1. Microbiología
del suelo
María Cecilia Arango Jaramillo

2. El suelo:
Un biotopo,
prácticamente
ignorado
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3. EL SUELO
Es el principal medio en el que
crecen las plantas.
Es el soporte físico que
continuamente les proporciona:
– Los nutrientes inorgánicos
– El agua
– El entorno gaseoso adecuado
para los sistemas radicales.
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4. Los nutrientes inorgánicos
que utilizan las plantas
provienen de la atmósfera y
de la meteorización de las
rocas de la corteza terrestre.
terrestre
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5. Meteorización de la corteza terrestre
Los minerales son compuestos
inorgánicos que normalmente están
formados por dos o más elementos en
proporciones de peso determinadas
Ejemplo:
– El cuarzo( SiO2 )
– La calcita (CaCO3).
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6. Las rocas se dividen en tres grupos
según su origen y formación:
– Ígneas
• Granito, basalto, cuarzo, feldespato
– Sedimentarias
• esquistos, areniscas, piedra caliza
– Metamórficas
• Areniscascuarcita,
• Esquisto  pizarra
• Piedra caliza  mármol
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7. María Cecilia Arango Jaramillo

8. Procesos de meteorización

desintegración física y descomposición
química de los minerales y las rocas
superficiales

producen los materiales inorgánicos que
formarán los suelos
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9. Los suelos tienen
diferente origen y
composición
Por lo tanto la
microfauna
asociada a ellos
también
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10. La meteorización implica procesos:
Mecánicos
– congelamiento y descongelación
– calentamiento y enfriamiento,
Químicos
– El agua se introduce entre las
partículas, y los materiales solubles
se disuelven en ella.
Biológicos
– CO2 de la respiración y otras
sustancias descomponen las rocas
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11. Meteorización mecánica
El agua y el viento transportan fragmentos
de roca a grandes distancias desgaste que
las fracciona en partículas más pequeñas
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12. Meteorización químia (corrosión)
H2O + SO2  Disuelven
Ácidos  materiales
H2O + NO2 (NO3)  menos solubles
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13. Meteorización orgánica-biológica
Los ácidos producidos por
plantas y las bacterias pueden
afectar las rocas.
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14. La formación del suelo puede ocurrir en:
El mismo sitio donde la roca es
meteorizada
Pueden ser transportados a otros sitios
por :
– La gravedad
– El viento
– El agua
– Los glaciares.
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15. Materia orgánica del suelo
Origen de la materia orgánica del suelo:
– Bacterias, hongos, algas, líquenes,
musgos y plantas que crecen sobre o
entre los minerales y las rocas
erosionadas
– Plantas y animales muertos
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16. Los microbios en el suelo
Contribuyen a la Controlan la
formación de materia disponibilidad de
orgánica muchos
 nutrientes
la convierten en ácido importantes para
carbónico o ácidos las plantas
orgánicos

disuelven rocas.
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17. La actividad La actividad
microbiana es microbiana es clave
limitada por el agua en la productividad
(sequía,humedad ) y de los suelos.
estado de los
nutrientes
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18. Los microbios pueden existir varios
cientos de metros por debajo de la
superficie de la Tierra
Los mecanismos de sobrevivencia
aún no se conocen
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19. Sección vertical del suelo:
– Variaciones en el color
– Cantidad de materia orgánica viva o
muerta (incluye microorganismos)
– Porosidad
– Estructura
– Grado de meteorización.
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20. Horizontes del suelo
Horizonte A
Horizonte B
Horizonte C
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21. Horizonte A: Contiene la mayor
parte del material
orgánico del suelo,
Capa superior del vivo o muerto:
suelo – Grandes cantidades
La región más de partes de plantas
superficial y de y hojas muertas
mayor actividad – Insectos y otros
física química y artrópodos pequeños
biológica. – Lombrices de tierra
– Organismos
descomponedores
– Nemátodos
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22. O2, N2, CO2
•Inorgánicos
Desechos Lluvia O2, NH3, granulados
orgánicos CH4, H2S
•Residuos
orgánicos, humus
Suelo: Horizonte A
•Agua (inundado,
Rocas, silicatos mojado)
•Gases (disueltos y
difusos)
•Sistemas
Capa de agua biológicos (raíces,
insectos,
microobios)
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23. En un gramo de suelo del horizante A
pueden haber:
2500 millones de bacterias
+
medio millón de hongos
+
50 000 algas
+
30 000 protozoos
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24. Horizonte B:
Región de
acumulación
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25. El horizonte B: Algunos materiales
Contiene mucho del horizonte A,
menos material llegan al B por
orgánico y está filtración del agua a
menos través del suelo:
meteorizado que el – Óxido de hierro
horizonte superior. – Partículas arcillosas
– Pequeñas cantidades
Hay pocos
de material orgánico
microorganismos
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26. Horizonte C:
Compuesto por rocas y minerales
fragmentados y meteorizados de
los cuales se ha formado el suelo
verdadero de los horizontes
superiores.
Los microorganismos son
escasos.
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27. Composición del suelo
Los suelos están Poro Película de Agua
formados de
materia sólida y Materia orgánica
espacio poroso O2 Arena
CO2,
El espacio poroso H2S,
CH4
es ocupado por
Arcilla
diferentes
proporciones de
aire y agua,
dependiendo de Hifa
Bacterias
las condiciones de
humedad. María Cecilia Arango Jaramillo

28. Los fragmentos de roca y minerales en el
suelo varían en tamaño:
Partícula Diámetro
en micrómetros
Arena gruesa >200 - 2000
Arena fina >20 - 200
Limo 2 - 20
Arcilla <2
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29. Los suelos están divididos según su
textura:
Arenoso arcillosos: 35% o más de
arcilla y 45% o más de arena
Limo-arcillosos: 40% de arcilla y 40%
o más de limo
Margosos o francos: contienen igual
proporción de arena, limo y arcilla.
Ideales para la agricultura.
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30. La textura del
suelo influye en las
comunidades de
microorganismos
porque de ella
depende la
aireación y la
disponibilidad de
agua
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31. Intercambio de catiónico
Los nutrientes
inorgánicos para Cl Cl
microorganismos HCO3- - -
-
K+ Na+ NO3
y plantas están Na+
SO4-2
presentes en la OH-
Ca+ + Arcilla - Na+
solución del
suelo como SO4 Na+
-2
Ca + + OH-
iones. K+ H+
HCO3- OH-
NO3- HCO -
3
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32. Intercambio catiónico:
Los cationes apresados por
las partículas de arcilla
pueden: Partículas de
– Ser reemplazados por arcilla:
otros cationes componentes
esenciales de
– Ser liberados a la
los suelos
solución del suelo para productivos.
ser tomados por plantas
y microorganismos.
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33. El fosfato, no puede
Los aniones (NO3-, ser arrastrado, ya
SO4-2, HCO3-, y OH-) que:
son lixiviados del – Forma precipitados
suelo más insolubles
rápidamente que – Es absorbido o
los cationes ya que adsorbidoen la
adsorbido
no pueden fijarse a superficie de
las partículas de compuestos que
arcilla. contienen hierro,
aluminio y calcio.
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34. La acidez o Los suelos varían
basicidad del suelo mucho en su pH,
está relacionada y muchos
con la microorganismos
disponibilidad de tienen un
nutrientes estrecho margen
inorgánicos para el de tolerancia.
crecimiento de
plantas y
microbios.
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35. La gente
desconoce que
cuando tiene un
gramo de tierra en
el hueco de la
mano, tiene entre
un millón y mil
millones de seres
vivos en esa mano.
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36. Una muestra de
suelo contiene:
Insectos ápteros
Arácnidos
Sobretodo
filamentos de
hongos y de
bacterias.
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37. La cuenta de La riqueza de
gérmenes por especies y la
suspensión- complejidad de la
dilución muestra delgada capa
más de un millón cultivable
de gérmenes por condicionan la
gramo de tierra vida sobre la tierra,
arable del mismo modo
que la fotosíntesis.
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38. Ciclo de la materia orgánica
CO2
Restos vegetales
Fotosíntesis desaparecen bajo
la acción de la
microfauna y la
Caída de ramas, microflora del
hojas, frutos.. suelo
Microfauna del suelo
Microorganismos del suelo
Mineralización Humificación
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39. CO2 Amontonamiento de
Fotosíntesis
acículas de varios
centímetros.
Caída de ramas,
hojas, frutos..
Acidez frena actividad
microbiana
Acumulación Microfauna del suelo
Descomponedores casi ausentes:
hongos y bacterias
Mineralización Humificación
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40. Papel de la microfauna del suelo:
Disgregación de la materia orgánica
Diseminación de la microflora
María Cecilia Arango
http://www.aecientificos.es/ElSuelo.html Jaramillo

41. Diseminación activa
Reincorporación de microorganismos al suelo
ELECCIÓN
con las heces de la Reutilización
TRÓFICA:
microflora por otros
Disgregación de la materia orgánica Régimen
alimentario intestinal organimos
microfauna
 Multiplicación
Seleccionan de la
los alimentos microflora
para los de las heces
microbios
Heces
Aumentar
las Diseminación
superficies pasiva Transporte Invasión por
de ataque accidental en la los microbios
para los superficie del del suelo
microbios.
cuerpo
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42. Plantas y Los residuos
microflora: orgánicos no
organismos consumidos van a
complementarios, ser degradados por
en la la microflora. Son los
mineralización de hongos, en primer
la materia lugar, los que van a
orgánica atacar a la materia
orgánica fresca, y en
el siguiente orden
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43. Mineralización de la materia orgánica
Descomposición de hojas (Sucesión)
Tiempo (las fases pueden ser simultáneas)
Hongos: Hongos Hongos
glucófilos celulolíticos: lignolíticos :
utilización de metabolismo degradación
las de la celulosa de la lignina
sustancias
hidrosolubles
Bacterias: transforman residuos fúngicos y
productos no consumidos por las hifas.
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44. Plantas y
microorganismos son
complementarios: unos
fabrica materias
carbonadas, otros libera
minerales
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45. CAPA VEGETAL DEL SUELO
Materia inorgánica
Materia orgánica
Microorganismos
Material mineral
CO2
no utilizado por los
 microorganismos
H2O
Hojas de las 
plantas
Raíces de las
 plantas
Fotosíntesis Cecilia Arango Jaramillo
María

46. Protección de los microorganismos ante
desequilibrios ambientales
Cuando se añade materia orgánica a
los suelos agrícolas, las bacterias
consumen todo el carbono
disponible.
Consecuencia: rarefacción, e
incluso desaparición, de los
microorganismos.
Para estos casos, la naturaleza ha
creado sistemas de protección para
que los microorganismos sobrevivan
María Cecilia Arango Jaramillo

47. Estructuras de protección de los hongos
Clamidospora: célula latente, con
pared gruesa y cuyo contenido es rico
en reservas
Esclerote: esfera cuyo envoltorio
externo está constituido de hifas
muertas de pared gruesa, y el centro
de filamentos vivos ricos en reservas,
en estado latente.
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48. Estructuras de protección delas bacterias
Las (Gram+) Las Gram- están
forman desprovistas de
endosporas. mecanismos de resistencia
Susceptibles Forman agregados
de sobrevivir biológicos cuando las
muchos años condiciones son
en condiciones desfavorables
desfavorables. La actividad celular y las
divisiones, se hacen más
lentas.
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49. Numerosos
• Se forman cuando
procariotas para
las condiciones
protegerse exudan
ambientales llegan a
en su superficie
ser desfavorables
polisacáridos que se
adhieren a láminas
de arcilla. • Desaparecen cuando
Son estructuras las condiciones
que permiten la pedológicas vuelven
supervivencia de las a ser adecuadas
bacterias
María Cecilia Arango Jaramillo

50. Estas formaciones
tienen un diámetro
que varía de 10 a
1000 mm y pueden
contener varios
miles de gérmenes.
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51. Los polisacáridos tienen varias funciones:
La superficie de bacterias y arcillas tienen
cargas eléctricas negativas, mientras que los
azúcares son neutros, tienen por tanto un
papel aislante.
Los azúcares tienen tendencia a retener
agua, evitan evaporación en períodos
secos.
Constituyen reservas. En ausencia de
alimentos, las bacterias toman el carbono
necesario para el mantenimiento de las
funciones vitales esenciales.
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52. Para los microorganismos del
suelo vivir en el espacio
interagregado (poros) y el
agregado mismo (granos)
tiene implicaciones
importantes
María Cecilia Arango Jaramillo

53. Este es el
microhabitat
colonizado por las
En el espacio bacterias Gram+,
interagregado las que poseen la
condiciones son facultad de
drásticas: producir
endosporas.
La humedad y la
aireación varían Las esporas de los
muy rápidamente. hongos y las de los
actinomicetos, son
muy resistentes a
la desecación.
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54. Por el Aparecerán rápidamente
contrario, el condiciones de
agregado anaerobiosis.
mismo es En este medio tan
recorrido sólo estable viven o
por finos sobreviven las bacterias
capilares de Gram-.
alrededor 2 Aunque sensibles a las
mm de modificaciones
diámetro, que ambientales, permanecen
sólo permiten vivas en suelos secos
una circulación durante más de un año
lenta de aire y gracias a la protección de
de agua. María Cecilia Arango Jaramillo
los agregados

55. La composición química y física de los
agregados es variable.
El suelo es un medio muy
heterogéneo
Está constituido de un
mosaico de microhabitats
cuya composición biológica
varía cualitativa y
cuantitativamente en función
del tiempo, y de la fuente
trófica disponible.
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56. Unos agregados Los microorganismos
pueden formarse que colonizan estos
alrededor de citina, microhabitats
desarrrollándose en
difieren igualmente
su seno los llamados
citinolíticos.
tanto por su
morfología, como por
Otros encerrarán
sus requerimientos
residuos de lignina
permitiendo el ecologicos.
crecimiento de los
ligninolíticos.
María Cecilia Arango Jaramillo

57. Influencia del ambiente
del suelo en las
poblaciones de
microorganismos
María Cecilia Arango Jaramillo

58. Nunca se dan
condiciones
Aunque los ambientales idénticas:
microorganismos Las que favorecen la
son ubicuos, en reproducción de un
pocas situaciones microorganismo, o
existen poblaciones permiten la
iguales. sobrevivencia de otro,
pueden ser
desfavorables para la
existencia continuada
de un tercero.
María Cecilia Arango Jaramillo

59. El suelo de un pinar
suele ser muy ácido y
Los suelos su contenido en
cultivados y de principios nutritivos es
jardín tienen bajo
abundancia de Los terrenos
oxígeno y agua y pantanosos están
son ricos en inundados, tienen
nutrientes poco oxígeno y
aportados por contienen abundante
las fertilizaciones materia orgánica en
descomposición.
Estas diferencias se Cecilia Arangola microflora
María reflejan en Jaramillo

60. Para comprender la influencia de
los factores que afectan la
microflora del suelo es necesario:
– Conocer las condiciones
normales de crecimiento de los
microorganismos
– Los efectos que las condiciones
extremas ejercen sobre los
distintos grupos.
María Cecilia Arango Jaramillo

61. Factores que afectan en mayor grado a las
poblaciones de microorganismos
pH DEL SUELO
Acidez- TEMPERATURA
Alcalinidad
POBLACIONES DE MICROORGANISMOS
DISPONIBILIDAD DE
OXÍGENO, AGUA Y TÉCNICAS DE
SUSTANCIAS MANEJO DEL
NUTRITIVAS SUELO
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62. Consideremos estos
factores
separadamente,
pero deberemos tener
en cuenta que de
ordinario son
interdependientes.
María Cecilia Arango Jaramillo

63. Temperatura (Psicrófilos, Mesófilos y
Termófilos).
TEMPERATURA DE CRECIMIENTO DE LOS
MICROORGANISMOS
Tipo de Temperatura Temperatura Ejemplo de
micro- óptima s límite microorganismo
organismo
Psicrófilas Alrededor 5a30 o C Achromobacter
20o C
Mesófilas 25 a 37o C 5 a 45o C Staphylococcus ,
Mayoría de los
hongos.
Termófilas Superior a 40 a 80o C Desulfovibrio,
45o C Thermoactinomyce
s, Algunas algas
verdes azules
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64. Fermentación del estiércol:
La temperatura puede elevarse
hasta 65 o C, destruyendo todos los
microorganismos, excepto a los
termófilos, como el Bacillus
calfactor , Thermoactinomyces
spp y los hongos termófilos.
María Cecilia Arango Jaramillo

65. En suelos del piso térmico tropical y
premontano son más frecuentes:
Fusarium, Aspergillus y Rhizopus
Penicillium crece mejor en suelos más
fríos.
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66. REQUERIMIENTOS
NUTRITIVOS
Utilización de energía lumínica
Oxidación quimioautotrófica de
materias inorgánicas
Respiración heterótrofa de materia
orgánica
Fermentación de materia orgánica
María Cecilia Arango Jaramillo

67. Existe competencia entre
los microorganismos por
utilización de los
nutrientes orgánicos e
inorgánicos.
María Cecilia Arango Jaramillo

68. En el suelo la
materia orgánica
fácilmente
utilizable por los
microorganismos
es ordinariamente
reducida, lo que
limita su
velocidad de
multiplicación.
María Cecilia Arango Jaramillo

69. Al añadir al suelo materiales
frescos, estiércol o desechos
vegetales

el número de microorganismos aumenta
rápidamente

los nutrientes se agotan

población de microorganismos vuelva
nivel anterior.
María Cecilia Arango Jaramillo

70. Como un microorganismo
determinado no puede
utilizar igualmente todos los
substratos

su incidencia y proporción
varían de acuerdo con las
situaciones
María Cecilia Arango Jaramillo

71. Opionibacterium
actúa como En el rumen utiliza
barrendero de ácido láctico y
medios nutritivos glucosa producidos
parcialmente por las bacterias
degradados por celulíticas y las del
microorganismos. ácido láctico.
María Cecilia Arango Jaramillo

72. Lactobacillus
compite eficazmente
cuando existen
carbohidratos Crece bien en la
simples pero es leche y en el rumen
incapaz de pero no en el suelo.
metabolizar
sustancias como
lignina.
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73. Otros
microorganismos
degradan lignina y
celulosa Pero no en leche,
donde compiten con

microorganismos
sobrevivien en el suelo como Bacillus y
y en el manto en Lactobacillus
descomposición de
los bosques
María Cecilia Arango Jaramillo

74. En una población mixta solo unos
pocos microorganismos son
capaces de metabolizar una
sustancia determinada, como
insecticidas y herbicidas, estos
microbios se ven libres de
competencia.
María Cecilia Arango Jaramillo

75. Los autótrofos no
Desarrollo de
compiten por
Nitrosomonas y
nutrientes
Nitrosobacter es
orgánicos con otros
limitado por
microorganismos.
compuestos
Sólo compiten por nitrogenados
luz. apropiados.
María Cecilia Arango Jaramillo

76. OXÍGENO
Los requerimientos de oxígeno de los
microorganismos varían:
Aerobios
Anaerobios
Microanaerobios
Anaerobios
facultativos
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77. El oxígeno
determina el
desarrollo de
poblaciones de
microorganismos
en detrimento de
otras.
María Cecilia Arango Jaramillo

78. En el ensilado, los forrajes son
comprimidos y recubiertos para:
– Establecer condiciones de
anaerobiosis con el fin de promover
el crecimiento de microorganismos
anaerobios útiles o microaerófilos
como Lactobacillus
– Mientras se impide el desarrollo de
los que tienden a descomponer el
forraje (pudrición).
María Cecilia Arango Jaramillo

79. En suelos poco aireados
hay competencia por el
El oxígeno es uso del oxígeno
esencial para disponible y ello puede
muchos llevar a un descenso en la
microorganismos proporción de
fijadores de microorganismos aerobios
nitrógeno. En consecuencia
disminuye la fijación de
nitrógeno y también de la
velocidad de degradación
de la materia orgánica.
María Cecilia Arango Jaramillo

80. El nivel de aporte de oxígeno
también determina la forma de
metabolización de los nutrientes.
Los anaerobios facultativos metabolizan los
polisacáridos aerobicamente en presencia
de oxígeno, descomponiendolos hasta
dióxido de carbono y agua con alta
liberación de energía.
Cuando no hay oxígeno lo hacen
anaerobicamente, mediante el proceso de
fermentación, en el cual la degradación sólo
es parcial y con poca liberación de energía.
María Cecilia Arango Jaramillo

81. pH
El pH óptimo para la Con pocas
mayoría de las excepciones estos
bacterias, algas y microorganismos no
protozoos está crecen por debajo
alrededor de 7. de un pH de 4 o por
encima de un pH 9.
María Cecilia Arango Jaramillo

82. Los  Thiobacillus,
actinomicetos Acetobacter y la
y las algas son bacteria fijadora de
sensibles a los nitrógeno
ácidos y su pH Beijerinckia, son
óptimo está capaces de crecer y
entre 7.5 y 8. multiplicarse a pH
entre 2.5 y 3.5.
María Cecilia Arango Jaramillo

83. El pH óptimo para  Ños hongos son
las levaduras y los resistentes a los
hongos varía entre ácidos
3.1 y 6.0, mientras  Algunas especies de
sus pH extremos de hongos crecen a pH
crecimiento son 1.6 entre 1.6 y 2.0
y 9.5.
María Cecilia Arango Jaramillo

84. En suelos con pH
mayores a 7
predominan las
bacterias, en
especial los
actinomicetos, y en
menor proporción
los hongos.
micorrizas.
María Cecilia Arango Jaramillo

85. El efecto del pH afecta el desarrollo de
los microorganismos:
 Cuando el pH baja:
 Declina el número de bacterias
 Mientras sube el de levaduras, hongos y
bacterias resistentes a la acidez.
 A pH extremadamente bajos la
proporción de bacterias puede disminuir
hasta el 60%.
María Cecilia Arango Jaramillo

86. En suelos ácidos suele
La acidez del
envolverse la semilla en
suelo
una capa de cal, que
influencia las
neutraliza la acidez
bacterias de
circundante, promueve la
los nódulos
multiplicación de
de la raíz de
Rhizobium y permite
las
buena nodulación de la
leguminosas
leguminosa huésped.
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87. AGUA
Todos los
microorganismos
necesitan agua,
aunque sus
requerimientos
varían.
María Cecilia Arango Jaramillo

88. Las formas • Las endosporas
vegetativas de las termoestables
bacterias son producidas por las
menos resistentes a bacterias, como
la desecación que Bacillus y
los hongos o los Clostridium, son
actinomicetos. resistentes a la
desecación.
María Cecilia Arango Jaramillo

89. Las bacterias
esporuladas, los
actinomicetos y
los hongos son los
contaminantes más
frecuentes del aire
porque son
resistentes a la
desecación.
María Cecilia Arango Jaramillo

90. En los materiales de Los suelos
potencial osmótico salinizados suelen
alto el agua es poco tener presiones
asequible a los osmóticas altas que
microorganismos. inhiben el
crecimiento de la
mayoría de los
microorganismos y
raíces, exceptuando
los halófilos.
María Cecilia Arango Jaramillo

91. • El exceso de agua en el suelo
suele causar encharcamiento y
pérdida de oxígeno en los
capilares del suelo lo cual hace
que disminuyan los
microorganismos aerobios y
aumenten los anaerobios.
María Cecilia Arango Jaramillo

92. Técnicas de manejo del suelo
Las poblaciones de microorganismos del
suelo, se pueden:
Disminuir o erradicar por perturbaciones
importantes del suelo
Favorecer con prácticas adecuadas.
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93. FACTORES LIMITANTES DE LA
MICROBIOTA DEL SUELO
Erosión y baja disponibilidad de nutrientes
Fertilización mineral y correctivos
Presencia de antagonistas, parásitos y
depredadores
Temperatura y pH extremos
Extremos en los contenidos de aire y
humedad
María Cecilia Arango Jaramillo

94. Textura del suelo y concentraciones
tóxicas de metales pesados
Uso de plaguicidas, especialmente los
de amplio espectro. Desinfección,
fumigación y esterilización del suelo
Inundaciones y malos drenajes
María Cecilia Arango Jaramillo

95. Aradas profundas, volteo del suelo y
solarización.
Sistemas de producción y explotación
del suelo (monocultivo, cultivos
intesivos sin manejo adecuado, minería
a cielo abierto).
María Cecilia Arango Jaramillo

96. PRÁCTICAS QUE FAVORECEN LA
DENSIDAD Y LA ACTIVIDAD DE LOS
MICROORGANISMOS
Mantenimiento de la biodiversidad
dentro de los cultivos y en las
fincas.
Coberturas vegetales, abonos
verdes y alcolchados
Inoculación de suelos y semillas
con microorganismos y eliminación
de competidores.
María Cecilia Arango Jaramillo

97. Incorporación de compost,
fracciones líquidas y sólidas de
biodigestores, humos, excretas,
restos de cosechas y otros
residuos vegetales
Agentes naturales de control:
control biológico, plaguicidas
botánicos, control cultural.
María Cecilia Arango Jaramillo