Esta presentación muestra las Propiedades Biológicas y Bioquímicas de los Suelos

1. UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
“FRANCISCO DE MIRANDA”
ÁREA TECNOLOGÍA
PROGRAMA CIENCIAS AMBIENTALES
P R O F. D E I S Y C H I R I N O
Propiedades Biológicas del Suelo

2. Propiedades Biológicas del Suelo
❑ Los organismos del suelo: los organismos que habitan en el suelo
se agrupan en:
- Microorganismos: bacterias, algas, hongos, actinomicetos,
levaduras, protozoarios y virus.
- Maroorganismos: también conocidos como mesofauna, en este
grupo están los nematodos, insectos, lombrices, gasterópodos,
ácaros y colémbolos.
Los organismos del suelo se encuentran en
porcentajes de:
- Bacterias 45,6%
- Hongos 22,8%
- Algas 19,5%
- Protozoarios 2,3%
- Otros 9,8%

3. Propiedades Biológicas del Suelo
❑ Las bacterias en el suelo: son microorganismos unicelulares y
representan una de las formas de vida más simples y más
pequeñas que se conocen. Existen en el suelo en colonias.
❑ Clasificación de las bacterias:
✓ Fotoautótrofos: utilizan luz como fuente de energía
✓ Quimiautótrofos: derivan su energía de compuestos químicos, ej.
utilización de azufre por las llamadas sulfobacterias
✓ Autótrofos: organismos que usan el CO2 como fuente de carbono,
de manera semejante a las plantas superiores
✓ Heterótrofos: Sustancias orgánicas de variada naturaleza y
composición (glucósidos, celulosa, proteínas, péptidos,
aminoácidos).

4. Propiedades Biológicas del Suelo
❑ Condiciones necesarias para el establecimiento de bacterias en el suelo:
1. El espectro de condiciones de suelo para el desarrollo es muy variable, siendo
las condiciones optimas, en general, temperaturas comprendidas entre los 20 y
30ºC y valores de pH entre 6 y 8
2. Se han indicado especies que viven en temperaturas extremas y a niveles de
pH tan bajos como 3 y tan altos como 9
3. El régimen hídrico prevalente en el suelo también es una condición importante
para el desarrollo bacteriano, en especial porque define el nivel de oxigeno
disponible en el medio. Esto a dado lugar a otra clasificación ampliamente
difundida:
• Bacterias aeróbicas: se desarrollan en condiciones de buen suministro de O2
• Bacterias anaeróbicas: se desarrollan en ausencia de O2
• Bacterias anaeróbicas facultativas: pueden desarrollarse bajo buena suplencia
de O2 o bajo el déficit del mismo.

5. Propiedades Biológicas del Suelo
❑ Géneros bacterianos detectados en el suelo:
Artrobacter, Streptomyces, Pseudomonas, Xanthomonas, Bacillus,
Clostridium, Azotobacter, Azospirillum, Rhizobium, Agrobacterium,
Nitrobacter, Lactobacillus, Enterobacter, entre otras.
Cada uno de estos géneros desarrolla funciones especificas en el
suelo:
• Fenómenos de desnitrificación
• Degradación de residuos orgánicos
• Enfermedades a las plantas
• Fijación simbiótica o no simbiótica de nitrógeno
• Degradación de residuos orgánicos
• Estabilizar la estructura del suelo
• Producción de toxinas patógenas a los insectos
• Degradación de compuestos xenobióticos (pesticidas)

6. Propiedades Biológicas del Suelo
❑ Los hongos del suelo: constituyen el otro grupo de mayor difusión en
el ambiente del suelo, son los responsables primarios de los
procesos que conducen a la degradación de residuos orgánicos, los
cuales tienen aparatos vegetativos y micelios formados por
filamentos, también denominados “hifas”, siendo organismos
heterótrofos.
❑ Géneros fúngicos detectados en el suelo: se han descrito mas de
200 géneros de hongos, siendo los mas representativos:
Dictyostelium, Phytophthora, Pythium, Allomyces, Blastocladiella,
Mucor, Phycomyces, Aspergillus, Saccharomyces, Penicillium,
Fusarium, etc.
❑ Función de los hongos del suelo: son los que degradan los sustratos
de elevada estabilidad química tales como; celulosa, hemicelulosa,
pectatos y ligninas. Tienen una alta y eficiente actividad metabólica.

7. Propiedades Biológicas del Suelo
❑ Micorrizas: son asociaciones entre hongos y raices de plantas
superiores, se clasifican de la siguiente manera:
• Micorrizas vesiculo - arbusculares: son hongos que penetran las
raíces de muchas plantas cultivadas, su nombre proviene de la
formación de vesículas internas, como consecuencia del
crecimiento de hongos dentro de las células radicales.
• Ectomicorrizas: el hongo forma capaz sobre la superficie radical
penetrando entre la célula.
Función de las micorrizas en el suelo:
1. Contribuyen a mejorar la absorción y
translocación de fosforo por las plantas
micorrizadas
2. Capacidad para modificar la disponibilidad
de agua para las plantas
3. Protección de las raíces frente a los
agentes patógenos
4. Por su elevada actividad fosfatasa,
permite utilizar formas orgánicas del
fosforo presentes en el suelo
5. Ayudan a la estructura del suelo

8. Propiedades Biológicas del Suelo
❑ Biomasa microbiana del suelo:
• Es la fracción mas activa de la materia orgánica y corresponde a los
organismos más pequeños , entre 5 a 10 um3
• Cuando se estima biomasa microbiana se hace como un componente de
la materia orgánica, midiéndose como un todo, sin embargo ella es un
conjunto de poblaciones diversas y de diferente tamaño, que tienen
características bioquímicas distintas.
• La biomasa microbiana significa literalmente masa de material viviente y
puede expresarse en unidades de peso (g) que pueden convertirse en
unidades de energía.

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. LOS TRABAJOS 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.
Propiedades Biológicas del Suelo
❑ Actividad microbiológica del suelo:
• El termino actividad biológica implica la contribución de la actividad
metabólica total de todos los organismos que habitan en el suelo
(microorganismos, plantas y fauna)
• La mayoría de las medidas de la actividad biológica en el laboratorio
utilizan muestras homogeneizadas, sin material vegetal ni animal
(eliminados manualmente), las investigaciones así desarrolladas
expresan la actividad solo de la microflora y la microfauna.

10. Propiedades Biológicas del Suelo
❑ Principales procesos realizados por microorganismos en el suelo:
1. Humificación
2. Síntesis de la materia orgánica en el suelo
3. Oxidación de la materia orgánica incluyendo compuestos xenobióticos en el
suelo
4. Transformaciones de fosforo (P)
5. Transformaciones de nitrógeno (N)
6. Transformaciones de azufre (S)
7. Transformaciones de micronutrientes (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. MACROORGANISMOS O FAUNA (15 – 30%)
3. MICROORGANISMOS (60 – 80%)
ESTE COMPONENTE SE LE CONOCE TAMBIÉN CON EL NOMBRE DE
EDAFÓN
Propiedades Biológicas del Suelo
❑ La materia orgánica del suelo (MOS): se define como la fracción
orgánica del suelo que incluyen residuos vegetales y animales en
diferentes estados de descomposición, tejidos y células de
organismos que viven en el suelo y sustancias producidas por los
habitantes del suelo. Esta fracción se determina en suelos que
pasan por un tamiz con malla de 2mm. Puede dividirse en
componente vivo y no viviente o muerto.

12. Propiedades Biológicas del Suelo
❑ Materia orgánica y el humus:
• La materia macroorganica comprende entre un 10 a 20% del carbono
orgánico total, y esta constituido principalmente por residuos de plantas en
diversos estados de descomposición.
• El humus del suelo se refiere a la materia orgánica muerta después de
extraer la fracción macroorgánica y se subdivide en:
- Sustancias no húmicas: pueden constituir hasta el 30% del humus,
compuestos orgánicos bien definidos como carbohidratos, lípidos, ácidos
orgánicos y proteínas.
- Sustancias húmicas: constituyen el grueso de la MOS muerta, son
compuestos de color oscuro, de naturaleza amorfa, hidrófilos y
polidispersos. De acuerdo a su solubilidad en álcalis y ácidos se subdividen
en:
1. Ácidos fúlvicos (solubles en álcalis y ácidos)
2. Ácidos húmicos (solubles en álcalis e insolubles en ácidos)
3. Huminas (insolubles en álcalis y ácidos)

13. Propiedades Biológicas del Suelo
❑ Factores que determinan el contenido de materia orgánica en el suelo: los procesos
naturales que conducen al desarrollo de suelos con diversos contenidos de MO están
relacionados con los factores formadores del suelo:
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
Fertilidad biológica:
Mantener un buen nivel de materia orgánica en los suelos (incorporación
de residuos, abonos verdes o cultivos leguminosas de cobertura), el uso
de inóculos de bacterias fijadoras de nitrógeno atmosférico en plantas
leguminosas, la aplicación de micorrizas tanto en forestales como en
cultivos alimenticios para la absorción de nutrimentos que no son
fácilmente aprovechables, el uso de lombrices de tierra como mejoradoras
de la estructura del suelo, y el control de nematodos y otros
microorganismos que afectan las raíces de las plantas, son algunos de los
factores que deben ser mejoradas para una buena absorción de
elementos nutritivos por las plantas.
Se diagnostica a través de:
Materia orgánica
Relación C/N
Biomasa microbiana
Respiración microbiana

15. PROPIEDADES BIOLOGICAS Y POTENCIAL PRODUCTIVO
Factores que afectan la actividad de los organismos del suelo:
En general los cambios que puedan ocurrir en el ambiente del suelo
afectan el numero y clase de organismos.
Las operaciones de labranza (arado y rastreo),
las aplicaciones de fertilizantes y enmiendas,
como el uso de estiércol y encalado de los
suelos, operaciones de riego y drenaje, siembra
de cultivos sin rotación, uso de pesticidas como
fungicidas y herbicidas, son practicas agrícolas
que tienden a reducir la población microbiana
de los suelos o a favorecer el predominio de
cierta clase sobre otra.
La adición de residuos
vegetales con diferentes
proporciones de carbono o
nitrógeno también afecta el
grado de descomposición de
estos residuos por los
microorganismos del suelo.

16. LA MATERIA ORGÁNICA EN EL SUELO:
La MO es una parte importante y activa del suelo. En la mayoría de los
suelos cultivados, se sitúa entre 1 y 5 % en peso seco y se acumula en
los primeros 25 cms. Sin embargo, este porcentaje relativamente bajo,
puede modificar las propiedades físicas del suelo y afectar sus
propiedades químicas y biológicas.
La M.O está compuesta:
✓ Residuos de animales y vegetales en diferentes
estados de descomposición.
✓ Células y tejidos de organismos que viven en el
suelo.
✓ Sustancias producidas por los habitantes del suelo.

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 %)
Macroorganismos o
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: Cambia en función del tipo, cantidad y calidad de la vegetación.
MATERIAL PARENTAL: a través de la textura principalmente la fracción arcillosa.
CLIMATICOS: regulan el contenido de MOS ya que determinan la producción de
biomasa y la intensidad de la actividad microbiana.
TOPOGRAFIA: Ya que tienen influencia sobre el clima, la erosión, la
evaporación y la transpiración.

19. EFECTO DEL USO DE RESIDUOS ORGANICOS SOBRE
LAS PROPIEDADES FISICAS, QUIMICAS Y BIOLOGICAS
DEL SUELO
FISICAS:
Efectos sobre la estructura y la compactación del suelo: el efecto cementante de
la MO se debe a la formación de complejos órgano-minerales de la
siguiente forma A-metal-MO.
Efecto sobre la retención de humedad del suelo: la MO incrementa la retención
de agua en el perfil de suelo, ya que es capaz de retener 20 veces su peso
en agua y ayuda a la infiltración del agua en el suelo, disminuyendo las
perdidas por escorrentía y las perdidas por evaporación directa
Efecto sobre la resistencia a la erosión del suelo ( Erosionabilidad ): el solo
hecho de reducir las perdidas de agua por escorrentía , hace disminuir las
perdidas superficiales de suelo , ya que mejora la estabilidad y formación
de agregados.

20. EFECTO DEL USO DE RESIDUOS ORGANICOS SOBRE
LAS PROPIEDADES FISICAS, QUIMICAS Y BIOLOGICAS
DEL SUELO
QUIMICAS:
Efectos sobre la capacidad amortiguadora del suelo: Cuando se habla de la
CAS, se hace referencia a la resistencia que este opone a sufrir
variaciones importantes en el pH , como consecuencia de la llegada
de donadores o aceptores de protones ( arcillas , MOS ) y es
medido en función de la cantidad de base necesaria para elevar en
0,25 unidades el pH del suelo.
Efectos sobre la disponibilidad de nutriente: son una fuente de N, P, K y S
como consecuencia del proceso de mineralización , además de suplir
muchos otros elementos en proporciones menores.
Efectos sobre la CIC: La MO tiene una elevada CIC, entre 300- 400
Cmoles (+) /Kg , lo cual supera los valores señalados para las arcillas.

21. EFECTO DEL USO DE RESIDUOS ORGANICOS SOBRE
LAS PROPIEDADES FISICAS, QUIMICAS Y BIOLOGICAS
DEL SUELO
BIOLOGICAS:
• Fase Primaria: Efectos sobre la población de macro y microorganismos del
suelo, ya que esta es una fuente inmediata de energía y nutrientes , la
cual usan en su metabolismo , lo que les permite incorporarla a su
biomasa ( incremento de los contenidos de CO2).
• Fase Secundaria: Las sustancias orgánicas del suelo son capaces de
afectar la respiración de las raíces ( Ej. producción de oxiquinonas en
suelos arroceros ), favorece la respiración celular y es un estimulante de
la actividad enzimática
• Para lograr estos beneficios, se debe manejar la incorporación de residuos
como una practica sistemática que permita mantener los mencionados
efectos ,pero dicha sistematización lleva implícito conocer los factores
que gobiernan en un suelo la degradación de los residuos orgánicos y
establecer un balance adecuado entre mineralización y humificación .

22. ABONOS ORGÁNICOS
Se incluyen una gran cantidad de productos de origen orgánico que tienen por
objetivo, aportar nutrientes, mejorar una serie de propiedades de los suelos
relacionadas con la fertilidad y particularmente aquellas que tienen relación con
su capacidad para retener nutrientes.

23. ABONOS ORGÁNICOS
Los Abonos Orgánicos presentan las siguientes ventajas en comparación con
los fertilizantes minerales:
✓ Contienen sustancias como hormonas, enzimas, auxinas y antibióticos que
pueden ser absorbidas por las plantas.
✓ Favorecen la actividad biológica del suelo y aumentan la producción de
compuestos húmicos.
✓ Mejoran las condiciones físicas de los suelos.
✓ Pueden actuar como enmiendas (Acidez-Alcalinidad).
✓ Contiene todas las sustancias nutritivas.
✓ Requieren el complemento mineral sintético solo para corregir algunas
deficiencias nutricionales en el suelo.
✓ El nitrógeno y los otros elementos contenidos en estos abonos son
suministrados a la planta en forma lenta pero continua.