Biologia del suelo

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Biologia del suelo

  1. 1. COMPOSICIÓN BIOLÓGICA DEL SUELO
  2. 2. <ul><li>C omponentes de vida libre de la biota del suelo : </li></ul><ul><li>bacterias </li></ul><ul><li>hongos </li></ul><ul><li>algas </li></ul><ul><li>fauna </li></ul><ul><li>virus, únicamente sobre células vivas </li></ul>
  3. 3. <ul><li>Funciones: </li></ul><ul><li>F ormación del suelo, </li></ul><ul><li>C recimiento vegetal </li></ul><ul><li>C iclo del C </li></ul>
  4. 4. < 100% fotosíntesis Deposición atmosférica Materia orgánica del suelo lixiviación Muerte radicular Fotosíntesis Descomposición Biomasa microbiana Subproductos de excreción y muerte restos
  5. 5. <ul><li>C acumulado en el suelo <>10 años de fotosíntesis (140 g C/año) </li></ul><ul><li>Reservas actuales de C en forma de petróleo y gas natural <> 3 años de fotosíntesis </li></ul><ul><li>Carbón <> 35 años de la fotosíntesis </li></ul>
  6. 6. La comprensión de las interacciones complejas entre la biota del suelo y el C orgánico es de vital importancia para entender la estabilidad del ecosistema y la agricultura sostenible.
  7. 7. La materia orgánica del suelo es el almacén de energía y nutrientes utilizados por las plantas y otros organismos. Bacterias, hongos y otros organismos “excavadores”, transforman y liberan nutrientes de la materia orgánica
  8. 8. materia orgánica del suelo: humus fracción activa: porción disponible para los organismos del suelo
  9. 9. Bacterias: tienden a utilizar las fracciones más simples: -exudados radiculares -residuos vegetales frescos Hongos: tienden a utilizar compuestos complejos: -residuos fibrosos -madera -humus
  10. 10. arado intensivo incrementa la actividad de las bacterias y otros organismos descomponedores de la materia orgánica fresca disminución de la fracción activa
  11. 11. prácticas que aumentan la materia orgánica del suelo (reducción del arado y adiciones regulares de materia orgánica) aumentan la fracción activa, mucho antes de que pueda detectarse un aumento en el contenido de materia orgánica total.
  12. 12. LA RED ALIMENTARIA DEL SUELO
  13. 14. TIPO DE ORGANISMO FUNCIONES PRINCIPALES Captura de energía <ul><li>Uso de la energía solar para fijar CO 2 </li></ul><ul><li>Adición de materia orgánica al suelo </li></ul>Fotosintetizadores <ul><li>Plantas </li></ul><ul><li>Algas </li></ul><ul><li>Bacterias </li></ul>
  14. 15. <ul><li>Productores primarios: </li></ul><ul><li>utilizan la energía del sol para fijar dióxido de C de la atmósfera </li></ul><ul><li>plantas </li></ul><ul><li>líquenes </li></ul><ul><li>musgos </li></ul><ul><li>bacterias fotosintéticas </li></ul><ul><li>algas </li></ul>
  15. 16. Productores primarios: Bacterias quimioautótrofas, obtienen la energía de compuestos N, S o Fe,
  16. 17. Rotura de residuos <ul><li>Inmovilización de nutrientes en su biomasa </li></ul><ul><li>Creación de nuevos compuestos, fuente de energía y nutrientes para otros microorganismos </li></ul><ul><li>Producción de agregados: </li></ul><ul><ul><li>sustancias ligantes </li></ul></ul><ul><ul><li>unión a través de hifas </li></ul></ul><ul><li>Nitrificación-desnitrificación </li></ul><ul><li>Competencia con patógenos </li></ul>Descomponedores <ul><li>Hongos </li></ul><ul><li>Bacterias </li></ul>TIPO DE ORGANISMO FUNCIONES PRINCIPALES
  17. 18. Mejora del crecimiento vegetal <ul><li>Protección de las raíces de las plantas frente a patógenos </li></ul><ul><li>Fijación de N 2 </li></ul><ul><li>Asociaciones micorrícicas </li></ul>Mutualistas <ul><li>Hongos </li></ul><ul><li>Bacterias </li></ul>TIPO DE ORGANISMO FUNCIONES PRINCIPALES
  18. 19. Causan enfermedades <ul><li>Consumen vegetales </li></ul><ul><li>Parasitan nematodos e insectos, incluidos los causantes de enfermedades </li></ul>Patógenos <ul><li>Hongos </li></ul><ul><li>Bacterias </li></ul>TIPO DE ORGANISMO FUNCIONES PRINCIPALES Parásitos <ul><li>Nematodos </li></ul><ul><li>Microartrópodos </li></ul>
  19. 20. Consumen raíces <ul><li>Pérdidas de rendimiento de los cultivos </li></ul>Devoradores de raíces TIPO DE ORGANISMO FUNCIONES PRINCIPALES <ul><li>Nematodos </li></ul><ul><li>Macroartrópodos </li></ul>
  20. 21. Pastan <ul><li>Liberan nutrientes vegetales </li></ul><ul><li>Controlan patógenos </li></ul><ul><li>Estimulan y controlan las poblaciones bacterianas </li></ul>Devoradores de bacterias TIPO DE ORGANISMO FUNCIONES PRINCIPALES <ul><li>Nematodos </li></ul><ul><li>Protozoos </li></ul>
  21. 22. Pastan <ul><li>Liberan nutrientes vegetales </li></ul><ul><li>Controlan patógenos </li></ul><ul><li>Estimulan y controlan las poblaciones fúngicas </li></ul>Devoradores de hongos TIPO DE ORGANISMO FUNCIONES PRINCIPALES <ul><li>Nematodos </li></ul><ul><li>Protozoos </li></ul>
  22. 23. Rotura de residuos, mejora de la estructura <ul><li>Trituran residuos vegetales </li></ul><ul><li>Proporciona hábitat a bacterias en sus intestinos y pellets fecales </li></ul><ul><li>Mejoran la estructura al excavar el suelo y producir pellets fecales </li></ul>Trituradores TIPO DE ORGANISMO FUNCIONES PRINCIPALES <ul><li>Lombrices </li></ul><ul><li>Macroartrópodos </li></ul>
  23. 24. Controlan poblaciones <ul><li>Controlan poblaciones de predadores del nivel trófico inferior </li></ul><ul><li>Mejoran las estructura al excavar el suelo y pasarlo por sus intestinos. </li></ul><ul><li>Transportan organismos menores a grandes distancias </li></ul>Predadores superiores TIPO DE ORGANISMO FUNCIONES PRINCIPALES <ul><li>Nematodos devoradores de nematodos </li></ul><ul><li>Grandes artrópodos, ratones, musarañas, pájaros, etc. </li></ul>
  24. 26. Relación hongos/bacterias característica del tipo de sistema. Praderas y los suelos agrícolas: redes alimentarias dominadas por bacterias. Suelos agrícolas altamente productivos: relaciones 1:1 o algo menores. Bosques redes alimentarias dominadas por hongos. hoja caduca de 5:1 a 10:1 coníferas de 100:1 a 1000:1
  25. 27. Los organismos presentes en el suelo son un reflejo de su fuente de alimentación.
  26. 28. Complejidad de la red alimentaria depende del número y tipo de especies diferentes en el suelo
  27. 29. Grupo funcional Transferencia de energía
  28. 30. Los ecosistemas complejos tienen más grupos funcionales y más transferencias de energía que los sencillos El número de grupos funcionales que reciclan la energía del suelo antes de que se pierda, es diferente y característico de cada ecosistema
  29. 31. <ul><li>Alteración de la complejidad del suelo: </li></ul><ul><li>Selección de cultivos </li></ul><ul><li>Arado </li></ul><ul><li>Tratamiento de residuos </li></ul><ul><li>Plaguicidas </li></ul><ul><li>Riego </li></ul>
  30. 32. Beneficios de la complejidad del suelo: <ul><li>CICLO DE NUTRIENTES </li></ul><ul><li>Cuando los organismos se alimentan: </li></ul><ul><li>crean más de su propia biomasa </li></ul><ul><li>liberan residuos NH 4 + </li></ul><ul><li>tomados rápidamente por otros organismos </li></ul>
  31. 33. Beneficios de la complejidad del suelo: CICLO DE NUTRIENTES gran variedad de organismos nutrientes reciclados más rápida y frecuentemente entre formas que las plantas pueden y no pueden utilizar.
  32. 34. Beneficios de la complejidad del suelo: RETENCIÓN DE NUTRIENTES inmovilización o retención de N cuando el crecimiento vegetal no es muy rápido. se evitan pérdidas
  33. 35. Beneficios de la complejidad del suelo: MEJORA DE LA ESTRUCTURA, INFILTRACIÓN Y CAPACIDAD DE RETENCIÓN HÍDRICA. Lombrices y artrópodos: consumen pequeños agregados de partículas minerales y materia orgánica, y generan pellets fecales más grandes, junto con compuestos de sus intestinos.
  34. 37. Beneficios de la complejidad del suelo: MEJORA DE LA ESTRUCTURA, INFILTRACIÓN Y CAPACIDAD DE RETENCIÓN HÍDRICA. Hifas de los hongos y raíces: unen y estabilizan agregados más grandes
  35. 39. Beneficios de la complejidad del suelo: MEJORA DE LA ESTRUCTURA, INFILTRACIÓN Y CAPACIDAD DE RETENCIÓN HÍDRICA. Galerías de lombrices y artrópodos: aumentan la porosidad, la infiltración de agua y la capacidad de retención hídrica.
  36. 40. Beneficios de la complejidad del suelo: galería
  37. 41. Beneficios de la complejidad del suelo: <ul><li>ELIMINACIÓN DE ENFERMEDADES </li></ul><ul><li>Más organismos que pueden competir con organismos causantes de enfermedades </li></ul><ul><li>Mecanismos de acción: </li></ul><ul><li>compitiendo por la comida </li></ul><ul><li>alimentándose de ellos </li></ul><ul><li>generando metabolitos que son tóxicos o inhiben a los patógenos. </li></ul>
  38. 42. Beneficios de la complejidad del suelo: DEGRADACIÓN DE CONTAMINANTES Un importante papel del suelo es purificar el agua. Una red compleja, incluye microorganismos que degradan un amplio rango de contaminantes en una amplio rango de condiciones ambientales.
  39. 43. Beneficios de la complejidad del suelo: BIODIVERSIDAD A mayor complejidad, mayor biodiversidad.
  40. 44. HÁBITATS DE LOS MICROORGANISMOS DEL SUELO
  41. 45. Los organismos integrantes de la red alimentaria del suelo, no se distribuyen uniformemente en el mismo aparecen, donde aparece la materia orgánica
  42. 47. Rizosfera es la región del suelo que se extiende entre 1 y 3 mm desde la superficie de las raíces al interior del suelo
  43. 48. Rizosfera El efecto de la raíz sobre el medio que la rodea se debe fundamentalmente a la liberación de sustancias orgánicas e inorgánicas al suelo.
  44. 49. Rizosfera <ul><li>materia orgánica: </li></ul><ul><li>muerte de raíces </li></ul><ul><li>exudación radicular </li></ul><ul><ul><li>aminoácidos </li></ul></ul><ul><ul><li>azúcares </li></ul></ul><ul><ul><li>ácidos orgánicos </li></ul></ul>entre el 10 y el 30% del C fijado en la fotosíntesis
  45. 50. Rizosfera Mucigel: material gelatinoso sobre la superficie de las raíces formado por: mucílagos vegetales originales y modificados células bacterianas y sus productos metabólicos coloides minerales y materia orgánica del suelo polisacáridos: galactosa, fucosa y ácidos urónicos
  46. 51. Rizosfera Mucigel
  47. 52. Rizosfera Mucigel, funciones <ul><li>alimento de bacterias </li></ul><ul><li>absorbe minerales de arcilla, especies tóxicas de Al y metales pesados como Cu, Cd y Pb. </li></ul><ul><li>es más grueso en los extremos de la raíz (protege al tejido meristemático esas toxicidades </li></ul><ul><li>favorece el contacto entre la raíz y el suelo, </li></ul>
  48. 53. Rizosfera enriquecimiento de la rizosfera con compuestos orgánicos incremento considerable de la biomasa microbiana en comparación al resto del suelo
  49. 54. Rizosfera Fijadores de N 2 viven en relación muy estrecha con las raíces vegetales.
  50. 55. Rizosfera Bacterias amonificantes producen NH 3 a partir de los aminoácidos exudados y de las proteínas presentes en los restos de las raíces. El amonio producido: reabsorbido por la planta, incorporado por otros microorganismos fijarse a las arcillas
  51. 56. Rizosfera Bacterias desnitrificantes producen N 2 y N 2 O en condiciones anaerobias.
  52. 57. Rizosfera Nitrosomonas o Nitrobacter son menos frecuentes en las proximidades de las raíces.
  53. 58. Rizosfera pH de la rizosfera normalmente más bajo que el pH del suelo circundante. valores bajos disminuyen las poblaciones microbianas, pero favorecen el crecimiento de los hongos micorrizantes.
  54. 59. Agregatusfera Superficie de los agregados del suelo La actividad biológica, en particular la de las bacterias aeróbicas y los hongos, es mayor sobre los agregados que en el interior de los mismos.
  55. 60. Agregatusfera Superficie de los agregados del suelo En el interior de agregados grandes, pueden ocurrir sucesos que no requieren oxígeno, como la desnitrificación.
  56. 61. Agregatusfera Entre los agregados del suelo No excavadores: artrópodos nematodos Organismos sensibles a la desecación protozoos nematodos, en los poros llenos de agua
  57. 62. Detritusfera En restos vegetales Fundamentalmente hongos Los restos vegetales contienen grandes cantidades de compuestos de C complejos, difíciles de descomponer
  58. 63. Detritusfera madera tratada con un fungicida madera atacada por hongos hifas de hongos sobre madera
  59. 64. Detritusfera Las hifas de los hongos pueden canalizar el N desde el suelo situado justo debajo de la capa de residuos Ventaja con respecto a bacterias
  60. 65. Detritusfera Bacterias: abundan sobre los restos verdes de las plantas más jóvenes que contiene más N y compuestos más simples que los residuos de plantas más desarrolladas
  61. 66. Detritusfera Las bacterias y los hongos pueden acceder a una mayor área de residuos vegetales una vez que los organismos “excavadores” han partido los restos orgánicos en trozos más pequeños. Más importante para bacterias que para hongos (penetran menos en los tejidos)
  62. 67. Detritusfera Sobre humus Principalmente hongos. Las sustancias húmicas son complejas y tienen poco N disponible.
  63. 68. ACTIVIDAD DE LOS ORGANISMOS DEL SUELO
  64. 69. <ul><li>Actividad de los microorganismos del suelo: </li></ul><ul><li>modelos estacionales </li></ul><ul><li>modelos diarios </li></ul>
  65. 70. <ul><li>Actividad de los microorganismos del suelo: </li></ul><ul><li>modelos estacionales </li></ul><ul><li>modelos diarios </li></ul>
  66. 72. <ul><li>ciertas especies son más activas en: </li></ul><ul><li>invierno </li></ul><ul><li>periodos de sequía </li></ul><ul><li>condiciones de inundación. </li></ul>
  67. 73. <ul><li>ciertas especies son más activas en: </li></ul><ul><li>invierno </li></ul><ul><li>periodos de sequía </li></ul><ul><li>condiciones de inundación. </li></ul>No todos los organismos son activos a la vez
  68. 74. ORGANISMOS DEL SUELO
  69. 75. VIRUS son moléculas de ARN o ADN con un recubrimiento proteico <ul><li>metabólicamente inertes </li></ul><ul><li>no realizan funciones respiratorias ni biosintéticas </li></ul><ul><li>se multiplican en el interior de células huésped </li></ul>
  70. 76. La supervivencia de los virus en el suelo depende de muchos factores: huésped adecuado Si el virus se integra de forma estable en el genoma de la bacteria huésped, puede llegar a ser un componente permanente de la comunidad microbiana. VIRUS
  71. 77. <ul><li>La supervivencia de los virus en el suelo depende de muchos factores: </li></ul><ul><li>adsorción sobre superficies de arcilla </li></ul><ul><li>alta humedad </li></ul><ul><li>bajas temperaturas </li></ul><ul><li>pH neutro </li></ul>VIRUS
  72. 78. MICROORGANISMOS
  73. 79. Las bacterias son los microorganismos más numerosos del suelo, además de ser los organismos más abundantes sobre la Tierra BACTERIAS
  74. 80. Las células bacterianas se componen fundamentalmente de peptidoglicano BACTERIAS
  75. 81. diferencias fisiológicas básicas entre bacterias: según fuente de C o de energía BACTERIAS
  76. 82. Según la fuente de energía: Los que utilizan luz: fototrofos Los utilizan una fuente química: quimiotrofos. BACTERIAS
  77. 83. Según la fuente de C CO 2 : litotrofo, fuente orgánica: organotrofo . BACTERIAS
  78. 84. La mayoría de las especies de bacterias conocidas son quimioorganotrofas BACTERIAS
  79. 85. el suelo, las bacterias entran dentro de cuatro grupos funcionales: descomponedores mutualistas patógenos litotrofos BACTERIAS
  80. 86. <ul><li>Descomponedoras: </li></ul><ul><li>consumen compuestos simples de C: </li></ul><ul><li>exudados radiculares </li></ul><ul><li>residuos frescos de plantas </li></ul><ul><li>plaguicidas </li></ul><ul><li>otros contaminantes orgánicos </li></ul>BACTERIAS
  81. 87. Descomponedoras: importantes en la inmovilización y retención de nutrientes en sus células, evitando la pérdida de nutrientes tales como N de la zona radicular. BACTERIAS
  82. 88. Descomponedoras: ACTINOMICETOS Son un amplio grupo de bacterias que crecen como hifas de hongos BACTERIAS
  83. 89. Descomponedoras: ACTINOMICETOS Descomponen un amplio surtido de substratos, especialmente importantes en la degradación de residuos recalcitrantes: celulosa quitina a valores altos de pH. Algunos como Streptomices, producen antibióticos. BACTERIAS
  84. 90. Mutualistas: conviven con las plantas BACTERIAS
  85. 91. Mutualistas: BACTERIAS FIJADORAS DE N 2 F ija ción del N 2 extendida en el mundo bacteriano . BACTERIAS
  86. 92. <ul><li>BACTERIAS FIJADORAS DE N 2 </li></ul><ul><li>Se dividen en dos grupos: </li></ul><ul><li>Capaces de desarrollar vida libre </li></ul><ul><li>Fijación simbiótica. </li></ul><ul><li>Unos pocos organismos poseen sistemas enzimáticos capaces de desarrollar ambas posibilidades </li></ul>BACTERIAS
  87. 93. <ul><li>BACTERIAS FIJADORAS DE N 2 </li></ul><ul><li>Fijación simbiótica. </li></ul><ul><li>La planta suministra compuestos simples de C a la bacteria, y la bacteria transforma el N 2 del aire en una forma que la planta huésped también pueda utilizar. </li></ul>BACTERIAS
  88. 94. <ul><li>BACTERIAS FIJADORAS DE N 2 </li></ul><ul><li>Fijación simbiótica. </li></ul><ul><li>Cuando las hojas o las raíces de la planta huésped mueren, el N aumenta en el suelo que la sustentaba </li></ul>BACTERIAS
  89. 95. BACTERIAS FIJADORAS DE N 2 Fijación simbiótica. Rhizobium y Bradyrhizobium , leguminosas. Anabaena azollae , Azolla Azospirillum lipoferum , herbáceas tropicales Frankia , alisos BACTERIAS
  90. 96. BACTERIAS FIJADORAS DE N 2 Fijación simbiótica. Rhizobiaceae grupo heterogéneo de microorganismos forma de vara, aeróbicos, gram-negativos, no forman esporas BACTERIAS
  91. 97. <ul><li>BACTERIAS FIJADORAS DE N 2 </li></ul><ul><li>Fijación simbiótica. </li></ul><ul><li>Rhizobiaceae </li></ul><ul><li>invaden y forman nódulos en las raíces de las leguminosas. </li></ul><ul><li>fijación del N 2 atmosférico en forma de NH 3 por el microsimbionte a cambio de protección y una fuente de C fijado fotosintéticamente por el macrosimbionte. </li></ul>BACTERIAS
  92. 98. BACTERIAS FIJADORAS DE N 2 Fijación simbiótica . Anabaena azollae forma una relación simbiótica con el helecho acuático Azolla . se asocia a pelos multicelulares dentro de cavidades especializadas de la hoja del helecho. La fijación del N tiene lugar en los heterocistos, que son células diferenciadas especializadas. BACTERIAS
  93. 99. BACTERIAS
  94. 100. <ul><li>BACTERIAS FIJADORAS DE N 2 </li></ul><ul><li>Azospirillum </li></ul><ul><li>bacterias flageladas, en forma de espiral que forman asociación con gramíneas. </li></ul><ul><li>a lgunos miembros son capaces de crecer como aerobios de vida libre, heterótrofos, </li></ul><ul><li>fijan N 2 cuando se situan en condiciones de crecimiento microaerofílico y el N combinado es limitante. </li></ul>BACTERIAS
  95. 101. <ul><li>BACTERIAS FIJADORAS DE N 2 </li></ul><ul><li>Azospirillum </li></ul><ul><li>La protección de la nitrogenasa frente al O 2 difiere para cada especie, </li></ul><ul><li>respiración limitada </li></ul><ul><li>protección conformacional de enzimas </li></ul><ul><li>carotenoides. </li></ul>BACTERIAS
  96. 102. BACTERIAS FIJADORAS DE N 2 Azospirillum son capaces de llevar a cabo todas las etapas del ciclo del N excepto la nitrificación.   BACTERIAS
  97. 103. BACTERIAS FIJADORAS DE N 2 Azospirillum En crecimiento simbiótico, se encuentran en los espacios intercelulares entre la epidermis y el córtex y las capas corticales más externas de las herbáceas. también muchas asociaciones tienen lugar en los pelos radiculares.       BACTERIAS
  98. 104. BACTERIAS FIJADORAS DE N 2 Azospirillum El crecimiento óptimo tiene lugar entre 32 y 36ºC para la mayoría de las cepas estudiadas.       BACTERIAS
  99. 105. Mutualistas: BACTERIAS QUE FAVORECEN EL CRECIMIENTO VEGETAL Ciertas cepas de la bacteria del suelo Pseudomonas fluorescens tienen actividad antifúngica que inhiben el crecimiento de ciertos patógenos de las plantas. BACTERIAS
  100. 106. <ul><li>Mutualistas: </li></ul><ul><li>BACTERIAS QUE FAVORECEN EL CRECIMIENTO VEGETAL </li></ul><ul><li>P. fluorescens y otras especies de Pseudomonas y Xanthomonas , aumentan el crecimiento vegetal </li></ul><ul><li>producir un compuesto que inhiba el crecimiento de patógenos o que reduzca la invasión de la planta por los patógenos. </li></ul><ul><li>producir compuestos (factores de crecimiento) que aumentan directamente el desarrollo vegetal. </li></ul>BACTERIAS
  101. 107. Patógenos Zymomonas Erwinia Agrobacterium BACTERIAS
  102. 108. <ul><li>Litotrofos </li></ul><ul><li>obtienen su energía de compuestos de N, S, Fe o H en lugar de compuestos carbonados. </li></ul><ul><li>importante en el ciclo del N y en la degradación de contaminantes </li></ul>BACTERIAS
  103. 109. Litotrofos BACTERIAS NITRIFICANTES transforman el amonio a nitrito y este a nitrato se desarrollan muy poco en suelos forestales, por lo que el N permanece en forma de amonio. BACTERIAS
  104. 110. Litotrofos BACTERIAS DESNITRIFICANTES Convierten el nitrato en N 2 o en N 2 O. Son anaerobios, por lo que se encuentran en el interior de los agregados o en suelos inundados. BACTERIAS
  105. 111. grupo altamente diverso de organismos. La forma de crecimiento del micelio está bien adaptada a la heterogeneidad del suelo ( fuentes de nutrientes separadas por grandes distancias a escala micobiana ) HONGOS
  106. 112. heterótrofos, obt ienen carbono, nutrientes y energía mediante la degradación extracelular y absorción de materia orgánica del ambiente externo. n ormalmente requieren oxígeno para su crecimiento. HONGOS
  107. 113. <ul><li>Funciones </li></ul><ul><li>descomposición de la materia orgánica </li></ul><ul><li>liberación y el reciclaje de nutrientes </li></ul><ul><li>formación y el mantenimiento de la estructura del suelo </li></ul><ul><li>extensión del sistema radicular de las plantas a través de la formación de redes de micorrizas </li></ul><ul><li>promoción y eliminación de enfermedades de las plantas </li></ul>HONGOS
  108. 114. junto a las bacterias, comprenden la mayor parte de la biomasa total del suelo Las hifas de los hongos filamentosos, tienen normalmente una longitud de 2 a 10  m de diámetro, pero pueden alcanzar grandes longitudes y cubrir varias hectáreas. Un gramo de suelo contiene varios cientos de metros de hifas fúngicas y varios cientos de especies diferentes de hongos. HONGOS
  109. 115. Grupo Función Saprotrofos <ul><li>Descomposición de la materia orgánica </li></ul><ul><li>Inmovilización y liberación de nutrientes </li></ul><ul><li>Acumulación de materiales tóxicos </li></ul><ul><li>Formación y estabilización de agregados </li></ul><ul><li>Supresión de patógenos </li></ul>HONGOS
  110. 116. Saprotrofos producen enzimas extracelulares capaces de despolimerizar constituyentes de las células vegetales, como celulosa, hemicelulosa y lignina HONGOS
  111. 117. Saprotrofos los hongos inmovilizan y mineralizan nutrientes simultáneament e el balance entre estos dos procesos determina la disponibilidad hacia las plantas de nutrientes como N, P, K y S. HONGOS
  112. 118. Saprotrofos muchos favorecen la supresión de enfermedades de las plantas, bien por producción de antibióticos o por competencia con los patógenos por los recursos disponibles. HONGOS
  113. 119. Además de la inmovilización de nutrientes se sabe que los hongos acumulan sustancias tóxicas en el micelio, incluyendo radionúclidos y metales pesados HONGOS
  114. 120. HONGOS La ramificación de las hifas alrededor de las partículas de suelo combinada con la producción de polisacáridos extracelulares, favorece la formación de agregados estables en el suelo. modifica ción de las relaciones agua-aire
  115. 121. Las partículas de arcilla se adhieren a las paredes celulares de las hifas vivas de los hongos, debido aparentemente a la acción ligante de los exudados fúngicos HONGOS
  116. 122. Grupo Función Mutualistas <ul><li>Transporte de agua y nutrientes a las raíces de las plantas </li></ul><ul><li>Protección frente a patógenos y metales pesados </li></ul>HONGOS
  117. 123. Mutualistas líquenes, endofitas micorrizas. U n hongo establece una relación de beneficio mutuo con un organismo autótrofo HONGOS
  118. 124. Mutualistas líquenes son asociaciones hongo-alga o hongo-cianobacteria el alga o la cianobacteria captura la energía por fotosíntesis y el hongo proporciona soporte estructural, suministra nutrientes minerales y ayuda a mantener las relaciones hídricas HONGOS
  119. 125. Mutualistas líquenes hongos endo f itos crecen en el interior de plantas vivas sin causarles grandes daños aparentemente e incluso les proporcionan protección frente a patógenos e insectos HONGOS
  120. 126. Mutualistas micorrizas asociación simbiótica, entre hongo y raíz Se dan en el 70% de las plantas superiores, en muchas pteridofitas y en algunas especies de musgo. HONGOS
  121. 127. Mutualistas Hongo: obtiene algunos de sus azúcares de la planta Planta: mejora la toma de agua y nutrientes a través de las hifas del hongo HONGOS
  122. 128. Mutualistas El principal nutriente es el P, aunque también N, Zn y S, Algunos también protegen contra patógenos HONGOS
  123. 129. <ul><li>Micorrizas </li></ul><ul><li>Clases </li></ul><ul><li>Ectomicorrizas </li></ul><ul><li>Endomicorrizas o Micorrizas Arbusculares </li></ul><ul><li>Ectendomicorrizas </li></ul><ul><li>Arbutoides, </li></ul><ul><li>Monotropoides </li></ul><ul><li>Ericoides </li></ul><ul><li>Orquidioides </li></ul>HONGOS
  124. 130. Micorrizas Las micorrizas más comunes son las arbusculares y están formadas por un hongo del género Glomus (Zygomycetos) en asociación con una gran variedad de plantas HONGOS
  125. 131. Micorrizas HONGOS
  126. 132. HONGOS Grupo Función Patógenos <ul><li>Provocan enfermedades en animales y plantas </li></ul>HONGOS
  127. 133. Patógenos Fusarium y Rhizoctonia , provocan importantes pérdidas en cultivos agrícolas cada año, la mayoría de los hongos son beneficiosos HONGOS
  128. 134. <ul><li>Los hongos son sensibles a las perturbaciones y a las modificaciones del suelo introducidas por el ser humano. </li></ul><ul><li>e l arado impide el establecimiento y el crecimiento de las hifas de los hongos, </li></ul><ul><li>aumento de la concentración de N en el suelo a través de la fertilización y la deposición atmosférica </li></ul><ul><li>radiación UV-B como consecuencia de la disminución de la capa de ozono </li></ul>HONGOS
  129. 135. MESOFAUNA DEL SUELO
  130. 136. se consideran habitualmente como una clase monofilética del filum Arthopoda, aunque su posición taxonómica exacta todavía se debate. m uchos autores las consideran insectos COLLEMBOLA
  131. 137. Hábitat Collembola se distribuye ampliamente en todos los continentes m uchas especies viven toda su vida en el suelo, hasta 150 cm por debajo de la superficie otras viven en árboles y son abundantes en las copas de los árboles de la selva tropical. COLLEMBOLA
  132. 138. Hábitat muy abundantes en el suelo y en las hojas en descomposición (10 4 -10 5 individuos m -2 . particularmente abundantes en suelos agrícolas que se fertilizan con materia orgánica COLLEMBOLA
  133. 139. Biomasa entre el 1 y el 5% en ecosistemas templados el 10% en algunos puntos del ártico 33% de la respiración en ecosistemas en las primeras etapas de sucesión. COLLEMBOLA
  134. 140. <ul><li>Funciones </li></ul><ul><li>La mayoría de ellas se alimentan de : </li></ul><ul><li>hifas de hongos </li></ul><ul><li>material en descomposición </li></ul>COLLEMBOLA
  135. 141. <ul><li>Funciones </li></ul><ul><li>pueden incidir en : </li></ul><ul><li>el crecimiento de las micorrizas </li></ul><ul><li>control de enfermedades fúngicas </li></ul>COLLEMBOLA
  136. 142. COLLEMBOLA <ul><li>consumo de hifas de hongos. </li></ul><ul><li>A determinadas densidades de Collembola, el consumo de micorrizas sobre las raíces estimula el crecimiento del simbionte y mejorar el crecimiento vegetal. </li></ul><ul><li>En otras situaciones Collembola puede reducir enfermedades por consumo de hongos patógenos. </li></ul>COLLEMBOLA
  137. 143. <ul><li>Funciones </li></ul><ul><li>algunas especies se alimentan directamente de material vegetal provocando importantes daños económicos </li></ul><ul><li>a lgunas especies son carnívoras, y se alimentan de nematodos, rotíferos e incluso otras collembola. </li></ul>COLLEMBOLA
  138. 144. Funciones importantes en el mantenimiento de la estructura del suelo. rendzinas alpinas : están compuestas de una profunda capa de humus de unos 20 cm de profundidad formada casi exclusivamente por heces de Collembola. COLLEMBOLA
  139. 145. Funciones La mayoría de los suelos contienen pellets de heces de collembola que son beneficiosos ya que liberan nutrientes de forma paulatina conforme van siendo descompuestos por los microorganismos COLLEMBOLA
  140. 146. ÁCAROS son el grupo de artrópodos más abundante en la mayoría de los suelos y residuos, En zonas templadas o tropicales entre 10000 y 500000 individuos/m 2
  141. 147. Funciones fragmentación de residuos hojas muertas madera oribátidos y Astigmata. ÁCAROS
  142. 148. Funciones La fragmentación de la materia orgánica aumenta la superficie donde las bacterias pueden realmente completar el proceso de descomposición. ÁCAROS
  143. 149. Funciones dispersión de esporas microbianas estimulación de la microflora (bacterias y hongos) por pastoreo ÁCAROS
  144. 150. ÁCAROS Funciones dispersan bacterias y hongos : externamente sobre la superficie de su cuerpo internamente, por excreción de las esporas no digeridas. mejora la colonización por endomicorrizas
  145. 151. Funciones predación de otros microartrópodos y nematodos ÁCAROS
  146. 152. Funciones A través de su alimentación y producción de pellets fecales, los oribátidos puede alterar la estructura del suelo. Muchos almacena n Ca y otros nutrientes en su cutícula y sirven así como “sumideros de nutrientes” en ambientes donde estos son limitados ÁCAROS
  147. 153. LOMBRICES <ul><li>son quizás los organismos más importantes del suelo, </li></ul><ul><li>influ yen decisivamente en : </li></ul><ul><li>descomposición de la materia orgánica </li></ul><ul><li>desarrollo de la estructura </li></ul><ul><li>ciclo de nutrientes </li></ul>
  148. 154. <ul><li>pueden agruparse en función de características adaptativas de </li></ul><ul><li>comportamiento, </li></ul><ul><li>morfológicas </li></ul><ul><li>fisiológicas </li></ul><ul><li>que las capacitan para repartirse los recursos del suelo. </li></ul>LOMBRICES
  149. 155. epigeicas : se alimentan de residuos vegetales excavan en la superficie del suelo o en la capa de hojarasca, tienden a estar fuertemente pigmentadas pequeñas o de tamaño mediano. LOMBRICES
  150. 156. epigeicas : facilitan la rotura y mineralización de los residuos superficiales LOMBRICES
  151. 157. anécicas : se alimentan de residuos vegetales y suelo viven en túneles verticales casi permanentemente grandes y con el dorso pigmentado LOMBRICES
  152. 158. anécicas : los grandes túneles verticales, pueden facilitar el flujo preferencial del agua a través del perfil, aumentando el transporte de agua, nutrientes y productos fitosanitarios a las capas más profundas del suelo. LOMBRICES
  153. 159. anécicas : incorporan los residuos superficiales a las capas más profundas del suelo. transportan suelo desde la superficie al interior del perfil, de manera que con el tiempo pueden cambiar la mineralogía de la superficie del suelo. LOMBRICES
  154. 160. endogeicas : se alimentan de suel o no muy pigmentadas forman extensos sistemas de túneles horizontales tamaño de pequeñas a grandes LOMBRICES
  155. 161. <ul><li>endogeicas : </li></ul><ul><li>pol ihúmicas </li></ul><ul><li>meso húmicas </li></ul><ul><li>oligohúmicas </li></ul><ul><li>importancia descendente de suelo mineral rico en materia orgánica de su dieta y el tamaño creciente </li></ul>poli, meso y oligohúmicas, en función de la importancia descendente de suelo mineral rico en materia orgánica de su dieta y el tamaño creciente LOMBRICES
  156. 162. endogeicas : se alimentan de materia orgánica fragmentada y la mezclan íntimamente en la superficie del suelo mineral LOMBRICES
  157. 163. papel fundamental en el ciclo de nutrientes C normalmente aumentan la mineralización del C orgánico del suelo en ocasiones, la disminuyen por formación de agregados estables LOMBRICES
  158. 164. papel fundamental en el ciclo de nutrientes N el movimiento del N a través de tejidos de lombrices puede alcanzar los 150 kg N x ha -1 x año -1 Las deyecciones de las lombrices contienen grandes cantidades de N inorgánico en relación al suelo que los rodea. A través de las galerías, el N puede entrar y distribuirse en el perfil evitando así pérdidas superficiales por escorrentía LOMBRICES
  159. 165. estructura del suelo balance entre su alimentación y su actividad excavadora. LOMBRICES
  160. 166. estructura del suelo, balance entre su alimentación y su actividad excavadora. Alimentación: Las lombrices ingieren partículas de suelo y materia orgánica, mezclando juntas estas dos fracciones y liberándolas como deyecciones superficiales o subsuperficiales LOMBRICES
  161. 167. estructura del suelo, balance entre su alimentación y su actividad excavadora. Una vez depositado el suelo en las deyecciones puede ser: erosionado por el impacto de las gotas de lluvia formar agregados estables a través de varios mecanismos LOMBRICES
  162. 168. estructura del suelo, balance entre su alimentación y su actividad excavadora. Actividad excavadora Las lombrices mejoran generalmente la aireación y la porosidad del suelo por formación de túneles y aumentando el tamaño de los agregados estables. La mejora de la velocidad de infiltración del agua, evita las pérdidas de suelo superficial por escorrentía. Pueden aumentar la erosión si eliminan la capa superficial protectora de residuos vegetales. LOMBRICES
  163. 169. estructura del suelo, balance entre su alimentación y su actividad excavadora. LOMBRICES
  164. 170. estructura del suelo, balance entre su alimentación y su actividad excavadora. En general los efectos de las lombrices sobre la estructura del suelo mejoran su fertilidad. La introducción de especies apropiadas de lombrices, o el incremento de las poblaciones nativas, mediante la adición de enmendantes adecuados, aumenta la velocidad de recuperación de suelos deteriorados LOMBRICES
  165. 171. estructura del suelo, balance entre su alimentación y su actividad excavadora. mejoran la productividad de las especies vegetales, en algunos casos no tienen efecto o puede ser incluso negativo LOMBRICES
  166. 172. estructura del suelo, balance entre su alimentación y su actividad excavadora. Los efectos beneficiosos de las lombrices sobre el desarrollo vegetal pueden ser debidos a: mejora de la disponibilidad de nutrientes y agua mejora de la estructura del suelo estimulación de los microorganismos o de productos microbianos que mejoran el crecimiento vegetal posiblemente por producción directa de sustancias promotoras del crecimiento vegetal LOMBRICES
  167. 173. estructura del suelo, balance entre su alimentación y su actividad excavadora. Efectos no deseables eliminar y enterrar residuos vegetales superficiales que protegen al suelo contra la erosión, producción de deyecciones frescas en superficie que sellan el suelo dispersión de semillas en jardines y campos de cultivo, transmisión patógenos para plantas y animales aumento las pérdidas de N por desnitrificación y lixiviación aumento la respiración microbiana y por tanto las pérdidas de C del suelo LOMBRICES
  168. 174. estructura del suelo, balance entre su alimentación y su actividad excavadora. Susceptibilidad el cultivo intensivo, va en detrimento de las poblaciones de lombrices las técnicas de no-cultivo o cultivo reducido, favorecen su crecimiento. enmiendas orgánicas estimulan su desarrollo fertilizantes inorgánicos pueden beneficiar a las poblaciones de lombrices aumentando la biomasa vegetal (efectos son menores) LOMBRICES
  169. 175. estructura del suelo, balance entre su alimentación y su actividad excavadora. Susceptibilidad encalado favorece, en ocasiones el crecimiento de las lombrices plaguicidas tipo carbamato y los fumigantes del suelo, efectos muy negativos sobre las lombrices. herbicidas, exhiben poca toxicidad, aunque con excepciones. insecticidas organoclorados y organofosforados tienen niveles variables de toxicidad. LOMBRICES
  170. 176. estructura del suelo, balance entre su alimentación y su actividad excavadora. Susceptibilidad La contaminación del suelo con sustancias orgánicas metales pesados lluvia ácida puede deprimir las poblaciones de lombrices LOMBRICES
  171. 177. estructura del suelo, balance entre su alimentación y su actividad excavadora. Susceptibilidad Algunos metales pesados en dosis subletales, pueden disminuir su capacidad de crecimiento y reproducción. Los metales pesados pueden acumularse en los tejidos de las lombrices y así pasar a la red trófica LOMBRICES
  172. 178. HORMIGAS Las hormigas son de los insectos más ampliamente extendidos en todo en planeta. En las zonas en las que abundan, inciden en muchos procesos del suelo que facilitan la creación de paisajes en mosaico característicos de muchos suelos.
  173. 179. Las que anidan en el suelo inciden en muchos procesos de los ecosistemas: ciclo de nutrientes movimiento del agua. HORMIGAS
  174. 180. Los hormigueros son una red de galerías y cámaras subsuperficiales interconectadas. Las superficiales, están conectadas a las inferiores a través de galerías verticales que se ramifican lateralmente. HORMIGAS
  175. 181. Las cámaras y las galerías varían de tamaño y número dependiendo de la especie HORMIGAS
  176. 182. La mezcla del perfil, la modificación de la textura, y las propiedades físicas y químicas de los montículos del nido, la macroporosidad del suelo, dependen de: la especie la longevidad de la colonia el tamaño corporal el número de obreras de la colonia el tipo de suelo la posición en el paisaje. HORMIGAS
  177. 183. En áreas que se inundan periódicamente, o en las que la capa de agua está próxima a la superficie algunas especies construyen montículos hábitats favorables para ellas y algunas especies de plantas que sólo crecen en la zona aireada del montículo. HORMIGAS
  178. 184. Muchas especies alteran la textura y la química del suelo en los montículos. Los nutrientes que se encuentran en mayor concentración son: N, P, K, Ca, Mg, Mn y Fe . HORMIGAS
  179. 185. <ul><li>estas especies de hormigas se caracterizan por: </li></ul><ul><li>las colonias son de vida larga (>5 años) </li></ul><ul><li>deposición de los desechos sobre o alrededor del montículo. </li></ul><ul><li>Según el tipo de suelo </li></ul>HORMIGAS
  180. 186. <ul><li>La importancia de las hormigas en el transporte de materiales desde el subsuelo a la superficie varía con: </li></ul><ul><li>la densidad </li></ul><ul><li>la diversidad de hormigas por unidad de área </li></ul>HORMIGAS
  181. 187. Transporte: entre 21.3 y 85.8 kg de suelo x ha -1 x año -1 en suelos arenosos y franco arenosos entre 0.1-3.4 kg de suelo x ha -1 x año -1 en suelos arcillosos o franco arcillosos HORMIGAS
  182. 188. Transporte: El suelo que depositan las hormigas en la entrada del nido se erosiona por agua y viento en menos de un año, a menos que esté protegido sobre todo del efecto del impacto de las gotas de lluvia zonas de baja densidad de vegetación, erosión por viento. HORMIGAS
  183. 189. <ul><li>afectan a la percolación y velocidad de infiltración del agua. </li></ul><ul><li>importante ruta de recarga a las zonas profundas de los suelos en ambientes áridos y semiáridos. </li></ul><ul><li>en suelos arenosos el efecto de las galerías sobre la conductividad hidráulica es poco </li></ul>Los nidos proporcionan al suelo una macroporosidad extensiva. HORMIGAS
  184. 190. El suelo alrededor de los nidos de colonias de vida larga suelen estar enriquecidos con microflora y micro y mesofauna. Pogonomyrmex occidentalis , con hongos micorrícicos vesículo-arbusculares Formica aquilonia abundancia de microfauna que se alimenta de bacterias HORMIGAS
  185. 191. HORMIGAS

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