MICROBIOLOGÍA DEL SUELO

Taller 3. Microbiología del suelo

1. Explique la función que desempeñan los microrganismos en la fertilidad del suelo, tenga en cuenta todos los microrganismos (algas, protozoos, bacterias, virus y hongos.)

El suelo es una mezcla de materias orgánicas e inorgánicas conteniendo una gran variedad de macroorganismos (por ejemplo lombrices, hormigas, tijerillas, etc.) y microorganismos (como bacterias, algas, hongos). El suelo provee ancla y soporte para las plantas, las cuales extraen agua y nutrientes de él. Estos nutrientes están devueltos al suelo por la acción de los organismos del suelo sobre las plantas muertas y la materia de origen animal.

Algas

Las algas, se encuentran en los suelos fértiles, ricos en bases con nitrógeno y fósforo disponibles, y tienden a ser escasas en suelos arenosos estériles y ácidos. Contribuyen a solubilizar a los minerales del suelo, acelerando así el proceso de intemperización del suelo. En los suelos pratenses, las algas son las primeras captadoras de P de la necromasa de gramíneas. Se está estudiando con gran interés, la capacidad celulolítica que tienen determinados grupos de algas.

Cuando se trata de suelos de zonas templadas, solo las clorofíceas (algas verdes), las diatomeas y las verde-azuladas, abundan (en este orden), mientras que en suelos tropicales predominan las verde-azuladas frente a las diatomeas; las clorofíceas dominan en campos vírgenes y las cianofíceas en suelos cultivados y en tierra abonada o de pasto.

En ambientes libres de vegetación, las algas cianofíceas, como fotolitotrófas, juegan un crítico papel de pioneros e impulsores iniciales de los ciclos biogeoquímicos, dada su extraordinaria facilidad para fijarse y alterar las rocas. Sobre cuya superficie generan un manto de materia orgánica rica en nutrientes minerales. Sobre ella continuarán su actuación, bacterias y hongos dejando el campo abonado para la aparición de plantas superiores. Así, las algas aparecen pronto sobre arenas desnudas, o tras los incendios y erupciones volcánicas y otros lugares desprovistos de vida como desiertos o depresiones polvorientas de origen antrópico. Rápidamente forman costras algales y una capa gelatinosa sobre la que las cenizas o las partículas texturales finas y libres se cohesionan. Son los primeros pasos en la formación de estructuras agregacionales de suelos. Y es una actuación que, evitando la erosión, permite la instalación de angiospermas si el clima lo permite.

Sin embargo, las algas no se pueden considerar, al menos por ahora, como contribuyentes apreciables a las muchas transformaciones bioquímicas necesarias para la fertilidad del suelo, pues, en su lucha heterotrófica con bacterias, hongos y actinomicetos, salen perdiendo.

Hongos

Los hongos son los principales agentes de descomposición de la materia orgánica en todos los ambientes ácidos. Poseen una red de filamentos o hifas en el suelo. El micelio se observa fácilmente en el humus tipo mor y moder.

Son organismos saprófitos, aeróbicos que juegan un papel muy importante en la transformación de los constituyentes del suelo. No contienen clorofila y su biomasa es de 1000 a 10000 kg/ha.

Ellos intervienen en la descomposición de la celulosa, hemicelulosa, pectinas, almidón, grasas, y compuestos de lignina. Los hongos que participan en la formación del humus y contribuyen al reciclaje de nutrientes y a la estabilidad de agregados mediante la degradación de residuos vegetales y animales.

Los hongos filamentosos son los más importantes del suelo excediendo a veces a las bacterias en su importancia. Se desarrollan bien el ph variado pero prefieren los ácidos donde las bacterias y actinomicetos no pueden competir. Son importantes descomponedores de residuos en suelos forestales ácidos su población va de 100000 a un millón/gr de suelo.

Los hongos de sombrero viven en praderas y bosques siendo exigentes en humedad y residuos, Tienen una extensa masa filamentosa escondida. Son descomponedores de madera.

Bacterias

Las bacterias que utilizan compuestos nitrogenados como fuente de energía incluyen las bacterias que oxidan el amonio y lo transforman en nitritos (Nitrosomonas) y las bacterias que oxidan a los nitritos transformándolos en nitratos (Nitrobacter).

Las reacciones químicas producidas por estos microorganismos se presentan con las siguientes ecuaciones:

2 NH4 1+ + 3 O2  2 NO2 1- + 4H+ + 2 H2O (Nitrosomonas)

2 NO21+ + O2  2 NO31- (Nitrobacter)

La mayor parte del azufre del suelo forma compuestos orgánicos y sólo es absorbido por las raíces de las plantas en forma de sulfato, por lo que es necesario el proceso de mineralización. La descomposición de la materia orgánica y su transformación a compuestos inorgánicos de azufre la realizan microorganismos heterótrofos, y la oxidación de los sulfuros y del azufre elemental para transformarse en sulfatos la pueden realizar tanto las bacterias heterótrofas como las quimioautótrofas.

Las bacterias del género Thiobacillus viven en suelos bien aireados. El género aeróbico acidófilo T. thiooxidans es el que predomina en los suelos forestales y realiza la reacción de oxidación del azufre según la ecuación:

2 S + 3 O2 + 2 H2O  2 H2SO4 (T. thiooxidans)

La oxidación de compuestos inorgánicos de azufre pueden realizarla bacterias heterótrofas, actinomicetos y hongos en ciertas condiciones.

El quimioautótrofo Thiobacillus nitrificans puede realizar la oxidación en forma anaerobia y utilizar el nitrato como aceptor del electrón y transformar los nitratos en nitrógeno gaseoso al mismo tiempo que oxida los compuestos de azufre. Sin embargo, bajo ciertas condiciones anaerobias, como en suelos saturados por agua, los compuestos inorgánicos del azufre son reducidos sulfuros en lugar de oxidarlos a sulfatos.

La oxidación del hierro la realiza la bacteria quimioatótrofa Thiobacillus ferroxidans. La reducción del hierro férrico la realizan las bacterias aeróbicas y anaerobias facultativas como Bacillus, Clostridium y Pseudomonas.

Protozoos

Los Protozoos desempeñan una función importante mineralizando nutrientes haciéndolos disponibles para su uso por las plantas y otros organismos del suelo. Los Protozoos (y los nematodos)

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