Organismos del suelo
El suelo no es una masa muerta, existe vida incluye varios pequeños animales y microorganismos.
En la M.O. se mueven los macro y microorganismos.
La M.O. es transformada en humus por acción de los microorganismos, principalmente por bacterias.
Formas orgánicas de Nitrógeno, Fosforo y Azufre, pasan a formas inorgánicas o asimilables por las plantas.
Los exudados dejados por estas transformaciones, ayudan igual que las raíces a estabilizar la estructura del suelo.
Es el componente más descuidado en el estudio de las ciencias del suelo, porque siempre se ha visto desde la parte química.
Se desconoce la importancia de las transformaciones y productos obtenidos en el suelo en forma natural por los organismos que habitan el suelo.
🪲 Podemos concluir que la biología del suelo tiene repercusión en el comportamiento físico y químico del suelo.
El Edafón
Edafón es un término empleado para referirnos a los seres vivos en el suelo.
El edafón está compuesto por:
🦗 Fauna
🍄 Flora
La calidad del edafón depende de las propiedades físicas y químicas del suelo, definidas de la rizosfera o área de influencia de las raíces.
La fauna del suelo y sus funciones
La fauna del suelo esta compuesta por animales unicelulares hasta animales vertebrados.
De acuerdo con su tamaño y funciones que realizan la fauna del suelo se divide en:
🦠 Microfauna
🐞 Mesofauna
🐿️ Macrofauna
Se denomina edafón nadante y está compuesta por los protozoarios, animales unicelulares de dimensiones reducidas, se divide:
Rizópodos
Amebas
Ciliados
Paramecio
Flagelados
Tripanosoma
Tienen un papel importante en la alimentación por ingestión de células de otros microrganismos del suelo.
Se registra que algunas bacterias como Azotobacter fijan nitrógeno cuando están mezclados con el ciliado Colpidium colpada.
Se denomina edafón serpiente, porque se mueve en el suelo sin cavar. Por ejemplo:
Ácaros
Araña
Colémbolos
Pulgones
Coleópteros
Mariquita
Está comprendida por organismos animales entre 0,1 a 10 mm que no tiene influencia mecánica sobre el suelo.
Desmenuzan la materia orgánica y crean así mayor superficie para el ataque de la microflora (bacterias y hongos)
Se denomina edafón constructor, por su papel en la ingeniería del suelo, los macroorganismos más importante del suelo son:
Anélidos
Lombriz de tierra
Artrópodos
Insectos
Vertebrados
Roedores
Afectan favorablemente la porosidad y mejoran la estructura, contribuyen a la agregación del suelo por sus secreciones húmico-minerales.
La flora del suelo y sus funciones
Los microorganismos de mayor importancia en el suelo son divididos en cinco grupos:
🧫 Bacterias
🪼 Actinomicetos
🍄🟫 Hogos
🌿 Algas
☣︎ Virus
Son el grupo de microrganismo más numeroso en la mayoría de los suelos.
Son organismos unicelulares cuyas células tienen dimensiones entre 0,5 y 2 micras.
Entre las principales funciones en el suelo son:
- Degradación secundaria de la materia orgánica.
- Fijación biológica del nitrógeno.
- Transformación del nitrógeno: Mineralización, Nitrificación y Desnitrificación.
- Efectuada por bacterias del grupo de las Pseudomonas y bacterias del género Clostridium.
La población de bacterias en el suelo se estima entre 100.000 y un billón por gramo de suelo.
Son el segundo grupo de microorganismos del suelo en cuanto a abundancia.
Tiene celular o filamentos o hifas de 0,5 a 2 micras.
Son heterótrofos y crecen en condiciones aeróbicas en condiciones de pH inferior a 5,0.
Importantes en la formación del compost.
Entre las principales funciones en el suelo son:
- Descomposición de residuos orgánicos.
- Fijación de nitrógeno.
- Degradación de hidrocarburos.
- Producción de antibióticos.
En promedio varían alrededor de 100.000 unidades/g de suelo.
La mayoría tienen estructuras filamentosas entre 3 a 5 micras.
No poseen clorofila y son aeróbicos.
En suelos ácidos pueden los hongos son más abundantes.
Entre las principales funciones en el suelo son:
- Formación de Micorrizas.
- Descomposición de residuos orgánicos.
- Promotores de estructura del suelo.
- Biocontrol de Nematodos.
En promedio los hongos varían alrededor de 10.000 Unidades/g de suelo
Viven principalmente en las capas superficiales de la tierra, donde llega la luz solar.
Las algas constituyen un grupo de organismos de variada apariencia.
Son organismos fotosintéticos, poseen pigmentos y se agrupan en: verdes azuladas, verdes, rojas, etc.
Entre las principales funciones en el suelo son:
- Generación de materia orgánica.
- Fijación de Nitrógeno.
- Mejora de la estructura como un pegamento biológico.
- Formación de costras biológica.
- Producción de fitohormonas.
Se estima que las algas del suelo capturan aproximadamente 3.6 gigatoneladas de carbono al año a nivel global, lo que equivale a casi la mitad de lo que capturan todos los bosques del mundo.
Es una partícula infecciosa microscópica.
Contiene un segmento de material genético (ADN o ARN).
Está protegido por una cubierta de proteínas.
No pueden realizar procesos vitales como metabolizar o reproducirse por sí mismos.
Necesitan infectar una célula hospedadora para crear copias de sí mismos.
Entre las principales funciones en el suelo son:
- Regulación de poblaciones
- Transferencia genética
Técnicamente no son plantas ni organismos celulares y comportamiento están más ligados a la microbiología.
Factores nutricionales y ambientales de los microorganismos
Los microorganismos en general que habitan el suelo pueden agruparse siguiendo otros criterios como:
🍽️ Hábitos nutricionales
🌦️ Necesidades ambientales
Los microorganismos requieren de una fuente de energía y de una fuente de carbono para sintetizar sustancias que luego son utilizadas para formar su propio material celular.
- Fuentes de energía
- Fuentes de carbono
Por sus necesidades ambientales requeridas para su crecimiento, los microrganismo se pueden agrupar según las condiciones de aireación, temperatura y acidez del suelo que ellos toleren.
- Condiciones de aireación
- Condiciones de temperatura
- Condiciones de acidez
Hábitos nutricionales
De acuerdo con la fuente de energía utilizada por los microorganismos éstos se pueden dividir en:
Organismo fotótrofos
Toman energía de la luz solar (fotones) para formar ATP (adenosin trifosfato).
- Hacen fosforilación fotosinterica.
- Alga, Bacterias purpura del azufre y bacterias verde de azufre.
Organismo quimiótrofos
Para la formación de ATP toman energía del rompimiento de enlaces químicos.
- Rompimientos de compuestos orgánicos (quimiorganótrofos)
- Rompimientos de compuestos inorgánicos (quimiolitótrofos)
De acuerdo con las fuentes de carbono utilizada por los microorganismo estos se pueden dividir en:
Autótrofos
Utilizan CO2 (bióxido de carbono) como fuente inorgánica de carbono.
- Las bacterias que descomponen la materia orgánica, producen y oxidan azufre.
Heterótrofos
Utilizan como fuente de carbono los compuestos orgánicos.
- Las bacterias que hacen fijación biológica de nitrógeno.
Necesidades ambientales
De acuerdo a las condiciones de aireación los microorganismos pueden ser:
Aeróbicos
Requieren condiciones de oxigeno libre en el medio para su crecimiento.
- Participan en la mineralización M.O. y ciclo del nitrógeno.
Anaeróbicos
Pueden crecer sin oxigeno libre en el medio, reducción de nitrógeno o de nitrificación.
- Importantes en procesos de compostaje anaerobio.
Facultativos
Pueden crecer en ausencia o presencia de oxigeno libre en el medio.
- Son comunes en suelos con fluctuaciones en la aireación.
De acuerdo con las condiciones de temperatura que soportan los microorganismos se han establecido las siguientes categorías:
Mesófilos
Se desarrollan y crecen óptimamente a temperaturas medias entre 15 y 45 °C.
- Constituyen el grupo más abundante y activo en la mayoría de los ecosistemas edáficos.
Termófilos
Crecen y se desarrollan a temperaturas elevadas, rango aproximado de 45 a 75 °C.
- Participan en la degradación de compuestos orgánicos en procesos de compostaje.
Psicrofilos
Se desarrollan y crecen a bajas temperaturas, generalmente menores a 5 °C.
- Mantienen actividad metabólica en suelos fríos, de alta montaña contribuyendo a la degradación lenta de la M.O.
De acuerdo con las condiciones que toleran los microorganismo, estos se agrupan en:
Alcalinófilos
Se desarrollan y crecen en ambientes con valores de pH elevados, entre 8,5 y 11.
- Habitan en medios fuertemente básicos, como lagos sódicos, suelos salino-sódicos o altamente carbonatados, donde han desarrollado adaptaciones fisiológicas para mantener la estabilidad celular.
Neutrófilos
Presentan un crecimiento óptimo en ambientes con pH cercano a la neutralidad, aprox. entre 6 y 8.
- Constituyen el grupo más abundante en la naturaleza y predominan en la mayoría de los suelos agrícolas y naturales, donde las condiciones químicas son más estables.
Acidófilos
Se desarrollan preferentemente en medios ácidos, con valores de pH bajos, incluso menores a 4.
- Incluyen bacterias y otros microorganismos simples capaces de tolerar condiciones que resultan incompatibles para la mayoría de las formas de vida, siendo comunes en suelos sulfatados ácidos, zonas mineras y ambientes volcánicos.
La materia orgánica
Es un material complejo, sujeto a cambios continuos de descomposición y síntesis.
Sus propiedades y su efecto en el suelo son un producto de su interacción con otros componentes.
El origen de la materia orgánica se puede clasificar en dos tipos:
- Primario: correspondiente a los residuos vegetales.
- Secundario: que proviene de los residuos de origen animal.
Composición
Consiste en un amplio grupo de sustancias que van desde tejidos vegetales y animales, y microorganismos, pasando por productos de descomposición de corta duración, hasta material estable amorfo sin vestigios de la estructura del material original.
Está constituido por todos los desechos o residuos de origen animal y vegetal.
- Rastrojos
- Hierbas
- Hojas
- Ramás
- Troncos
- Raíces
- Frutos
- Desperdicios de cosecha
- Abonos de origen animal (estiércoles)
- Abonos verdes
- Compost
- Macro y micro organismos
Los tejidos de las plantas verdes están compuestos principalmente por agua, con un contenido de humedad que oscila entre el 60 y el 90 %, siendo el 75 % un valor promedio.
Al deshidratar completamente estos tejidos, el análisis de la materia seca revela que, en términos de peso, entre el 90 y el 95 % está formado por tres elementos: carbono, oxígeno e hidrógeno.
Composición elemental del vegetal
Es una mezcla de diferentes sustancias químicas que contribuirán a dar especial complejidad a la M.O. del suelo
Los componentes de la M.O. se pueden clasificar en:
Sustancia No húmicas
Incluye los residuos inalterados de tejidos vegetales y animales
Son la fuente o materia prima para que los microorganismos los sinteticen o descomponga a sustancias húmicas
Las cuales pierden toda semejanza con los compuestos orgánicos originales
Sustancias húmicas
Los residuos de plantas están conformados por seis grupos de sustancias así:
- Celulosa
- Hemicelulosa
- Lignina
- Sustancias solubles en agua
- Sustancias solubles en éter y alcohol
- Proteínas
Ciclos biogeoquímicos
Mediante una compleja red de ciclos biogeoquímicos como los del:
- Carbono
- Nitrógeno
- Azufre
- Fósforo
Los elementos se movilizan constantemente dentro del ecosistema, con una tendencia a integrarse en la materia orgánica.
Transformación de la materia orgánica
Medio aeróbico
- La descomposición es un proceso de oxidación.
- En un suelo bien aireado todos los compuestos que se encuentran en los residuos vegetales son sujetos a oxidación.
- Debido a que la fracción orgánica de los materiales vegetales está mayormente compuesta por carbono e hidrógeno.
Medio anaeróbico
- Cuando los poros del suelo llenos de agua impiden la difusión del O2 desde la atmósfera hacia el suelo, la provisión de oxígeno puede agotarse.
- Los organismos aeróbicos no pueden funcionar sin oxígeno suficiente, por lo que los organismos anaeróbicos o facultativos se vuelven dominantes.
- En condiciones de poco oxígeno, o anaeróbicas, la descomposición se produce mucho más lentamente que cuando el oxígeno es abundante.
- Por esto los suelos mojados, anaeróbicos, tienden a acumular grandes cantidades de materia orgánica parcialmente descompuesta.
Factores que influyen en la descomposición y mineralización de residuos
El proceso de transformación de materia orgánica a inorgánica puede durar desde días hasta años.
- Condiciones ambientales del suelo.
- Calidad de los residuos orgánicos.
Factores ambientales ideales
- pH cercano a neutro: Favorece la actividad microbiana.
- Humedad adecuada: ≈60% del espacio poroso del suelo ocupado por agua.
- Buena aireación: Oxígeno disponible para microorganismos aeróbicos.
- Temperaturas cálidas: Óptimo entre 25-35°C (acelera procesos biológicos).
Factores en la calidad de los residuos orgánicos
Residuos en la superficie
- Descomposición más lenta y variable.
- Expuestos a desecación, temperaturas extremas y menor contacto con organismos del suelo (excepto hongos y fauna grande, como lombrices).
- Mayor riesgo de pérdida de nutrientes mineralizados.
Residuos incorporados al suelo
- Descomposición rápida y uniforme.
- Contacto directo con microorganismos y humedad constante.
- Nutrientes retenidos en el suelo, disponibles para las plantas.
Relación Carbono/Nitrógeno
- Determina la competencia por nitrógeno entre microorganismos (C/N).
- Influye en la velocidad de descomposición y disponibilidad de nitrógeno para plantas.
