EL SUELO

EL SUELO

El SUELO es la capa externa, blanda, de la superficie terrestre y está totalmente diferenciada del lecho rocoso:

Soporta el crecimiento de los vegetales.

Contiene multitud de sustancias orgánicas.

Contiene multitud de microorganismo que interaccionan de forma muy dinámica.

Componentes principales: Materia mineral, agua, aire, materia orgánica, organismos.

BACTERIAS

ALGAS

HONGOS

LIQUENES

FORMACIÓN DEL SUELO

FORMACIÓN DEL SUELO

Combinación de distintos procesos físicos, químicos y biológicos.

Los cinco factores principales que influyen en la formación y características del suelo son: la roca original, el clima, la topografía, la actividad biológica y el tiempo.

LIQUEN

Hongo + Cianobacteria

Fijación de N2(ficobionte)

Ac.Liquénicos: Solubilización de nutrientes (P,Fe…)

Producción de M.O.

Retención humedad, protección radiación

CO2 respiración: Disolución CO3

=

Grietas y fisuras

Bacterias heterótrofas

Bacterias quimiolitotrofas (ácidos Inorgánicos)

Hongos (ácidos Orgánicos)

Ampliación del efecto

MO

RIZOSFERA

Plantas pioneras + rizosfera

FORMACIÓN DE SUELOS MINERALES

FORMACIÓN DEL SUELO

MO Actinomicetes

Bacterias

Hifas de hongos

Agua

Bacterias

AGREGADO del suelo mostrando los microhábitats y la distribución de los microorganismos.

EL SUELO

EL SUELO

Concentración de O2 entre los agregado del suelo:

Textura de los Suelos

Arena

(Sand)

Limo(Silt)

Arcilla(Clay)

FORMACIÓN DEL SUELO

COMUNIDADES MICROBIANAS DEL SUELO

EL SUELO

Gran cantidad de microorganismos

(106-109 bacterias/gr)

La mayoría heterotróficos,descomponed

ores de carbohidratos

Organismo AUTÓCTONO: Microorganismos capaces de utilizar compuestos húmicos recalcitrantes

Organismos ZIMÓGENOS u OPORTUNISTAS: también son del suelo pero no utilizan compuestos húmicos sino sustratos fácilmente utilizables (Pseudomonas, Bacillus, Penicillium, Aspergillus, Mucor).

LAS BACTERIAS

EL SUELO- B

Son los organismos más numerosos del suelo (106-109 viables/gr)

Principales responsables del reciclado de nutrientes y fijadores de N2

Muy diversos taxonómicamente y fisiológicamente (aerobios obligados, microaerófilos, anaerobios, etc.).Las características particulares de cada suelo determinan el tipo de microorganismos que viven allí.

Aunque dominan las bacterias G-, en relación a otros hábitat hay mayor proporción de G+.

Los géneros más comunes incluyen:

Acinetobacter, Agrobacterium, Alcaligenes, Arthrobacter, Bacillus, Brevibacterium, Caulobacter, Cellulomonas, Clostridium, Corynebacterium, Flavobacterium, Micrococcus, Mycobacterium, Pseudomonas, Staphylococcus, Streptococcus, Xanthomonas.

ACTINOMICETOSEL SUELO- B

Pueden ser un porcentaje muy alto de la población bacteriana (10-30%).

Los géneros más abundantes son: Streptomyces y Nocardia. Otros géneros como Micromonospora, Actinomyces, etc., se encuentran en mucha menor cantidad.

Formadores de compuestos húmicos a partir de celulosa

Resistentes a la desecación.

Crecen sobres suelos alcalinos o neutros

Importantes productores de antibióticos

Responsables del olor a tierra mojada.

Streptomyces

Nocardia

MIXOBACTERIAS

Son muy abundantes en suelos de bosque

Activos descomponedores de residuos vegetales.

Los géneros más respresentativos son: Myxococcus, Cytophaga, Chrondococcus, Archangium y Polyamgium.

Myxococcus

CIANOBACTERIASEL SUELO- B

Contribuyen a la estabilización del suelo al formar costras en los suelos desnudos.

Fijadoras de C y N, solas o en asociaciones

Principales géneros en el suelo: Anabaena, Calothirx, Chroococcus, Cylindrospermun, Lyngbya, Microcoleus, Nodularia, Nostoc, Oscillatoria, Phormidium, Plectonema, Schizothrix, Scytonema y Tolypothrix.

Microcoleus

OTRAS BACTERIAS FIJADORAS DE N2

Azotobacter, heterótrofo de vida libre.

Algunos Clostridium del suelo.

Rhizobium y Bradhyrhizobium en los nódulos de las raíces.

Azotobacter

LOS HONGOSEL SUELO- H

Tan importantes en lo suelos como las bacterias (105-106/gr suelo seco), constituyen una altísima proporción de la biomasa edáfica.

Papel esencial en la descomposición de los residuos vegetales, especialmente de sustancias recalcitrantes y en la formación de compuestos húmicos a partir de lignina

Aparecen como organismos de vida libre o en asociación con raíces (micorrizas).

Principalmente en los 10 primeros cm del suelo, no llegan a más de 30 cm de profundidad. Prefieren suelos bien aireados.

Los géneros filamentosos más frecuentes son hongos imperfectos: Aspergillus, Geotrichum, Penicillium, Trichoderma, Botrytis, pero también se encuentran numerosos ascomicetos y basidiomicetos.

Aspergillus Penicillium

LAS LEVADURAS

EL SUELO- H

Muy comunes también en el suelo

Géneros más frecuentes: la mayoría son también hongos imperfectos o Deuteromicetos (Candida, Rhodotorula y Cryptococcus).

Algunas especies de los géneros Lipomyces, Schwanniomyces, Kluyveromyces, Schizoblastoporion, Hansenula, Candida y Cryptococcus han sido aisladas únicamente del suelo.

Candida

La mayoría de los hongos del suelo son oportunistas (zimógenos).

Muchos metabolizan carbohidratos, pero son pocos los que degradan lignina.

El letargo es una condición muy común en los hongos. Forman estructuras especializadas: Esporangiosporas, conidios, oosporas, ascosporas, basidiosporas, clamidosporas y esclerocios.

En el suelo existe un efecto inhibidor de la germinación de las esporas fúngicas llamado FUNGISTASIS y que parece estar asociado a la actividad bacteriana.

LOS PROTOZOOS

LAS ALGAS

Se encuentran en la superficie o en los primeros milímetros (luz), con humedad.

Se pueden encontrar hasta 106 células/g.

Grupos más frecuentes: clorofitas,euglenofitas, crisofitas. Y rodofitas

EL SUELO

Tamaño pequeño y diversidad baja en comparación con la de los ambientes acuáticos.

No demasiado abundantes (104-105 organismos/g).

En los primeros 10-15 cm del suelo.

Importantes depredadores de bacterias y algas del suelo, son predominantemente biflagelados.

Géneros más comunes: Heteromita, Oikomonas, Cercomonas (flagelados), Colpoda (ciliado), Acanthamoeba, Naegleria (rizópodos ameboides) etc.

SUELO-MO

MATERIA ORGÁNICA DEL SUELO

Síntesis de compuestosHúmicos coloidales

Restos vegetales, animales, microbianos

MINERALIZACIÓN

Más o menos rápida

MINERALIZACIÓN

Más o menos rápida NH3; CO2; PO4

3+

MINERALIZACIÓNlenta

DESHUMIFICACIÓN

MINERALIZACIÓNlenta

DESHUMIFICACIÓN

Monómeros intermediarios

HUMIFICACIÓNRepolimerizaciónHUMIFICACIÓN

Repolimerización

HUMUS: Porción de la M.O. que ha sufrido una transformación tal que es irreconocible el material original. Es menos del 10 % del peso del suelo.

Formación de las sustancias húmicas:

CONSTITUYENTES MONOMÉRICOS(fenoles, quinonas, aa, azúcares)

POLÍMEROS ORGÁNICOS

Degradación

Degradación

HUMIFICACIÓNRepolimerizaciónHUMIFICACIÓN

Repolimerización

Reacciones espontáneasAutoxidación

Oxidación por enzimas microbianas

(lacasas, polifenoloxidasas, peroxidasas)

Reacciones espontáneasAutoxidación

Oxidación por enzimas microbianas

(lacasas, polifenoloxidasas, peroxidasas)

COMPUESTOS HÚMICOS

Ac. Fúlvico Ac. Húmico Humina

SUELO-MO

Ac. Fúlvico

Ac. Húmico

Humina

SUELO-MO

Estructura tridimensional (esponja) de los compuestos

húmicos

El Humus del suelo

Estructura modelo de los compuestos húmicos

Estructura tridimensional (esponja) de los compuestos

húmicos

Horizontes del suelo

SUELO-MO

FUNCIONES DEL HUMUS

Actúa como reservorio que regula los ciclos biogeoquímicos.

Juega un papel importante en el establecimiento de la estructura del suelo y de su estabilidad.

Contribuye a determinar la capacidad de cambio del suelo, manteniendo los cationes bajo forma intercambiable y disponible para los vegetales.

Participa en el establecimiento del pH del suelo y del poder tampón.

Retiene agua.

Absorbe virus, sustancias tóxicas, enzimas, etc., pudiendo contrabalancear los efectos perjudiciales de distintos compuestos y/o ejerciendo un efecto estimulante sobre la fisiología de los vegetales.

PRODUCCIÓNPRIMARIA

PRODUCCIÓNPRIMARIA

HERVIBOROSHERVIBOROS

CARNIVOROSCARNIVOROS

DESCOMPONEDORES:Bacterias y hongos

DESCOMPONEDORES:Bacterias y hongos

PROTOZOOS+

AM

PROTOZOOS+

AM

NUTRIENTES

INORGÁNICOS

NUTRIENTES

INORGÁNICOS

CALOR

FLUJO DE ENERGÍA Y CADENAS TRÓFICAS EN MEDIOS TERRESTRES

FLUJO DE ENERGÍA Y CADENAS TRÓFICAS EN MEDIOS TERRESTRES

Microorganismos del subsuelo profundoMicroorganismos del subsuelo profundo