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MICROBIOLOGA DEL SUELO

DEFINICIN

O Rama de las ciencias del suelo (Edafologa) que se ocupa de los microorganismos que habitan en el suelo, sus funciones y actividades (SSSA)

O El estudio de los organismos que habitan el suelo, sus actividades metablicas, sus diversas funciones en el flujo de energa, as como en el ciclo nutricional (atlas y Bartha, 1993)

O Estudia microorganismos del suelo, sus relaciones con el manejo del suelo, produccin agrcola y calidad ambiental

LA VIDA EN EL SUELO

http://www.youtube.com/watch?v

=S-FxcXKaV70&feature=related

MICROBIOLOGIA DEL SUELO

O Nmero y clase de m.o. del suelo y el efecto de stos y los m.o. introducidos en procesos ecolgicos del suelo (ej. Ciclaje de nutrientes)

O Aplicacin : produccin agrcola, calidad ambiental, recuperacin de ambientes comprometidos.

AGRICULTURA SUSTENTABLE

O La que a largo plazo promueve la calidad de

los recursos de los que depende, satisface

las necesidades presentes y futuras, de

forma econ micamente viable, mejorando la

calidad de vida de toda la sociedad

(American Society of Agronomy , 89).

SUSTENTABILIDAD

O Comisin Brundtland

O En ecologa, sostenibilidad describe cmo

los sistemas biolgicos se mantienen

diversos y productivos con el transcurso del

tiempo.

O Se refiere al equilibrio de una especie con

los recursos de su entorno.

SOSTENIBILIDAD

O Por extensin se aplica a la explotacin de un recurso por debajo del lmite de renovacin del mismo.

O Informe Brundtland de 1987, la sostenibilidad consiste en satisfacer las necesidades de la actual generacin sin sacrificar la capacidad de futuras generaciones de satisfacer sus propias necesidades.

LA AGROECOLOGA

O Plantea sustituir el paradigma de maximizar rendimientos y beneficios, por el de equilibrar la productividad con la equidad social y la conservacin de los recursos naturales, es decir: optimizar el agroecosistema en su conjunto (en Altieri 94)

ORGANISMOS EN EL SUELO

O Microflora: Los ms pequeos: B, Act, Ho, Algas O Microfauna y mesofauna: nematodos, colmbolos

y acridos O Macrofauna: Lombrices y gusanos mamferos

Bacterias: Hasta cien millones (108) individuos /g. Actinomicetos: 106 a 107 /g Hongos: 104 a 106 /g Animales varan enormemente: pocos...106 / g F U N C I O N : es ms importante!

ORGANISMOS EN EL SUELO

O Posicin y tamao de los m.o en el hbitat de suelo

O Relaciones de las prop. fsicas, qum y biol. con crecimiento y actividad de los m.o

O Funciones de los m.o. 1. Descomposicin de comp. Org. liberan

elementos inorgnicos 2. Oxidacin y reduccin 3. Degradacin de desechos orgnicos y

contaminantes 4. Interacciones con otros organismos,

plantas efectos benficos y perjudiciales

BIODIVERSIDAD DE POBLACIONES DEL SUELO

O Muchos de los microorganismos que existen en el suelo son viables pero no cultivables

O Se sugiere que stos son 99% o ms del total de la poblacin del suelo

O Por tanto en estudios de comunidades microbianas tal vez se observan menos del 1%

O Importancia: desarrollar procedimientos para caracterizar las poblaciones microbianas del suelo.

O Imposible determinar si se est cursando extincin de especies o un cambio evolutivo

VISIN HISTORICA

O m. o. existen desde hace ms de 3 millones de aos..b. fosilizadas

O Origen MA agricultura: primeras observaciones en escritos romanos..ndulos (60 aos AC): leguminosas enriquecen la productividad de los suelos rotaciones con ellas.

O Siglo XVII, Leeuwenhoek, Holanda, fabrica primeros microscopios

O Primeros 100 aos escasos avances en M de suelo

VISIN HISTORICA

Mediados de XIX y principios de XX:

O Pasteur: pasteurizacin, no generacin espontnea, fermentaciones, naturaleza biolgica de la nitrificacin, vacunas rabia, antrax y clera de pollos

O Koch (no todos los m.o. son cultivables) cumplen papeles importantes. Uso de agar.

O Winogradsky (1856-1953) Padre de la microbiologa del suelo: ciclo del azufre y hierro, nitrificacin, fijador anaerbico de N2

VISIN HISTORICA

O Beijerinck: (1851-1931) bacterias, simbitica y no simbitica fijadora, virus del mosaico de tabaco. todo est en todas partes, pero el ambiente elige

O Lipman: Concepto de suelo como una entidad viva compleja

O Russel: Importancia del las interacciones suelo-plantas-microorganismos

O Waksman Lipman Actino: Streptomyces (compost)

VISIN HISTORICA

O Fukuoka Principios de Agricultura orgnica O no laboreo, no arar ni voltear el

suelo

O no utilizar abonos qumicos, ni

compost preparado

O no desherbar mediante cultivo o

herbicidas

O no utilizar productos qumicos

EL SUELO COMO HBITAT

EL SUELO

O Es el principal medio en el que crecen las plantas.

O Es el soporte fsico que continuamente les proporciona:

O Los nutrientes inorgnicos

O El agua

O El entorno gaseoso adecuado para los sistemas radicales

O Los nutrientes inorgnicos que utilizan las plantas

provienen de la atmsfera y de la meteorizacin de

las rocas de la corteza terrestre

O Los minerales son compuestos inorgnicos que

normalmente estn formados por dos o ms

elementos en proporciones de peso determinadas

Ejemplo:

O El cuarzo( SiO2 )

O La calcita (CaCO3).

FORMACIN DEL SUELO

Procesos de meteorizacin

desintegracin fsica y

descomposicin qumica de los

minerales y las rocas

superficiales

producen los materiales

inorgnicos que formarn los

suelos

METEORIZACIN

O Comprende procesos fsicos, qumicos y biolgicos, que actan simultneamente.

O Los agentes climticos (principalmente la precipitacin y la temperatura) determinan el predominio de uno u otro proceso.

La meteorizacin implica procesos:

Mecnicos:

congelamiento y descongelacin

calentamiento y enfriamiento,

Qumicos:

El agua se introduce entre las partculas, y los materiales solubles se disuelven en ella.

Biolgicos:

CO2 de la respiracin y otras sustancias descomponen las rocas

Meteorizacin mecnica

El agua y el viento transportan fragmentos de roca a grandes distancias desgaste que las fracciona en partculas ms pequeas

Meteorizacin qumica (corrosin)

H2O + SO2

H2O + NO2 (NO3) cidos

Disuelven

materiales menos

solubles

Meteorizacin orgnica-biolgica

O Los cidos producidos por plantas y las bacterias pueden afectar las rocas.

DESCRIPCION DEL SUELO

Definicin de suelo para el microbilogo:

O El suelo es un organismo vivo: es una mezcla de clulas vivas en una matriz organo-mineral(Coyne, 2000)

O ...es uno de los sitios ms dinmicos en interacciones biolgicas en la naturaleza, en la cual se realizan la mayor parte de las reacciones bioqumicas involucradas en la descomposicin de materia orgnica, la intemperizacin de las rocas y la nutricin de los cultivos. (Alexander,1994)

COMPONENTES:

O Agua + aire: 50 % vol.

O Fraccin mineral: 45 %

O Materia orgnica: 3 a 5 %

O Porcin viviente: < 1 %, pero esencial para produccin de cultivos y fertilidad del suelo

Porcin inorgnica notable efecto sobre habitantes microbianos por influencia sobre disponibilidad de nutrientes, aireacin y retencin de agua.

DESCRIPCION DEL SUELO cont...


COMPOSICIN DEL SUELO

O Los suelos estn formados de materia slida y espacio poroso

O El espacio poroso es ocupado por diferentes proporciones de aire y agua, dependiendo de las condiciones de humedad.


TIPOS DE SUELO:

O Suelos orgnicos: 20% o ms de carbono orgnico

O Suelos minerales.

Solo 0,9% de los suelos del mundo son orgnicos

HORIZONTES DEL SUELO

Corte vertical.......perfil que revela capas llamadas horizontes

O O: Desechos de plantas y animales. Disturbado por hombre

O A: 1er. Horizonte mineral. Menos mat. org.

O B: Acumulacin de minerales y nutrientes

O C: Roca madre


Horizonte A

Horizonte B

Horizonte C



HORIZONTE A:

O Capa superior del suelo

O La regin ms superficial y de mayor actividad fsica qumica y biolgica.

O Contiene la mayor parte del material orgnico del suelo, vivo o muerto:

O Grandes cantidades de partes de plantas y hojas muertas

O Insectos y otros artrpodos pequeos

O Lombrices de tierra

O Organismos descomponedores

O Nemtodos


HORIZONTE A

Inorgnicos granulados

Residuos orgnicos, humus

Agua (inundado, mojado)

Gases (disueltos y difusos)

Sistemas biolgicos (races, insectos, microobios)


HORIZONTE B:


HORIZONTE B

Menos material orgnico y est menos meteorizado que el horizonte superior.

Hay pocos microorganismos

O Algunos materiales del horizonte A, llegan al B por filtracin del agua a travs del suelo: O xido de hierro

O Partculas arcillosas

O Pequeas cantidades de material orgnico


HORIZONTE C:

O Compuesto por rocas y minerales fragmentados y meteorizados de los cuales se ha formado el suelo verdadero de los horizontes superiores.

O Los microorganismos son escasos.



CARACTERSTICAS FISICAS DEL SUELO TEXTURA DEL SUELO Determinado por el contenido de partculas o

granos de suelo de diferente tamao: O Arena: Partculas de suelo con dim. de

0,05 a 2 mm O Limo: Partculas con dim. de 0,002 a 0,05

mm O Arcilla: Partculas de suelo de dim. < 0,002

mm

TEXTURA DEL SUELO

Un suelo en el que no predominan ningn tamao de partcula es un suelo FRANCO

O Arenoso arcillosos: 35% o ms de arcilla y 45% o ms de arena

O Limo-arcillosos: 40% de arcilla y 40% o ms de limo

O Textura gruesa O Textura fina Las propiedades de textura son importantes en

la aireacin y el drenaje de suelos



POROS DEL SUELO O Importantes en movimiento de agua y aire. O Microorganismos residen en los poros O Macroporos 30-100 micras O Microporos: restringen el flujo de agua

ESTRUCTURA DEL SUELO Dependiente de la forma de los agregados del suelo Agregados del suelo: Estructuras transitorias.

Grupos de partculas de limo y arcillas unidas fuertemente por polisacridos microbianos extracelulares e hifas

Tamao: 0,5 a 5 mm.

HIFA DE HONGO

LIMO

ARCILLA

ARENA

ACTINO

MATEIA ORGNICA

BACTERIA

GRANULO DE SUELO

HABITAT DEL SUELO

HONGO

MICORRIZAS

MICORRIZAS

RAIZ

ARENA

ARCILLA MO B ARCILLA

LIMO

AGUA


CARACTERISTICAS QUIMICAS

pH: Microorganismos y plantas prefieren pH 6 7 por la disponibilidad de nutrientes.

Hongos son cido tolerantes y comnmente hallados en suelos cidos

La acidez o basicidad del suelo est relacionada con la disponibilidad de nutrientes inorgnicos para el crecimiento de plantas y microbios.

Los suelos varan mucho en su pH, y muchos microorganismos tienen un estrecho margen de tolerancia.

PORCION ORGANICA: HUMUS

Producto del metabolismo microbiano

Dinmico


O CAPACIDAD DE INTERCAMBIO DE CATINICO

Los nutrientes inorgnicos para microorganismos y plantas estn presentes en la solucin del suelo como iones

Arcilla y Mat. Org. (carga negativa) extraen iones positivos (cationes) de la solucin (NH4

+, K+, Ca++ y Mg++)

Los cationes apresados por las partculas de arcilla pueden:

O Ser reemplazados por otros cationes

O Ser liberados a la solucin del suelo para ser tomados por plantas y microorganismos.

Partculas de arcilla: componentes esenciales de los suelos productivos


CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATINICO

Los aniones (NO3-, SO4

-2, HCO3-, y OH-) son

lixiviados del suelo ms rpidamente que los cationes ya que no pueden fijarse a las partculas de arcilla.

El fosfato, no puede ser arrastrado, ya que:

O Forma precipitados insolubles O Es absorbido o adsorbido en la superficie de

compuestos que contienen hierro, aluminio y calcio


FACTORES ABIOTICOS DEL SUELO AGUA

Esencial para los microorganismos

Afecta el intercambio gaseoso y reacciones qumicas

AIREACION

Medida de la oxigenacin del suelo

Potencial redox:

Bien aireado....hierro y manganeso oxidado....color rojo o amarillo

Aireacin pobre.....hierro y manganeso reducidos...color gris o azulado

TEMPERATURA

Influye en el ritmo de procesos biolgicos, fsicos y qumicos

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