sábado, 11 de mayo de 2013

LA VIDA EN EL SUELO: INTERACCIÓN DE LA BIOTA EN LOS PROCESOS EDAFICOS


LA VIDA EN EL SUELO: INTERACCIÓN DE LA BIOTA EN LOS PROCESOS EDAFICOS
Oscar Gómez Vergara
Universidad Nacional Abierta y a Distancia. Facatativá, Colombia.
orgomezv@unadvirtual.edu.co


RESUMEN
La explotación agropecuaria inadecuada de los Agroecosistemas ha propiciado un deterioro en los recurso presentes allí, hecho que ha recabado en el desequilibrio que actualmente se observa, no solo en la litosfera, sino también conduciendo a importantes cambios atmosféricos relacionados con la contaminación medio ambiental y alteración climática de las zonas afectadas. Desde el punto de vista agropecuario se evidencia una descendiente taza de productividad propiciando un elevado uso de insumos de origen sintético que finalmente terminan por alterar las características físicas, químicas y biológicas del suelo, esto sumado a factores como la excesiva labranza mecanizada, poca o nula rotación de cultivos, estrés hídrico, deforestación, etc., someten, poco a poco, al medio edáfico a procesos de erosión, compactación y desertificación. Este deterioro hace necesario que dentro del componente edáfico se reconozca el importante papel que desempeñan tanto los microorganismos como la mesofauna en procesos como la biodegradación de sustancias contaminantes, la descomposición de residuos, la formación de agregados, la fijación biológica de nutrimentos, el control biológico de plagas, entre otras. Por tal razón, en este documento se hace una revisión sobre aspectos como biodiversidad, actividad e interacción de organismos con el suelo y la planta que permite concebir el suelo dentro de un plan de manejo sostenible.
Palabras Clave: Biodiversidad, bioindicadores microbianos, biota, metabolismo.
          

INTRODUCCIÓN

En el suelo el componente microbiológico es relativamente desconocido ya que no se cuenta con un censo que verdaderamente cuantifique de forma  concreta los organismos que  interactúan entre sí y con los demás componentes edáficos, sin embargo, debido al importante papel que desempeña la biota edáfica dentro de los ciclos biogeoquímicos, el reciclaje de la materia orgánica y la formación de agregados en el suelo; crece y se evidencia la necesidad de identificar los procesos    derivados de la actividad y metabolismo de una amplia gama de organismos que interactúan en el medio. Esta interacción biótica más características físicas (densidad, estructura, porosidad, etc.) y químicas (actividad de arcillas, potenciales de óxido reducción, etc.) le confieren al suelo un potencial de fertilidad que se manifiesta mejorando la productividad de los cultivos establecidos en este, por tal razón el conjunto de estas características pueden constituirse como serio indicador de la calidad y salud de los suelos. Finalmente lo que se pretende es revisar conceptos sobre la biodiversidad presente en el medio edáfico  y algunos de los métodos más utilizados para su medición, concluyendo con la importancia que tienen la micro y mesofauna en la reducción la demanda de energía sintética en los sistemas productivos  y la estabilización y sostenibilidad  del suelo como del agroecosistema en general.

EL SUELO COMO HÁBITAT
Junto con las características químicas y físicas los microorganismos edáficos constituyen un papel fundamental dentro del conjunto de interacciones y procesos que se realizan en el suelo afectando el desarrollo de las plantas y la calidad de este. Ha sido ampliamente demostrado que los microorganismos del suelo interactúan con las raíces de las plantas y los constituyentes del suelo en la interfase raíz-suelo. Este gran conjunto de interacciones entre suelo, raíces y microorganismos da lugar al desarrollo de un ambiente dinámico conocido como rizósfera, donde una variedad de formas microbianas pueden desarrollarse activamente y en equilibrio. (Pedraza et al., 2010). Es evidente que esta gama de organismos no podría desarrollarse en la magnitud que lo hace sin la asociación de los demás componentes, es decir, en el caso de los microorganismos rizosféricos se requiere la presencia de las raíces y para estas un medio que les provea anclaje y nutrimentos.  
El suelo presenta una dinámica tal, que se podría afirmar que es el ecosistema más estable y sustentable para el grupo microbiano, los aportes de materia orgánica e inorgánica mantienen una inmensa cantidad de microbios los cuales apenas se están comenzando a descubrir. Directa o indirectamente los desechos humanos y animales, sus cuerpos y los tejidos de vegetales llegan a la tierra y allí “se desaparecen” al transformarse en tierra, además, estos microorganismos liberan sustancias útiles para las plantas de tal manera que sin la actividad microbiana del suelo la vida se extinguiría gradualmente. (Toro, 2004).     
  
BIODIVERSIDAD REFERENTE DE LA CALIDAD DEL SUELO

El concepto de Biodiversidad se puede entender desde  un punto de vista muy amplio, comprendiendo desde las formas distintas que presenta la biosfera hasta la diversidad de especies (Toro, 2004). Cada una de estas posee diferentes características metabólicas que las distinguen en el medio edáfico.
Para los estudios de actividad y diversidad microbiana del suelo se utilizan metodologías para estimar el número y la biomasa de microorganismos presentes en este con procedimientos como: el recuento directo, que consistente en observar al microscopio las características fenotípicas y estimar un número aproximado de individuos presentes allí; el recuento viable en plato, donde se enumera las poblaciones de microorganismos sembrando porciones de suelo en medios de cultivo para luego contar la cantidad de unidades formadoras de colonias (UFC), con este método es posible cuantificar la diversidad de bacterias aerobias, bacterias fijadores de nitrógeno, actinomicetes y hongos; recuento de esporas y porcentaje de infección, se realiza extrayendo del suelo fragmentos de raíces infectadas con el hongo luego mediante procesos de laboratorio como tinturado y centrifugación se obtienen las esporas para su cuantificación; el cálculo de la biomasa microbiana, utilizando métodos como el recuento microscópico, fumigación-extracción, ATP, etc. La actividad microbiana también puede reflejar índices poblacionales midiendo algunos de  los procesos metabólicos como son  la producción de enzimas y la respiración microbiana. (Uribe, 1999).
La Biodiversidad es un importante indicador de la calidad del suelo y esta le confiere propiedades como la capacidad para funcionar en un marco de ecosistema natural o modificado, sostener la productividad vegetal y animal, mantener o mejorar la calidad del agua y el aire, contribuir a la salud humana y habitabilidad.  La calidad del suelo está fuertemente influenciada por los procesos microbianos que en él ocurren, y éstos, relacionados con la diversidad; por tanto, es muy probable que el mantenimiento de la estructura de la comunidad microbiana tenga la capacidad de servir como indicador temprano y de gran sensibilidad de la degradación o empobrecimiento del suelo (Abril, 2003). S i bien, la biota edáfica depende del tipo de suelo y de las plantas presentes allí, el suelo mejora ostensiblemente las propiedades químicas y físicas con el solo hecho de servir de medio para la gran gama de asociaciones realizadas en su interior, hecho que provee de abundantes servicios ecológicos al ecosistema en general.
Numerosos estudios demuestran que diferentes manejos agrícolas modifican la biodiversidad y alteran la estructura de las comunidades microbiológicas del suelo (Pedraza et al., 2010). Esto se relaciona con prácticas como intensiva labranza mecanizada que rompe los agregados y expone el suelo a los rayos directos del sol, el uso indiscriminado de plaguicidas para el control de plagas con lo que se altera también poblaciones benéficas, la nula rotación de cultivos que termina agotando los recursos del agroecosistema, el no uso de coberturas vegetales que eviten la exposición del suelo a diversos factores climáticos. Todo esto se convierte en un círculo vicioso que deteriora la productividad del medio y fomenta la utilización de energía sintética para equilibrar la descompensación a su vez, impactando nuevamente la biota edáfica.
ACTIVIDAD DE LA MICRO Y MESOFAUNA EDÁFICA
La micro y mesofauna constituyen un factor fundamental en la dinámica de la vida en general por la valiosa función que realizan como bioreguladores y protagonistas en los diferentes ciclos biogeoquímicos. Aunque solo se halle clasificada un pequeño porcentaje de su población se reconoce la importancia que tiene cada una de las especies en la amplia gama de procesos e interacciones que se realiza en el suelo como lo son: su actividad vinculada al metabolismo y disponibilidad de nutrientes, control biológico, biodegradación de plaguicidas y contaminantes, formación de agregados, descomposición mineralización de la materia orgánica, entre muchas más.
Cuando se utiliza el concepto de interacción es necesario mencionar que el nivel de actividad de los microorganismos en el suelo es muy bajo, salvo en el microhábitat donde haya una suficiente cantidad de fuente de carbono metabolizable (C-lábil). Cuando se introducen plantas al suelo la situación  de los microorganismos cambia drásticamente, ya que las plantas son las principales suministradoras de sustratos  energéticos al suelo, de los que los microorganismos se aprovechan cuando se encuentran en la zona próxima a la raíz –Rizosfera-  y proliferan en ella. 
Los tipos de exudados radiculares más frecuentes son: carbohidratos del tipo de los monosacáridos, di, tri y oligosacáridos; inductores del crecimiento como como la tiamina, niacina, colina, inositol, piridoxina, acido N-metil nocotínico, etc., que son necesarios tanto para el desarrollo de hongos, bacterias, actinomicetos y algas como para protozoos, nematodos e insectos de la micro y mezofauna (Acuña et al., 2006). En cuanto a su la relación con la planta se distinguen tres grupos principalmente: los saprófitos que degradan compuestos orgánicos procedentes de residuos de animales, vegetales o microbianos; simbiontes parásitos o patógenos causantes de desequilibrios y enfermedades en las plantas, simbiontes que fenecían el desarrollo y nutrición vegetal.
Esta gama de interacciones no solo beneficia la dinámica de la biota sino que también provee al suelo de amplios benéficos clasificados de acuerdo a:
Disponibilidad de nutrientes: fijación biológica de nitrógeno, Asociación con hongos formadores de micorrizas, producción de quelatos orgánicos, reacciones de óxido reducción, descomposición de residuos, solubilidad de fosfatos, mineralización de nutrientes.
Control biológico: control de enfermedades de las plantas, control de poblaciones de nematodos, insectos y malezas.
Biodegradación de plaguicidas y contaminantes: reducción de metales tóxicos a menos tóxicos, utilización de plaguicidas como fuente de nutrientes, inactivación de plaguicidas.
Formación de agregados: formación de humus, producción de sustancias que cementan partículas, producción de hifas que unen partículas. (Cita Uribe, 1999 a Kennedy & Papendick, 1995; Paul & Clark, 1996).
La biodiversidad presente en el suelo junto con la cadena de procesos realizados allí fundamenta la sostenibilidad de los agroecosistemas hecho que no solo propicia ambientes óptimos de producción, también constituye factor primordial en la conservación ambiental de recursos como el agua y el oxígeno atmosférico.

CONCLUSIONES

Dentro de la gran gama de cualidades atribuidas a los organismos del suelo es necesario recalcar que sin la acción descomponedora de estos el planeta viviría inmerso es sus propios desechos ya que no habría como biodegradar los subproductos orgánicos. Esta biodegradación trae consigo una secuencia de procesos fundamentales para el hombre y el medio en que vive, por un lado, está la actividad dentro de los ciclos biogeoquímicos dinámica fundamental de la naturaleza, por otro lado, el mutualismo con las plantas generando grandes beneficios al productor.      
Es por esto que la interacción de la biota edáfica dentro de los proceso de formación del suelo, reciclaje de la materia orgánica y solubilidad de nutrientes para organismos vegetales es vital para la estabilidad de los agroecosistemas y la salud del medio ambiente en general. Además,  dentro de los sistemas productivos agropecuarios resulta esencial el asocio de esta Bio-tecnología que ofrece, no solo al medio, sino al productor y al consumidor un paquete de beneficios agronómicos, económicos y saludables que garantizan la sostenibilidad de todos los componentes vinculados al proceso agrícola.
Finalmente se pude concluir que la caracterización de la micro y mezo fauna para conocer su diversidad y actividad dentro del suelo debe convertirse en objeto de estudio obligado dentro de la investigación agropecuaria y con esto brindar un mejor uso a sus propiedades.
               

   

 BIBLIOGRAFÍA

Acuña, O. Delgado, E. Peña, W. Pocasangre, L. Rosales, F. Segura, A. Serrato, E. & Trejos, J. 2006. La importancia de los microorganismos en la calidad y salud de suelos. RESUMED. 222-233
Abril A. 2003. ¿Son los microorganismos edáficos buenos indicadores de impacto productivo en los ecosistemas? Ecología Austral.
       RESUMED. 13:195-204
Azcón, R., Baca, B., Baldini, V., Bonilla, R., Fernández, A., García de Salanome, I., Pedraza, R. & Teixeira, K. 2010.  Microorganismos que mejoran el crecimiento de las plantas y la calidad de los suelos. Review paper. RESUMED. 11(2): 155-164
Paul, E.  & Cark, F. 1996. Soil Microbiology and biochemistry. 2 ed. Academic Press, 40p.
Kennedy, A. & Papendick, R. 1995. Microbial characteristic of soil quality. Journal of soil and wáter conservation. RESUMED. 50: 243-248
Toro, D. 2004. La Biodiversidad microbiana del suelo, un mundo por descubrir. Review paper. Disponible en Línea en: http://lunazul.ucaldas.edu.co/index.php?option=com_content&task=view&id=89&Itemid=89 [Consultado el 18/04/2013]
Uribe, L. 1999. Uso de indicadores microbiológicos de suelos: Ventajas y limitantes. XI Congreso Nacional de Agronómico / III Congreso Nacional de Suelos 1999. Conferencia 69

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