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  • 1. Litosfera Rocas Rocas igneas : por solidificación del magma Rocas sedimentarias por deposición y consolidación de los materiales desgastados de otras rocas Rocas metamórficas por metamorfosis de otras rocas Las superficies rocosas pueden ser un habitat adecuado para ciertos microorganismos. La actividad de bacterias y hongos pueden solubilizar silicatos y otros minerales por la producción de ácidos orgánicos y agentes quelantes. Habitat terrestre: rocas y suelo- y los sedimentos
  • 2. El suelo es el material suelto no consolidado que resulta inicialmente de la alteración meteorológica o de la disgregación física de las rocas y que, bajo la influencia de los seres vivos evoluciona hasta formar un sistema complejo de estructura estratificada y composición específica. En agronomía: mezcla compleja de minerales, gases, líquidos, materia orgánica y organismos vivos que sustentan el crecimiento vegetal. ¿QUÉ ES EL SUELO?
  • 3.
    • Material original
    • Clima
    • Topografia
    • Actividad biológica
    • Tiempo
    Como se forma el suelo? A partir de las rocas y a través de complejos procesos físicos, químicos y biológicos. Reducción de la roca a regolito (fragmentos de roca)
    • Algas, líquenes fotótrofos productores de materia orgánica soportan el crecimiento de bacterias y hongos quimioheterótrofos.
    • Quimioheterotrofos excretan ácidos orgánicos que contribuyen a la disolución de los minerales.
    • Desarrollo de pequeñas plantas
  • 4. Comunidad microbiana muy diversa + Desarrollo de plantas Número y tipo de microorganismos Fertilidad
    • Solubilización de los minerales que lixivian con el agua hacia la profundidad
    • Desarrollo de plantas superiores y establecimiento de animales
    Profundización de las capas superiores, mezclado, aireación.
  • 5.
    • Co mienza con la formación de un regolito, sobre el que se implanta la vegetación y se produce la vida y muerte de animales y plantas.
    • La acumulación de esta materia orgánica, y los procesos de lavado superficial producen la diferenciación de un suelo AC.
    • P rocesos de transporte y meteorización avanzada que dan origen al horizonte de acumulación (B), formándose el característico suelo completo ABC .
    E dafogénesis : El proceso de formación del suelo Perfil del suelo: Horizonte “O”: capa de materia organica de restos veg y animales muertos. Humus. Horizonte “A”: eluvial, capa mineral cerca de la superficie. De alta lixiviacion de arcillas de silicato oxidos de Fe y de Al. Horizonte “B”: Iluvial, ocurre la deposicion y la maxima acumulacion de materiales que lixivian del “A”. Horizonte “C”: escasa actividad biológica, acumulacion de calcio y de carbonato calcico.Por debajo se encuentra el regolito y el lecho de rocas. O
  • 6. Horizonte “O”: capa de materia organica de restos veg y animales muertos. Humus. Horizonte “A”: eluvial, capa mineral cerca de la superficie. De alta lixiviacion de arcillas de silicato oxidos de Fe y de Al. Horizonte “B”: Iluvial, ocurre la deposicion y la maxima acumulacion de materiales que lixivian del “A”. Horizonte “C”: escasa actividad biológica, acumulacion de calcio y de carbonato calcico.Por debajo se encuentra el regolito y el lecho de rocas. E dafogénesis
  • 7. Composición volumétrica
    • Sólidos Inorgánicos
    • Sólidos Orgánicos
    • Agua
    • Gas
    • Microorganismos
    • Fracción sólida
    38-45% 5-15% 15-35% 15-35% 0,05% Arena, Limo, Arcilla, Humus
  • 8. Describe la superficie disponible como habitat para el desarrollo microbiano. Los suelos contienen variadas proporciones de partículas de arcilla, silicatos y arena. Textura del suelo 8.000.000 9,03x10 10 0,002 Arcilla 454 5,78x10 6 0,05 - 0,002 Limo 11 90 2,00 – 0,05 Arena Área (cm2/ g) Nro de partícula / g Diámetro (mm) Componente
  • 9. Triángulo de textura Clases Texturales Descripción Arenosos Son los materiales que contienen 85 % o más de arena; el porcentaje de limo, más 1 ½ veces el porcentaje de arcilla, no deberá exceder de 15. Areno-francos Son los materiales que contienen en su límite superior de 85 a 90 % de arena, y el porcentaje de limo más 1 ½ veces el porcentaje de arcilla, no será menor de 15; en su límite inferior contienen no menos de 70 a 85 % de arena y el porcentaje de limo más dos veces el porcentaje de arcilla, no excederá de 30. Franco-arenosos Son los materiales que contienen ya sea: 20 % o menos de arcilla, y cuyo porcentaje del limo más dos veces el porcentaje de arcilla, excede de 30, y 52 % o más de arena; o bien, menos del 7 % de arcilla, menos del 50 % de limo, y entre 43 y 52 % de arena. Francos Son los materiales que contienen del 7 al 27 % de arcilla, del 28 al 50 % de limo, y menos del 52 %de arenas. Franco-limosos Son los materiales que contienen 50 % o más de limo y del 12 al 27 % de arcilla, o del 50 % al 80 % de limo y menos del 12 % de arcilla. Limosos Son los materiales que contienen 80 % o más de limo y menos del 12 % de arcilla. Franco-arcillo-arenosos Son los materiales que contienen del 20 al 35 % de arcilla, menos del 28 % de limo y 45 % o más de arenas. Franco-arcillosos Son los materiales que contienen del 27 al 40 % de arcilla y del 20 al 45 % de arenas. Franco-arcillo-limosos Son los materiales que contienen del 27 al 40 % de arcilla y menos del 20 % de arenas. Arcillo-arenosos Son los materiales que contienen 35 % o más de arcilla y 45 % o más de arenas. Arcillo-limosos Son los materiales que contienen 40 % o más de arcilla y 40 % o más de limo. Arcillosos Son los materiales que contienen 40 % o más de arcilla, menos del 45 % de arenas, y menos del 40 % de limo.
  • 10. Interfaces sólido-líquido, sólido- gas MICROAMBIENTES Agregado de suelo: unidad estructural del suelo
  • 11.
    •        
    • 2) las sustancias húmicas propiamente dichas.  
    • Porción de materia orgánica del suelo que ha estado sometida a una intensa transformación
    • Constituye la porción principal de la parte orgánica del suelo, 85-95 % de la reserva es humus. 
    • 1) La materia orgánica de
    • naturaleza individual
    • Restos orgánicos de animales y vegetales.
    • Productos de su descomposición o
    • los productos de la actividad vital
    • de la población viva (proteínas y
    • aminoácidos, hidratos de carbono
    • simples y compuestos, ácidos
    • orgánicos de distinta naturaleza,
    • ceras, resinas, ligninas y otros).
    • Constituyen aproximadamente el 10-15% de la reserva total de materia orgánica.
    NATURALEZA DE LA MATERIA ORGÁNICA DEL SUELO
  • 12.
    • Cosntituyente de las paredes celulares de las plantas, junto con la celulosa y hemicelulosa.
    • De difícil biodegradación y reducida biodisponibilidad.
    LIGNINA: Polímero complejo de unidades de fenil propano, con alto grado de entrecruzamientos.
  • 13.
    • HUMUS
        • Polímero de composición no especifica, estructura tridimensional
        • Absorbe agua, iones y moléculas orgánicas de manera intercambiable
        • Une covalentemente otras sustancias a través de sus grupos funcionales
    • Fase I : degradación microbiana de los polímeros orgánicos dando fenoles, quinonas, aminoácidos, azúcares.
    • Fase II : polimerización de los monómeros por reacción química espontánea, autooxidación, oxidación, catalizados por enzimas microbianas.
    • Equilibrio dinámico entre la síntesis y la mineralización gradual.
  • 14. Análisis de suelo:
  • 15. LA ATMÓSFERA DEL SUELO R elativamente estable en su composición, y depende del tipo de textura y estructura. * La proporción de CO 2 y O 2 del suelo varia también según la época del año. E n las estaciones húmedas, el contenido de O 2 desciende y el contenido de CO 2 aumenta ligeramente.
    • La densidad del suelo es una medida del empaquetamiento de las particulas del suelo. Indica el espacio que puede estar ocupado por aire.
    • Zonas óxicas y zonas anóxicas.
    • La concentración de CO 2 en el suelo puede ser 2x que en el aire.
    • La concentración de CO 2 y el O 2 del suelo se ve afectada por la difusion de los gases y respiración microbiana: Suelos deficientes en O 2 pueden contener CH 4 , SH 2 .
  • 16.
    • Los microorganismos constituyen el 80% de la biomasa
    • En 1 g de tierra agrícola
    • 10 9 bacterias cultivables
    • 10 7 hongos
    • 10 6 algas
    • 10 5 protozoos
    • Las bacterias cultivables: 1-10% de las bacterias totales
  • 17. Comunidades microbianas del suelo El suelo constituye un habitat favorable para el desarrollo de los microorganismos. El número de microorganismos suele ser mayor que en en habitat acuáticos (dulce-salado) ... 10 6 – 10 9 bacterias/g de suelo. Zimógenos: oportunistas, no pueden asimilar los compuestos húmicos. Desarrollan gran actividad con rápido crecimiento sobre sustratos fácilmente asimilables: vegetal, restos de animales muertos. Activos por períodos en función de la disponibilidad de nutrientes: Pseudomonas, Bacillus, Penicillum, Aspergillus. Autóctonos: fracción de la comunidad que puede utilizar las sustancia húmicas refractarias. Lenta actividad (Gram negativos y actinomycetos). Sergei Winogradsky ,
  • 18.
    • Los parámetros abióticos pueden restringir la diversidad de poblaciones:
    • pH extremadamente alcalinos / ácidos.
    • Suelos polares que permanecen la mayor parte del año congelados,
    • Desiertos áridos y calurosos ...
    • Microorganismos Extremófilos.
    Es difícil generalizar las propiedades de los microorganismos indígenas de la microbiota del suelo debido a los diferentes habitats.
    • Los distintos habitats varían en
    • contenido de materia orgánica,
    • contenido de O2 ...
    • Y asi pueden favorecer el desarrollo de diferenes poblaciones indígenas.
    Hipótesis de las islas de recursos ...
  • 19. Proporción relativa de los géneros bacterianos aeróbicos, facultativos y anaeróbicos comunmente encontrados en suelo Alexander 1977 < 5 Mycobacterium < 5 Xanthomonas < 5 Staphylococcus 2-10 Micrococcus 2-12 Corynebacterium 1-20 Flavobacterium 1-20 Alcaligenes 1-20 Agrobacterium 3-15 Pseudomonas 7-67 Bacillus 5-60 Arthrobacter Abundancia (%) Género
  • 20. Grupo Actinomycetes 10-30% de las bacterias del suelo The morphological characteristics of actinomycete colonies on Hickey-Tresner agar medium after incubation at 30C for 4 weeks Géneros Streptomyces y Nocardia son los mas abundantes
  • 21. Nocardia Streptomyces S treptomyces griseus sp. griseus . Resistentes a la desecación Desarrollan bien en suelos alcalinos o neutros.
  • 22.
    • Las especies fijadoras de N 2 son factores limitantes en el suelo para la actividad microbiana y el desarrollo de las plantas superiores .
    • Grupo cianobacterias , fotoautótrofos.
    • Género Azotobacter , quimioheterótrofo fijador libre de N 2
    • Género Clostridium , anaeróbico, algunas especies son fijadoras de N 2
    • Género Rhizobium y Bradyrhizobium fijan N 2 dentro de los nódulos de la raiz de ciertas plantas.
    Gloeobacter sp. Autofluorescencia luego de iluminar con luz verde Microscopia de contraste de fases Formas filamentosas que forman heterocistes Cianobacterias
  • 23. Patógenos de plantas, llegan con material vegetal infectado: Agrobacterium, Corynebacterium, Erwinia, Pseudomonas y Xanthomonas Patógenos de animales, llegan con aguas servidas: E. coli , Salmonella, Los alóctonos rápidamente se eliminan del suelo , algunos pueden permanecer tiempos más largos debido a la capacidad de desarrollar formas de resistencia. Pueden sobrevivir por largos períodos en un estado de dormancia . Los Alóctonos pueden llegar al suelo por diferentes vias: Aire - Hidrosfera - Asociados a plantas o a animales
  • 24.
    • Pueden desarrollar en formas libres o en mycorrizas.
    • Predominan en los primeros 10 cm del suelo y abundan en suelos bien aireados y de pH ácido.
    • La mayoría son oportunistas (zimógenos) Permanecen en dormancia activándose en presencia de condiciones favorables.
    • Degradadores de lignina
    • Los géneros mas frecuentemente aislados: Aspergillus, Geotrichum, Penicillum.
    • Las formas alóctonas pueden desarrollar a expensas de los nutrientes del suelo.
    Los hongos constituyen una alta proporción de la biomasa microbiana. Gran diversidad de géneros Géneros predominantes de levaduras indígenas del suelo: Candida, Rhodotorula Cryptococcus . Las formas alóctonas llegan con vegetales enfermos.
  • 25. Interacciones entre bacterias y hongos Fungistasis del suelo : efecto inhibitorio de la germinación de los hongos, ampliamente distribuido en suelo. Depende de las propiedades físicas, químicas y de la actividad microbiana del suelo. i) Hipotesis de la privación de nutrientes ii) Hipotesis de la producción de antibióticos. Mycofagia Collimonas fungivorans          Los hongos patógenos de plantas son mas sensibles a la fungistasis. Los protege de germinar bajo condiciones desfavorables Mecanismo de control para hongos patógenos de plantas
  • 26.
    • Varios géneros de algas viven en el suelo.
    • Pueden desarrollar en la superficie y en los primeros mm de la superficie del suelo,
    • 10 6 / g.
    • La mayoria son pequeñas y unicelulares.
    • Constituyen la microflora fotosintética dominante del suelo . Algunas pueden utillizar compuestos preformados C/E
    • Son importantes en la colonizacion inicial de las rocas, formacion y conservacion del suelo.
    • Pueden desplazarse hacia la subsuperficie del suelo transformándose en alóctonas y pueden ser consumidos por los indígenas.
    C yanophyceae , C hlorophyceae ALGAS
  • 27.
    • Protozoos de vida libre en suelo
    • son de pequeño tamaño y baja diversidad comparado con el ambiente acuático.
    • Predominan las formas flageladas, 10 4 – 10 5 /g
    • Predominan cerca de la superficie, 15 cm.
    • Requieren relativamente alta concentracion de O 2 , son importantes predadores de bacterias y algas.
    • Importante lugar en la cadena trófica como predadores de algas unicelulares, bacteria y hongos.
    • Constituyen el alimento de los microinvertebrados.
    • El rol ecológico es la transferencia de la producción de algas y bacterias hacia los sucesivos niveles tróficos.
    Mastigophora, (flagellates),Ciliata. Amoeba PROTOZOOS

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