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Biota del suelo

La biota del suelo son organismos vivos que viven en el suelo y difieren en funciones ecológicas y posición taxonómica.

La composición de la biota del suelo incluye:

  • microorganismos: bacterias, algas, hongos, actinomicetos;
  • protozoos — ciliados, flagelados, rizomas;
  • gusanos;
  • insectos artrópodos;
  • mariscos, etc.

En suelos bien cultivados, la cantidad de biota del suelo puede llegar a varios miles de millones por 1 g de suelo, o 10 t/ha.

Importancia de la biota del suelo

La biota del suelo está involucrada en:

  • formación de la fertilidad del suelo;
  • mineralización y humificación de la materia orgánica;
  • la transición de formas unidas de nutrientes a formas móviles;
  • fijación de nitrógeno;
  • movimiento de sustancias orgánicas y minerales a lo largo del perfil del suelo;
  • formación de una estructura óptima del suelo;
  • procesos de formación y transformación de sustancias fitoactivas;
  • manteniendo el régimen nutricional óptimo de los suelos.

En el suelo cultivado, la biota del suelo, debido a la unión parcial de elementos minerales y fertilizantes , le permite retener los nutrientes en la capa cultivable, contribuyendo a la creación de un régimen óptimo de nutrientes y estructuración del suelo.

Microflora del suelo

Los primeros microorganismos vivos que surgieron en la Tierra en la antigüedad sentaron las bases para el proceso de formación del suelo. Los primeros microbios recibieron energía de la descomposición de compuestos químicos y liberaron ácidos fuertes en el transcurso de su vida, que destruyeron y trituraron la roca madre, creando un nuevo tipo de estructura. Con el tiempo, la roca meteorizada se enriqueció con materia orgánica.

En la capa cultivable del suelo, la masa de bacterias oscila entre 3 y 7-8 t/ha.

Los microorganismos rizosféricos procesan sustancias tóxicas liberadas por las plantas en el proceso de actividad vital. Los microorganismos beneficiosos convierten compuestos escasamente solubles en disponibles para la nutrición de las plantas. Los fijadores de nitrógeno juegan un papel importante en la nutrición de las plantas, tanto los que viven en las raíces de las leguminosas como los de vida libre.

Según el modo de nutrición, los microorganismos se dividen en autótrofos y heterótrofos. Las bacterias autótrofas utilizan la fotosíntesis para absorber el carbono o la energía química de la oxidación de sustancias minerales: la quimiosíntesis. La capacidad de fotosíntesis tiene bacterias de azufre verde y púrpura, bacterias nitrificantes, bacterias de hierro. Las bacterias heterótrofas absorben carbono de compuestos orgánicos preparados. La mayoría de las bacterias del suelo, los actinomicetos, casi todos los hongos y protozoos son heterótrofos.

El proceso de oxidación del sulfuro de hidrógeno, azufre elemental y compuestos que contienen azufre a ácido sulfúrico se denomina sulfificación. Lo llevan a cabo bacterias sulfurosas y bacterias tiónicas. El ácido sulfúrico promueve la transición de sales minerales escasamente solubles a sales solubles, o después de la neutralización en forma de sulfatos, se usa en la nutrición de plantas con azufre.

Las bacterias del hierro están involucradas en la conversión de las sales de hierro y manganeso.

El nitrógeno orgánico generalmente no está disponible para las plantas. La mineralización del nitrógeno orgánico (amonificación) ocurre en el suelo. En este proceso intervienen bacterias heterótrofas, actinomicetos y hongos.

El amoníaco liberado como resultado de las reacciones bioquímicas de amonificación se adsorbe parcialmente en las partículas de arcilla y humus o se neutraliza por la acidez del suelo , y la biota del suelo lo utiliza parcialmente. Los autótrofos pueden oxidar una parte del amoníaco a nitritos, nitratos y nitrógeno molecular.

Los autótrofos usan compuestos nitrogenados minerales como sales de amonio y nitratos. Hay microorganismos específicos que pueden utilizar los nutrientes del humus.

La humedad óptima del suelo para el desarrollo de microorganismos es del 50-60% del contenido máximo de humedad. Los microorganismos anaerobios se desarrollan a una humedad del 80 al 100%.

Los microorganismos aeróbicos y anaeróbicos coexisten simultáneamente en el suelo. Tal coexistencia es posible cuando existen bacterias aerobias que absorben activamente oxígeno en la superficie de la partícula del suelo. En este caso, la deficiencia de oxígeno se desarrolla en el centro de la partícula y las condiciones se vuelven anaeróbicas.

Varios tipos de microorganismos pueden destruir la fibra y la pectina, por lo que se produce la descomposición de los residuos vegetales. Bajo la influencia de las urobacterias, la urea se transforma en carbonato de amonio. Las urobacterias son microorganismos aeróbicos que se desarrollan a un pH de 7-8, la urea les sirve como fuente de nitrógeno y los ácidos orgánicos y los carbohidratos, el carbono. Una variedad de microorganismos del suelo también descomponen la hemicelulosa, el almidón y la lignina.

En las inmediaciones de las raíces de las plantas superiores, se forma una zona favorable para el desarrollo de los microorganismos del suelo: la rizosfera. Las secreciones de raíces que contienen diversas sustancias orgánicas y tejidos de plantas muertas se convierten en un medio nutritivo para los microorganismos rizosféricos.

Según los datos de V.T. Emtsev, el número de bacterias Clostridium en 1 g de suelo en barbecho es de 69,7 mil, mientras que en la rizosfera es de 10,7 millones. Según los cálculos, la masa de bacterias en la rizosfera de la alfalfa es dos veces mayor que fuera de la rizosfera y asciende respectivamente a 5 y 2,25 t/ha. La microflora de la rizosfera de las legumbres es más rica que la de los cereales.

El grupo predominante de microflora que vive en la rizosfera son las bacterias sin esporas: Azotobacter, nódulo, bacterias fotosintéticas, butíricas, micobacterias, algas. En la rizósfera también se nota un desarrollo más intenso de algas. Los amonificadores, desnitrificantes y nitrificantes también se desarrollan en la rizósfera.

Bajo ciertas condiciones, la microflora de la rizosfera puede desempeñar un papel positivo y negativo. Los microorganismos, como las plantas, usan minerales para su nutrición. Sin embargo, el tamaño de esta competencia no suele ser significativo. Los microorganismos rizosféricos actúan como «fijadores» biológicos de nutrientes a partir de la lixiviación y eliminación de la capa de raíces del suelo.

Tabla. Contenido de compuestos minerales de fósforo y potasio disponibles para las plantas en la zona radicular y en el suelo, en mg por 100 g de suelo seco

CULTURA
P2O5
K2O
de raíces
en la rizosfera
de raíces
en la rizosfera
Cebada
18,6
22,5
9,3
12,8
Trigo de invierno
37,2
43,2
6,6
27,9
Avena
31,5
34,5
10,7
34,4
Trébol
16,2
21,9
6,4
8,2

La situación cambia significativamente cuando se aplican sustancias con una relación C:N amplia, como el estiércol de paja o la paja. En tales casos, el número de microorganismos aumenta considerablemente y el consumo de nitrógeno, fósforo y otros macro y microelementos se vuelve significativo. Como resultado, se puede crear una escasez de nutrientes para las plantas. Esto explica la disminución observada en el rendimiento de los cultivos en el primer año después de la introducción de la paja.

La fijación biológica de nutrientes por parte de los microorganismos es de corta duración. Después de que las células del microorganismo mueren, se mineralizan y se liberan nutrientes para su uso posterior por parte de las plantas, principalmente durante el próximo año.

Los microorganismos secretan enzimas, promotores de crecimiento y vitaminas que son absorbidas por las raíces de las plantas y favorecen su crecimiento. Además, secretan antibióticos que suprimen el desarrollo de la flora fitopatógena.

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

Tabla. Número de microorganismos en diferentes tipos de suelo

SUELOS
NÚMERO DE MICROORGANISMOS, MILLONES POR 1 G DE SUELO
Sod-podzolic, virgen
600-1000
Sod-podzólico: cultivado
1000-2000
Chernozem, virgen
2000-2500
Chernozem, cultivado
2500-3000

Actividad biológica del suelo

La actividad biológica del suelo es un indicador que caracteriza el número de organismos que viven en el suelo y cuantifica los resultados de su actividad vital.

En condiciones favorables, la biota del suelo está en constante y estrecha interacción entre sí, estableciendo un cierto equilibrio. Los requisitos para las condiciones de vida de los representantes individuales pueden ser tanto simples como complejos, están en una relación simbiótica o antibiótica con otros representantes. Este último se logra a menudo mediante la liberación de sustancias fitoactivas y se utiliza en la agricultura para regular la biota del suelo mediante la supresión de la microflora fitopatógena con el fin de crear un estado fitosanitario favorable del suelo.

La cuantificación de la biota del suelo generalmente se realiza contando el número total de organismos. Debido a la imperfección de los métodos y al número insuficiente de determinaciones a lo largo del tiempo, los resultados dan solo una descripción aproximada de la actividad biológica del suelo. Si es necesario, se lleva a cabo una evaluación cuantitativa de especies individuales y grupos de organismos, por ejemplo, el número de bacterias nitrificantes o que descomponen la celulosa.

Otros métodos de determinación cuantitativa de la actividad biológica del suelo se llevan a cabo de acuerdo con los resultados de la actividad vital de los organismos del suelo determinando la cantidad de oxígeno absorbido y la cantidad de dióxido de carbono formado, la descomposición cuantitativa de celulosa, enzimas del suelo, amonio y nitrato nitrógeno y otros compuestos. En este caso, la evaluación caracteriza la actividad de especies individuales y grupos de bacterias, y solo indirectamente permite juzgar la actividad de la biota del suelo en su conjunto.

En vista de la diversidad de representantes de los organismos del suelo y sus propiedades, la evaluación total de la actividad biológica del suelo es difícil. Hay intentos de utilizar los llamados puntajes biológicos, que son el promedio de indicadores individuales del estado de los procesos biológicos del suelo.

La alta actividad biológica es un factor para aumentar la fertilidad del suelo y su estado fitosanitario . Lo que se consigue creando las condiciones óptimas para la vida de la biota del suelo: el aporte de nutrientes, fundamentalmente materia orgánica, humedad, calor y aireación del suelo.

Literatura

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