Biologia Del Suelo Manejo Y Conservacion De Agua Y Suelo: Docente: Ing. Fermin Vasquez Espino

BIOLOGIA DEL SUELO MANEJO Y CONSERVACION DE AGUA Y SUELO DOCENTE: ING. FERMIN VASQUEZ ESPINO ALUMNOS: JOSE LUIS PARE TOBALA

COMPOSICIÓN BIOLÓGICA DEL SUELO

Componentes de vida libre de la biota del suelo: bacterias hongos algas

fauna virus, únicamente sobre células vivas

Funciones: Formación del suelo,

Crecimiento vegetal Ciclo del C

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

materia orgánica del suelo: humus

fracción activa: porción disponible para los organismos del suelo

Bacterias:

tienden a utilizar las fracciones más simples: -exudados radiculares -residuos vegetales frescos Hongos: tienden a utilizar compuestos complejos: -residuos fibrosos -madera -humus

LA RED ALIMENTARIA DEL SUELO

TIPO DE ORGANISMO Fotosintetizadores

•Plantas •Algas •Bacterias

FUNCIONES PRINCIPALES Captura de energía • Uso de la energía solar para fijar CO2 • Adición de orgánica al suelo

materia

Productores primarios: utilizan la energía del sol para fijar dióxido de C de la atmósfera plantas líquenes

musgos bacterias fotosintéticas algas

TIPO DE ORGANISMO Descomponedores •Hongos •Bacterias

FUNCIONES PRINCIPALES Rotura de residuos • Inmovilización de nutrientes en su biomasa • Creación de nuevos compuestos, fuente de energía y nutrientes para otros microorganismos • Producción de agregados: • sustancias ligantes

• unión a través de hifas • Nitrificación-desnitrificación • Competencia con patógenos

TIPO DE ORGANISMO

Mutualistas

•Hongos •Bacterias

FUNCIONES PRINCIPALES Mejora del crecimiento vegetal • Protección de las raíces de las plantas frente a patógenos

• Fijación de N2 • Asociaciones micorrícicas

TIPO DE ORGANISMO

Patógenos •Hongos Parásitos

FUNCIONES PRINCIPALES

Causan enfermedades

•Bacterias

• Consumen vegetales

•Nematodos

• Parasitan nematodos e insectos, incluidos los causantes de enfermedades

•Microartrópodos

TIPO DE ORGANISMO

Devoradores •Nematodos de raíces •Macroartrópodos

FUNCIONES PRINCIPALES

Consumen raíces • Pérdidas de rendimiento de los cultivos

TIPO DE ORGANISMO Devoradores de bacterias

•Nematodos

•Protozoos

FUNCIONES PRINCIPALES Pastan • Liberan nutrientes vegetales • Controlan patógenos

• Estimulan y controlan poblaciones bacterianas

las

TIPO DE ORGANISMO Devoradores de hongos

•Nematodos

•Protozoos

FUNCIONES PRINCIPALES Pastan • Liberan nutrientes vegetales • Controlan patógenos

• Estimulan y controlan poblaciones fúngicas

las

TIPO DE ORGANISMO Trituradores

•Lombrices •Macroartrópodos

FUNCIONES PRINCIPALES Rotura de residuos, mejora de la estructura • Trituran residuos vegetales

• Proporciona hábitat a bacterias en sus intestinos y pellets fecales • Mejoran la estructura al excavar el suelo y producir pellets fecales

TIPO DE ORGANISMO Predadores superiores

•Nematodos devoradores de nematodos •Grandes artrópodos, ratones, musarañas, pájaros, etc.

FUNCIONES PRINCIPALES Controlan poblaciones • Controlan poblaciones de predadores del nivel trófico inferior • Mejoran las estructura al excavar el suelo y pasarlo por sus intestinos. • Transportan organismos menores a grandes distancias

Beneficios de la complejidad del suelo:

CICLO DE NUTRIENTES Cuando los organismos se alimentan: crean más de su propia biomasa liberan residuos NH4+ tomados rápidamente por otros organismos

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.

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.

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

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.

Beneficios de la complejidad del suelo:

galería

Beneficios de la complejidad del suelo: ELIMINACIÓN DE ENFERMEDADES Más organismos que pueden competir organismos causantes de enfermedades

con

Mecanismos de acción: compitiendo por la comida alimentándose de ellos generando metabolitos que son tóxicos o inhiben a los patógenos.

HÁBITATS DE LOS MICROORGANISMOS DEL SUELO

Los organismos integrantes de la red alimentaria del suelo, no se distribuyen uniformemente en el mismo aparecen, donde aparece la materia orgánica

Rizosfera es la región del suelo que se extiende entre 1 y 3 mm desde la superficie de las raíces al interior del suelo

ACTIVIDAD DE LOS ORGANISMOS DEL SUELO

Actividad de los microorganismos del suelo: modelos estacionales

modelos diarios

ORGANISMOS DEL SUELO

MICROORGANISMOS

BACTERIAS

Las bacterias son los microorganismos más numerosos del suelo, además de ser los organismos más abundantes sobre la Tierra

BACTERIAS

Las células bacterianas se fundamentalmente de peptidoglicano

componen

BACTERIAS

diferencias fisiológicas básicas entre bacterias: según fuente de C o de energía

BACTERIAS

el suelo, las bacterias entran dentro de cuatro grupos funcionales:

descomponedores mutualistas patógenos litotrofos

BACTERIAS

Descomponedoras: consumen compuestos simples de C:

exudados radiculares residuos frescos de plantas

plaguicidas otros contaminantes orgánicos

BACTERIAS

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

Descomponedoras:

ACTINOMICETOS Son un amplio grupo de bacterias que crecen como hifas de hongos

BACTERIAS

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

Mutualistas:

conviven con las plantas

BACTERIAS

Mutualistas:

BACTERIAS FIJADORAS DE N2

Fijación del N2 extendida en el mundo bacteriano.

BACTERIAS

BACTERIAS FIJADORAS DE N2 Se dividen en dos grupos: Capaces de desarrollar vida libre Fijación simbiótica. Unos pocos organismos poseen sistemas enzimáticos capaces de desarrollar ambas posibilidades

BACTERIAS

BACTERIAS FIJADORAS DE N2 Fijación simbiótica. La planta suministra compuestos simples de C a la bacteria, y la bacteria transforma el N2 del aire en una forma que la planta huésped también pueda utilizar.

BACTERIAS

BACTERIAS FIJADORAS DE N2 Fijación simbiótica. Cuando las hojas o las raíces de la planta huésped mueren, el N aumenta en el suelo que la sustentaba

BACTERIAS

BACTERIAS FIJADORAS DE N2 Fijación simbiótica. Rhizobium y Bradyrhizobium, leguminosas. Anabaena azollae, Azolla Azospirillum lipoferum, herbáceas tropicales Frankia, alisos

BACTERIAS

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

Mutualistas: BACTERIAS QUE FAVORECEN EL CRECIMIENTO VEGETAL P. fluorescens y otras especies de Pseudomonas y Xanthomonas, aumentan el crecimiento vegetal  producir un compuesto que inhiba el crecimiento de patógenos o que reduzca la invasión de la planta por los patógenos.  producir compuestos (factores de crecimiento) que aumentan directamente el desarrollo vegetal.

BACTERIAS

Patógenos

Zymomonas Erwinia Agrobacterium

BACTERIAS

Litotrofos

 obtienen su energía de compuestos de N, S, Fe o H en lugar de compuestos carbonados.  importante en el ciclo del N y en la degradación de contaminantes

BACTERIAS

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.

HONGOS 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

heterótrofos,

obtienen carbono, nutrientes y energía mediante la degradación extracelular y absorción de materia orgánica del ambiente externo. normalmente requieren oxígeno para su crecimiento.

HONGOS

Funciones  descomposición de la materia orgánica  liberación y el reciclaje de nutrientes  formación y el mantenimiento de la estructura del suelo

 extensión del sistema radicular de las plantas a través de la formación de redes de micorrizas  promoción y eliminación de enfermedades de las plantas

HONGOS

Grupo

Función de

Descomposición materia orgánica

Saprotrofos

Inmovilización de nutrientes

y

la

liberación

Acumulación de materiales tóxicos Formación y estabilización de agregados Supresión de patógenos

HONGOS

Micorrizas Clases Ectomicorrizas Endomicorrizas o Micorrizas Arbusculares Ectendomicorrizas Arbutoides, Monotropoides Ericoides Orquidioides

HONGOS

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

Micorrizas

HONGOS HONGOS Grupo

Patógenos

Función

Provocan enfermedades en animales y plantas

HONGOS

Patógenos

Fusarium y Rhizoctonia, provocan importantes pérdidas en cultivos agrícolas cada año, la mayoría de los hongos son beneficiosos

MESOFAUNA DEL SUELO

COLLEMBOLA

se consideran habitualmente como una clase monofilética del filum Arthopoda, aunque su posición taxonómica exacta todavía se debate. muchos autores las consideran insectos

COLLEMBOLA

Hábitat Collembola se distribuye ampliamente en todos los continentes muchas 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

Hábitat muy abundantes en el suelo y en las hojas en descomposición (104-105 individuos m-2. particularmente abundantes en suelos agrícolas que se fertilizan con materia orgánica

COLLEMBOLA

Funciones

La mayoría de ellas se alimentan de: hifas de hongos material en descomposición

COLLEMBOLA

Funciones

pueden incidir en: el crecimiento de las micorrizas control de enfermedades fúngicas

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/m2

ÁCAROS

Funciones

fragmentación de residuos hojas muertas madera oribátidos y Astigmata.

LOMBRICES

son quizás los organismos más importantes del suelo, influyen decisivamente en: descomposición de la materia orgánica desarrollo de la estructura ciclo de nutrientes

LOMBRICES

pueden agruparse en función de características adaptativas de comportamiento, morfológicas

fisiológicas que las capacitan para repartirse los recursos del suelo.

LOMBRICES 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

epigeicas: facilitan la rotura y mineralización de los residuos superficiales

LOMBRICES anécicas:

se alimentan de residuos vegetales y suelo viven en túneles permanentemente

verticales

grandes y con el dorso pigmentado

casi

LOMBRICES 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 endogeicas:

se alimentan de suelo no muy pigmentadas forman extensos horizontales

sistemas

tamaño de pequeñas a grandes

de

túneles

LOMBRICES

estructura del suelo

balance entre su alimentación y su actividad excavadora.

LOMBRICES

estructura del suelo, balance entre su alimentación y su actividad excavadora.

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.

HORMIGAS

Las que anidan en el suelo inciden en muchos procesos de los ecosistemas: ciclo de nutrientes movimiento del agua.

HORMIGAS 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 Las cámaras y las galerías varían de tamaño y número dependiendo de la especie

HORMIGAS estas especies de hormigas se caracterizan por:

las colonias son de vida larga (>5 años) deposición de los desechos sobre o alrededor del montículo.

Según el tipo de suelo

HORMIGAS

La importancia de las hormigas en el transporte de materiales desde el subsuelo a la superficie varía con:  la densidad

 la diversidad de hormigas por unidad de área

HORMIGAS