Biota del suelo

Importancia de la biota del suelo

La biota del suelo participa en:

• la formación de la fertilidad del suelo;
• la mineralización y humificación de la materia orgánica;
• la transformación de formas ligadas de nutrientes en formas móviles;
• la fijación de nitrógeno;
• el desplazamiento de sustancias orgánicas y minerales a través del perfil del suelo;
• la formación de una estructura óptima del suelo;
• los procesos de formación y transformación de sustancias fitoactivas;
• el mantenimiento de un régimen nutritivo óptimo del suelo.

En el suelo cultivado, la biota del suelo, mediante la unión parcial de elementos minerales y fertilizantes, permite retener los nutrientes en la capa arable, favoreciendo la creación de un régimen nutritivo óptimo y la estructuración del suelo.

Microflora del suelo

Los primeros microorganismos vivos que surgieron en la Tierra en la antigüedad dieron inicio al proceso de formación del suelo. Los primeros microbios obtenían energía de la descomposición de compuestos químicos y liberaban, durante su actividad vital, ácidos fuertes que destruían y trituraban la roca madre, creando un nuevo tipo de estructura. Con el tiempo, la roca meteorizada se enriqueció con materia orgánica.

En la capa arable del suelo, la masa de bacterias es de 3 a 7-8 t/ha.

Los microorganismos rizosféricos procesan las sustancias tóxicas liberadas por las plantas durante su actividad vital. Los microorganismos beneficiosos convierten compuestos poco solubles en formas disponibles para la nutrición de las plantas. Los fijadores de nitrógeno, tanto los que viven en las raíces de las leguminosas como los de vida libre, desempeñan un gran papel en la nutrición de las plantas.

Según el modo de nutrición, los microorganismos se dividen en autótrofos y heterótrofos. Las bacterias autótrofas utilizan para la absorción de carbono la fotosíntesis o la energía química de oxidación de sustancias minerales: la quimiosíntesis. Tienen capacidad de fotosíntesis las bacterias verdes y púrpuras del azufre, las bacterias nitrificantes y las ferrobacterias. Las bacterias heterótrofas absorben carbono de compuestos orgánicos ya formados. La mayoría de las bacterias del suelo, los actinomicetos, casi todos los hongos y los protozoos son heterótrofos.

El proceso de oxidación del sulfuro de hidrógeno, el azufre elemental y los compuestos que contienen azufre hasta ácido sulfúrico se denomina sulfoficación. Lo realizan las bacterias del azufre y las bacterias tiónicas. El ácido sulfúrico favorece la transformación de sales minerales poco solubles en solubles o, tras su neutralización, se utiliza en forma de sulfatos en la nutrición azufrada de las plantas.

Las ferrobacterias participan en la transformación de las sales de hierro y manganeso.

El nitrógeno orgánico, por regla general, no está disponible para las plantas. En el suelo tiene lugar la mineralización del nitrógeno orgánico (amonificación). En este proceso participan bacterias heterótrofas, actinomicetos y hongos.

El amoníaco liberado como resultado de las reacciones bioquímicas de la amonificación se adsorbe parcialmente en las partículas arcillo-húmicas o se neutraliza por la acidez del suelo, y parcialmente es utilizado por la biota del suelo. Parte del amoníaco puede oxidarse por autótrofos hasta nitritos, nitratos y nitrógeno molecular.

Los autótrofos utilizan compuestos nitrogenados minerales, como sales de amonio y nitratos. Existen microorganismos específicos capaces de utilizar nutrientes del humus.

La humedad óptima del suelo para el desarrollo de los microorganismos es del 50-60% de la capacidad máxima de retención de agua. Los microorganismos anaerobios se desarrollan con una humedad del 80 al 100%.

En el suelo coexisten simultáneamente microorganismos aerobios y anaerobios. Tal coexistencia es posible cuando en la superficie de una partícula del suelo hay bacterias aerobias que absorben oxígeno intensamente. Al mismo tiempo, en el centro de la partícula se crea un déficit de oxígeno y las condiciones se vuelven anaerobias.

Diversas especies de microorganismos son capaces de destruir celulosa y sustancias pécticas, gracias a lo cual se produce la descomposición de los restos vegetales. Bajo la influencia de las urobacterias, la urea se transforma en carbonato de amonio. Las urobacterias son microorganismos aerobios que se desarrollan a pH 7-8; la urea les sirve como fuente de nitrógeno, y los ácidos orgánicos y los carbohidratos, como fuente de carbono. Diversos microorganismos del suelo también descomponen hemicelulosa, almidón y lignina.

En proximidad inmediata a las raíces de las plantas superiores se forma una zona favorable para el desarrollo de los microorganismos del suelo: la rizosfera. Los exudados radiculares, que contienen diversas sustancias orgánicas, y los tejidos muertos de las plantas se convierten en medio nutritivo para los microorganismos rizosféricos.

La cantidad de bacterias del género Clostridium en 1 g de suelo en barbecho es de 69,7 mil, mientras que en la rizosfera es de 10,7 millones (V. T. Yemtsev). Según los cálculos, la masa de bacterias en la rizosfera de alfalfa es de 5 t/ha, mientras que fuera de la rizosfera es de 2,25 t/ha. La microflora de la rizosfera de los cultivos de leguminosas es más rica que la de los cereales.

El grupo predominante de la microflora que habita en la rizosfera son las bacterias no esporuladas: Azotobacter, bacterias nodulares, bacterias fotosintéticas, bacterias butíricas, micobacterias y algas. En la rizosfera también se observa un desarrollo más intenso de las algas. En la rizosfera también se desarrollan amonificadores, desnitrificantes y nitrificantes.

En determinadas condiciones, la microflora rizosférica puede desempeñar un papel positivo y negativo. Los microorganismos, al igual que las plantas, utilizan sustancias minerales para su nutrición. Sin embargo, la magnitud de esta competencia generalmente no es significativa. Los microorganismos rizosféricos actúan como «fijadores» biológicos de nutrientes frente al lavado y la extracción de la capa de suelo habitada por las raíces.

La situación cambia sustancialmente cuando se aplican sustancias con una relación C:N amplia, por ejemplo, estiércol con paja o paja. En tales casos, el número de microorganismos aumenta bruscamente y el consumo de nitrógeno, fósforo y otros macro- y micronutrientes se vuelve significativo. Como resultado, puede crearse un déficit de elementos nutritivos para las plantas. Precisamente esto explica la disminución observada del rendimiento de los cultivos en el primer año después de la aplicación de paja.

La inmovilización biológica de nutrientes por los microorganismos es de corta duración. Después de la muerte, las células de los microorganismos se mineralizan y los nutrientes se liberan para su uso posterior por las plantas, en su mayor parte al año siguiente.

Los microorganismos liberan enzimas, estimuladores del crecimiento y vitaminas que las raíces de las plantas absorben y que favorecen su crecimiento. Además, liberan antibióticos que suprimen el desarrollo de la flora fitopatógena.

Cada tipo de suelo surgido en el proceso de evolución se caracteriza por una microflora determinada.

Actividad biológica del suelo

Actividad biológica del suelo — indicador que caracteriza el número de organismos que habitan en el suelo y evalúa cuantitativamente los resultados de su actividad vital.

En condiciones favorables, la biota del suelo se encuentra en constante y estrecha interacción entre sí, estableciendo un determinado equilibrio. Las exigencias a las condiciones de vida de representantes individuales pueden ser tanto simples como complejas, y estos pueden encontrarse en relación simbiótica o antibiótica con otros representantes. Esto último a menudo se logra mediante la liberación de sustancias fitoactivas y se utiliza en la agricultura para regular la biota del suelo suprimiendo la microflora fitopatógena con el fin de crear un favorable estado fitosanitario del suelo.

La evaluación cuantitativa de la biota del suelo, por regla general, se realiza contando el número total de organismos. Debido a la imperfección de las metodologías y a la cantidad insuficiente de determinaciones en el tiempo, los resultados solo dan una característica aproximada de la actividad biológica del suelo. Si es necesario, se realiza una evaluación cuantitativa de especies y grupos individuales de organismos. Otro método de determinación cuantitativa de la actividad biológica del suelo es el resultado de la actividad vital de los organismos del suelo, que se determina mediante la cantidad de oxígeno absorbido y dióxido de carbono liberado, la descomposición cuantitativa de celulosa, las enzimas del suelo, el nitrógeno amónico y nítrico y otros compuestos. En este caso, la evaluación caracteriza la actividad de especies y grupos individuales de bacterias y solo indirectamente permite juzgar la actividad de la biota del suelo en su conjunto.

Debido a la diversidad de representantes de los organismos del suelo y de sus propiedades, la evaluación integral de la actividad biológica del suelo es difícil. Existen intentos de aplicar las llamadas puntuaciones biológicas, que son un promedio de indicadores individuales del estado de los procesos biológicos del suelo.

La alta actividad biológica es un factor de aumento de la fertilidad del suelo y de su estado fitosanitario, lo que se logra creando condiciones óptimas para la actividad vital de la biota del suelo.

Lista de fuentes

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