Propiedades Biológicas y Bioquímicas del Suelo

Esta presentación muestra las Propiedades Biológicas y Bioquímicas de los Suelos

1. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
“FRANCISCO DE MIRANDA”
ÁREA TECNOLOGÍA
PROGRAMA CIENCIAS AMBIENTALES
PROF.DEISY CHIRINO
Propiedades Biológicas del Suelo

2. Propiedades Biológicas del Suelo
❑Losorganismosdelsuelo:losorganismosquehabitanenelsuelo
seagrupanen:
-Microorganismos:bacterias,algas,hongos,actinomicetos,
levaduras,protozoariosyvirus.
-Maroorganismos:tambiénconocidoscomomesofauna,eneste
grupoestánlosnematodos,insectos,lombrices,gasterópodos,
ácarosycolémbolos.
Losorganismosdelsueloseencuentranen
porcentajesde:
-Bacterias45,6%
-Hongos22,8%
-Algas19,5%
-Protozoarios2,3%
-Otros9,8%

3. Propiedades Biológicas del Suelo
❑Lasbacteriasenelsuelo:sonmicroorganismosunicelularesy
representanunadelasformasdevidamássimplesymás
pequeñasqueseconocen.Existenenelsueloencolonias.
❑Clasificacióndelasbacterias:
✓Fotoautótrofos:utilizanluzcomofuentedeenergía
✓Quimiautótrofos:derivansuenergíadecompuestosquímicos,ej.
utilizacióndeazufreporlasllamadassulfobacterias
✓Autótrofos:organismosqueusanelCO
2comofuentedecarbono,
demanerasemejantealasplantassuperiores
✓Heterótrofos: Sustancias orgánicas de variada naturaleza y
composición (glucósidos, celulosa, proteínas, péptidos,
aminoácidos).

4. Propiedades Biológicas del Suelo
❑Condicionesnecesariasparaelestablecimientodebacteriasenelsuelo:
1.Elespectrodecondicionesdesueloparaeldesarrolloesmuyvariable,siendo
lascondicionesoptimas,engeneral,temperaturascomprendidasentrelos20y
30ºCyvaloresdepHentre6y8
2.Sehanindicadoespeciesquevivenentemperaturasextremasyanivelesde
pHtanbajoscomo3ytanaltoscomo9
3.Elrégimenhídricoprevalenteenelsuelotambiénesunacondiciónimportante
paraeldesarrollobacteriano,enespecialporquedefineelniveldeoxigeno
disponibleenelmedio.Estoadadolugaraotraclasificaciónampliamente
difundida:
•Bacteriasaeróbicas:sedesarrollanencondicionesdebuensuministrodeO
2
•Bacteriasanaeróbicas:sedesarrollanenausenciadeO
2
•Bacteriasanaeróbicasfacultativas:puedendesarrollarsebajobuenasuplencia
deO
2obajoeldéficitdelmismo.

5. Propiedades Biológicas del Suelo
❑Génerosbacterianosdetectadosenelsuelo:
Artrobacter,Streptomyces,Pseudomonas,Xanthomonas,Bacillus,
Clostridium,Azotobacter,Azospirillum,Rhizobium,Agrobacterium,
Nitrobacter,Lactobacillus,Enterobacter,entreotras.
Cadaunodeestosgénerosdesarrollafuncionesespecificasenel
suelo:
•Fenómenosdedesnitrificación
•Degradaciónderesiduosorgánicos
•Enfermedadesalasplantas
•Fijaciónsimbióticaonosimbióticadenitrógeno
•Degradaciónderesiduosorgánicos
•Estabilizarlaestructuradelsuelo
•Produccióndetoxinaspatógenasalosinsectos
•Degradacióndecompuestosxenobióticos(pesticidas)

6. Propiedades Biológicas del Suelo
❑Loshongosdelsuelo:constituyenelotrogrupodemayordifusiónen
elambientedelsuelo,sonlosresponsablesprimariosdelos
procesosqueconducenaladegradaciónderesiduosorgánicos,los
cualestienenaparatosvegetativosymiceliosformadospor
filamentos,tambiéndenominados“hifas”,siendoorganismos
heterótrofos.
❑Génerosfúngicosdetectadosenelsuelo:sehandescritomasde
200génerosdehongos,siendolosmasrepresentativos:
Dictyostelium,Phytophthora,Pythium,Allomyces,Blastocladiella,
Mucor,Phycomyces,Aspergillus,Saccharomyces,Penicillium,
Fusarium,etc.
❑Funcióndeloshongosdelsuelo:sonlosquedegradanlossustratos
deelevadaestabilidadquímicatalescomo;celulosa,hemicelulosa,
pectatosyligninas.Tienenunaaltayeficienteactividadmetabólica.

7. PropiedadesBiológicasdelSuelo
❑Micorrizas:sonasociacionesentrehongosyraicesdeplantas
superiores,seclasificandelasiguientemanera:
•Micorrizasvesiculo-arbusculares:sonhongosquepenetranlas
raícesdemuchasplantascultivadas,sunombreprovienedela
formacióndevesículasinternas,comoconsecuenciadel
crecimientodehongosdentrodelascélulasradicales.
•Ectomicorrizas:elhongoformacapazsobrelasuperficieradical
penetrandoentrelacélula.
Función de las micorrizas en el suelo:
1.Contribuyenamejorarlaabsorcióny
translocacióndefosforoporlasplantas
micorrizadas
2.Capacidadparamodificarladisponibilidad
deaguaparalasplantas
3.Proteccióndelasraícesfrentealos
agentespatógenos
4.Porsuelevadaactividadfosfatasa,
permiteutilizarformasorgánicasdel
fosforopresentesenelsuelo
5.Ayudanalaestructuradelsuelo

8. PropiedadesBiológicasdelSuelo
❑Biomasamicrobianadelsuelo:
•Eslafracciónmasactivadelamateriaorgánicaycorrespondealos
organismosmáspequeños,entre5a10um
3
•Cuandoseestimabiomasamicrobianasehacecomouncomponentede
lamateriaorgánica,midiéndosecomountodo,sinembargoellaesun
conjuntodepoblacionesdiversasydediferentetamaño,quetienen
característicasbioquímicasdistintas.
•Labiomasamicrobianasignificaliteralmentemasadematerialvivientey
puedeexpresarseenunidadesdepeso(g)quepuedenconvertirseen
unidadesdeenergía.

9. FACTORES QUE AFECTAN LA ACTIVIDAD DE LOS MICROORGANISMOS EN
EL SUELO:
1. EN GENERAL, LOS CAMBIOS QUE PUEDAN OCURRIR EN EL AMBIENTE
DE SUELO AFECTAN EL NUMERO Y CLASE DE ORGANISMOS
2. LOSTRABAJOS DE LABRANZA
3. LAS LABORES DE RIEGO Y DRENAJE
4. USO DE PESTICIDAS COMO FUNGICIDAS Y HERBICIDAS
5. LAS APLICACIONES DE FERTILIZANTES Y ENMIENDAS, COMO EL USO
DE ESTIÉRCOL Y ENCALADO DE LOS SUELOS.
PropiedadesBiológicasdelSuelo
❑Actividadmicrobiológicadelsuelo:
•Elterminoactividadbiológicaimplicalacontribucióndelaactividad
metabólicatotaldetodoslosorganismosquehabitanenelsuelo
(microorganismos,plantasyfauna)
•Lamayoríadelasmedidasdelaactividadbiológicaenellaboratorio
utilizanmuestrashomogeneizadas,sinmaterialvegetalnianimal
(eliminadosmanualmente),lasinvestigacionesasídesarrolladas
expresanlaactividadsolodelamicrofloraylamicrofauna.

10. Propiedades Biológicas del Suelo
❑Principalesprocesosrealizadospormicroorganismosenelsuelo:
1.Humificación
2.Síntesisdelamateriaorgánicaenelsuelo
3.Oxidacióndelamateriaorgánicaincluyendocompuestosxenobióticosenel
suelo
4.Transformacionesdefosforo(P)
5.Transformacionesdenitrógeno(N)
6.Transformacionesdeazufre(S)
7.Transformacionesdemicronutrientes(B,Fe,Cu,Mn,etc)

11. EL COMPONENTE VIVO DE LA MOS EN MUY POCOS CASOS SUPERA EL 5%
DEL C ORGÁNICO TOTAL DEL SUELO; PUEDE SER SUBDIVIDIDA EN 3
COMPARTIMIENTOS:
1. RAÍCES DE PLANTAS (5 –10%)
2. MACROORGANISMOSO FAUNA (15 –30%)
3. MICROORGANISMOS (60 –80%)
ESTE COMPONENTE SE LE CONOCE TAMBIÉN CON EL NOMBRE DE
EDAFÓN
Propiedades Biológicas del Suelo
❑Lamateriaorgánicadelsuelo(MOS):sedefinecomolafracción
orgánicadelsueloqueincluyenresiduosvegetalesyanimalesen
diferentesestadosdedescomposición,tejidosycélulasde
organismosquevivenenelsueloysustanciasproducidasporlos
habitantesdelsuelo.Estafracciónsedeterminaensuelosque
pasanporuntamizconmallade2mm.Puededividirseen
componentevivoynovivienteomuerto.

12. PropiedadesBiológicasdelSuelo
❑Materiaorgánicayelhumus:
•Lamateriamacroorganicacomprendeentreun10a20%delcarbono
orgánicototal,yestaconstituidoprincipalmenteporresiduosdeplantasen
diversosestadosdedescomposición.
•Elhumusdelsueloserefierealamateriaorgánicamuertadespuésde
extraerlafracciónmacroorgánicaysesubdivideen:
-Sustanciasnohúmicas:puedenconstituirhastael30%delhumus,
compuestosorgánicosbiendefinidoscomocarbohidratos,lípidos,ácidos
orgánicosyproteínas.
-Sustanciashúmicas:constituyenelgruesodelaMOSmuerta,son
compuestosdecoloroscuro,denaturalezaamorfa,hidrófilosy
polidispersos.Deacuerdoasusolubilidadenálcalisyácidossesubdividen
en:
1.Ácidosfúlvicos(solublesenálcalisyácidos)
2.Ácidoshúmicos(solublesenálcaliseinsolublesenácidos)
3.Huminas(insolublesenálcalisyácidos)

13. Propiedades Biológicas del Suelo
❑Factoresquedeterminanelcontenidodemateriaorgánicaenelsuelo:losprocesos
naturalesqueconducenaldesarrollodesueloscondiversoscontenidosdeMOestán
relacionadosconlosfactoresformadoresdelsuelo:
MOS= f (tiempo, clima, vegetación, material parental, topografía, hombre)
Influencia de la materia orgánica en algunas propiedades del
suelo:
1.Aumenta la capacidad de retención de humedad de los
suelos, particularmente en aquellos de textura arenosa
2.Mejora la agregación y estabilidad de los agregados del
suelo, reduciendo la susceptibilidad a la escorrentía y
erosión
3.Es responsable de un alto porcentaje de la capacidad de
intercambio catiónico (CIC), especialmente en los suelos
ácidos tropicales
4.Tiene influencia sobre el color de los suelos, estando
generalmente asociados los colores oscuros con mayor
contenido de materia orgánica
5.En la mineralización de la materia orgánica del suelo
liberan cantidades apreciables de nitrógeno, azufre ,
fosforo y algunos micronutrientes esenciales para el
crecimiento y producción de las plantas

14. PROPIEDADES BIOLOGICAS Y POTENCIAL PRODUCTIVO
La fertilidad de suelos y sostenibilidad
Fertilidadbiológica:
Mantenerunbuenniveldemateriaorgánicaenlossuelos(incorporación
deresiduos,abonosverdesocultivosleguminosasdecobertura),eluso
deinóculosdebacteriasfijadorasdenitrógenoatmosféricoenplantas
leguminosas,laaplicacióndemicorrizastantoenforestalescomoen
cultivosalimenticiosparalaabsorcióndenutrimentosquenoson
fácilmenteaprovechables,elusodelombricesdetierracomomejoradoras
delaestructuradelsuelo,yelcontroldenematodosyotros
microorganismosqueafectanlasraícesdelasplantas,sonalgunosdelos
factoresquedebensermejoradasparaunabuenaabsorciónde
elementosnutritivosporlasplantas.
Se diagnostica a través de:
Materia orgánica
Relación C/N
Biomasa microbiana
Respiración microbiana

15. PROPIEDADES BIOLOGICAS Y POTENCIAL PRODUCTIVO
Factoresqueafectanlaactividaddelosorganismosdelsuelo:
Engeneralloscambiosquepuedanocurrirenelambientedelsuelo
afectanelnumeroyclasedeorganismos.
Lasoperacionesdelabranza(aradoyrastreo),
lasaplicacionesdefertilizantesyenmiendas,
comoelusodeestiércolyencaladodelos
suelos,operacionesderiegoydrenaje,siembra
decultivossinrotación,usodepesticidascomo
fungicidasyherbicidas,sonpracticasagrícolas
quetiendenareducirlapoblaciónmicrobiana
delossuelosoafavorecerelpredominiode
ciertaclasesobreotra.
Laadiciónderesiduos
vegetalescondiferentes
proporcionesdecarbonoo
nitrógenotambiénafectael
gradodedescomposiciónde
estosresiduosporlos
microorganismosdelsuelo.

16. LA MATERIA ORGÁNICA EN EL SUELO:
LaMOesunaparteimportanteyactivadelsuelo.Enlamayoríadelos
sueloscultivados,sesitúaentre1y5%enpesosecoyseacumulaen
losprimeros25cms.Sinembargo,esteporcentajerelativamentebajo,
puedemodificarlaspropiedadesfísicasdelsueloyafectarsus
propiedadesquímicasybiológicas.
LaM.Oestácompuesta:
✓Residuosdeanimalesyvegetalesendiferentes
estadosdedescomposición.
✓Célulasytejidosdeorganismosquevivenenel
suelo.
✓Sustanciasproducidasporloshabitantesdelsuelo.

17. LA MATERIA ORGÁNICA EN EL SUELO:
Componentes vivos de la M.O
COMPONENTES VIVOS DE LA MOS ( 4 % del CO total)
Raíces de las plantas
(5-10 %)
Macroorganismoso
fauna (15-30%)
Microorganismo(60-
80%)
Componentes no viviente de la MOS ( 96% del CO total)
Materia macroorgánica(Restos de plantas)
El Humus

18. FACTORES QUE AFECTAN EL CONTENIDO DE MOS
VEGETACION:Cambiaenfuncióndeltipo,cantidadycalidaddelavegetación.
MATERIALPARENTAL:atravésdelatexturaprincipalmentelafracciónarcillosa.
CLIMATICOS:regulanelcontenidodeMOSyaquedeterminanlaproducciónde
biomasaylaintensidaddelaactividadmicrobiana.
TOPOGRAFIA:Yaquetieneninfluenciasobreelclima,laerosión,la
evaporaciónylatranspiración.

19. EFECTO DEL USO DE RESIDUOS ORGANICOS SOBRE
LAS PROPIEDADES FISICAS, QUIMICAS Y BIOLOGICAS
DEL SUELO
FISICAS:
Efectossobrelaestructuraylacompactacióndelsuelo:elefectocementantede
laMOsedebealaformacióndecomplejosórgano-mineralesdela
siguienteformaA-metal-MO.
Efectosobrelaretencióndehumedaddelsuelo:laMOincrementalaretención
deaguaenelperfildesuelo,yaqueescapazderetener20vecessupeso
enaguayayudaalainfiltracióndelaguaenelsuelo,disminuyendolas
perdidasporescorrentíaylasperdidasporevaporacióndirecta
Efectosobrelaresistenciaalaerosióndelsuelo(Erosionabilidad):elsolo
hechodereducirlasperdidasdeaguaporescorrentía,hacedisminuirlas
perdidassuperficialesdesuelo,yaquemejoralaestabilidadyformación
deagregados.

20. EFECTO DEL USO DE RESIDUOS ORGANICOS SOBRE
LAS PROPIEDADES FISICAS, QUIMICAS Y BIOLOGICAS
DEL SUELO
QUIMICAS:
Efectossobrelacapacidadamortiguadoradelsuelo:Cuandosehabladela
CAS,sehacereferenciaalaresistenciaqueesteoponeasufrir
variacionesimportantesenelpH,comoconsecuenciadelallegada
dedonadoresoaceptoresdeprotones(arcillas,MOS)yes
medidoenfuncióndelacantidaddebasenecesariaparaelevaren
0,25unidadeselpHdelsuelo.
Efectossobreladisponibilidaddenutriente:sonunafuentedeN,P,KyS
comoconsecuenciadelprocesodemineralización,ademásdesuplir
muchosotroselementosenproporcionesmenores.
EfectossobrelaCIC:LaMOtieneunaelevadaCIC,entre300-400
Cmoles(+)/Kg,locualsuperalosvaloresseñaladosparalasarcillas.

21. EFECTO DEL USO DE RESIDUOS ORGANICOS SOBRE
LAS PROPIEDADES FISICAS, QUIMICAS Y BIOLOGICAS
DEL SUELO
BIOLOGICAS:
•FasePrimaria:Efectossobrelapoblacióndemacroymicroorganismosdel
suelo,yaqueestaesunafuenteinmediatadeenergíaynutrientes,la
cualusanensumetabolismo,loquelespermiteincorporarlaasu
biomasa(incrementodeloscontenidosdeCO2).
•FaseSecundaria:Lassustanciasorgánicasdelsuelosoncapacesde
afectarlarespiracióndelasraíces(Ej.produccióndeoxiquinonasen
suelosarroceros),favorecelarespiracióncelularyesunestimulantede
laactividadenzimática
•Paralograrestosbeneficios,sedebemanejarlaincorporaciónderesiduos
comounapracticasistemáticaquepermitamantenerlosmencionados
efectos,perodichasistematizaciónllevaimplícitoconocerlosfactores
quegobiernanenunsueloladegradacióndelosresiduosorgánicosy
establecerunbalanceadecuadoentremineralizaciónyhumificación.

22. ABONOS ORGÁNICOS
Seincluyenunagrancantidaddeproductosdeorigenorgánicoquetienenpor
objetivo,aportarnutrientes,mejorarunaseriedepropiedadesdelossuelos
relacionadasconlafertilidadyparticularmenteaquellasquetienenrelacióncon
sucapacidadpararetenernutrientes.

23. ABONOS ORGÁNICOS
Los Abonos Orgánicos presentan las siguientes ventajas en comparación con
los fertilizantes minerales:
✓Contienensustanciascomohormonas,enzimas,auxinasyantibióticosque
puedenserabsorbidasporlasplantas.
✓Favorecenlaactividadbiológicadelsueloyaumentanlaproducciónde
compuestoshúmicos.
✓Mejoranlascondicionesfísicasdelossuelos.
✓Puedenactuarcomoenmiendas(Acidez-Alcalinidad).
✓Contienetodaslassustanciasnutritivas.
✓Requierenelcomplementomineralsintéticosoloparacorregiralgunas
deficienciasnutricionalesenelsuelo.
✓Elnitrógenoylosotroselementoscontenidosenestosabonosson
suministradosalaplantaenformalentaperocontinua.