La importancia de los microorganismos del suelo en la relación suelo -  planta

Tratando de utilizar un lenguaje sencillo a partir de relaciones que se puedan dar entre microorganismos, tanto intra como inter específicas, y sabiendo además que ello dependerá de la propia biología del suelo más el tipo de vegetales cultivados y/o naturales sobre el mismo, es que trataremos por medio de esta nota de delinear una serie de factores que hacen al crecimiento y desarrollo de tales microorganismos así como la importancia de los mismos en la nutrición de las plantas.

Una de las razones principales de la existencia de microorganismos del suelo consiste en verlos como co-responsables del suministro de elementos o compuestos inorgánicos nutricionales, orientados particularmente hacia las plantas superiores (de modo de poder cumplir con su ciclo de vida a través del crecimiento y desarrollo), así como su función también específica de descomponer y mineralizar la materia orgánica que de una u otra forma se incorpora al suelo.

Esta última función, la de participar como descomponedores de la M.O. (materia orgánica), tiene un doble papel; no sólo en el ámbito que nos ocupa a través de la presente nota, sino muy especialmente, en el tratamiento específico de ciertos contaminantes en el suelo; lo que será tratado en otra oportunidad, de modo que el lector vea y traduzca su trascendencia.

Se sabe que los animales herbívoros consumen vegetales que en términos de M.O. implicarían una relación C:N (relación carbono nitrógeno) en el orden de 200:1 (200 partes de carbono y 1 parte de nitrógeno); conociendo a través de la bibliografía específica que la relación ideal es de 20:1. Bien, es la misma biología del suelo la encargada de disminuir esa relación en pro de una mejor alimentación animal (herbívoros) por cuanto a través de la incorporación de los microorganismos a los residuos (detritus), es la forma en que ellos (los microorganismos) disminuyen dicha relación.

Los microorganismos edáficos se ven perfectamente influenciados por las características intrínsecas del ambiente en el que crecen y se desarrollan; así debemos tener en cuenta dentro del “universo suelo”:

-         Aspectos físicos (proporción de minerales primarios y secundarios provenientes de la roca madre – espacio poroso ocupado por aire o agua – M.O. – microorganismos)

-         Aspectos químicos. Sabemos que parte de la M.O. se transforma en el suelo en CO₂ (bióxido de carbono) y H₂O (agua), mientras que otra buena parte por medio de complejos mecanismos termina en grandes moléculas (insolubles) que forman lo que se conoce con el nombre de “humus”. También se debe poner especial atención en suelos agrícolas de importante actividad y con estratos arcillosos (horizontes subsuperficiales con cualidades propias), en donde se suma a la actividad biológica la presencia de “enzimas” (producto de la descomposición de células y tejidos vegetales). Esa fracción arcillosa (con ciertas y determinadas cualidades) es la que permite una suerte de “retención” (fenómenos de superficie – “adsorción”) que hace a su función de “intercambiador”, dando además un hábitat propicio para los procesos de síntesis de humus

-         Humus. Por lo ya expuesto hasta aquí, sabrá apreciar el lector la complejidad del mismo, si bien comúnmente se habla muy vagamente de este tipo de sustancia química; siendo entonces un producto orgánico insoluble en agua y muy estable, formado fundamentalmente por tres fracciones: ácidos fúlvicos, ácidos húmicos y huminas. Pero dicha estabilidad se estima que puede ir “de cinco a dos mil años”, conforme al tipo de uso que le demos al suelo. Será probablemente mixto el origen del humus en los suelos: por un lado a través de la producción de cierto tipo de sustancias (similares a los ácidos húmicos y de tipo fenólicas), por parte de algunos de los microorganismos (Azotobacter spp., Streptomyces spp.), y por otro lado, por la misma presencia de cierto tipo de arcillas en el perfil del suelo que promueve un hábitat ideal para que ocurra tal polimerización (reorganización)   de la que hablábamos antes.

-         Análisis microbiológico en suelos. Lo que surge hasta aquí, es que la distribución de la biología del suelo, particularmente los micoorganismos edáficos no lo hacen de modo regular u homogéneo; por lo tanto los estudios correspondientes no dejan de representar una suerte de “promedio” a partir de la disposición diferencial en distintos microhábitats. Un aspecto clave en la detección y posterior estudio de sus relaciones con el hábitat, se basa en la posibilidad de cultivar microorganismos (técnicas conocidas), siendo ésta,  una fracción menor del espectro total de los mismos, y existiendo además microorganismos “no cultivables”. Sin perder de vista el tono cordial de la presente pero considerando importante algunos nombres científicos, digo que como organismos predominantes “por excelencia” contamos con hongos del género Penicillium, Cladosporium, Cephalosporium, Aspergillus a partir de su abundancia del punto de vista “biomasa”, cuantificándose en tal caso, “el número de esporas” y no la biomasa total, existiendo además un número importante de especies fúngicas no aislables (hongos micorriza “no cultivables”), lo cual podría confundirnos a la hora de estudiar estos aspectos. Pero la mayor riqueza al respecto la constituyen las bacterias (actualmente se conocen 5000 – estimándose en un número aún mayor las no conocidas); así encontramos las de tipo Gram - positivas (géneros Bacillus, Micrococcus) y a diversos tipos de bacterias corineformes: Arthrobacter y Nocardia. También tienen gran relevancia los estreptomicetos (productores del típico olor a tierra húmeda e importantes industrialmente: fuente de metabolitos secundarios entre los que destacan antibióticos). Dentro de los estratos anaerobios (ausencia de oxígeno en el ambiente), las bacterias del género Clostridium. Por otro lado, las bacterias Gram - negativas están representadas principalmente por el género Pseudomonas, importante colonizadora de gran variedad de microambientes (versatilidad nutricional); contándose entonces con dos grupos de bacterias Gram – negativas por su importancia ecológica: las cianobacterias, colonizadoras primarias de nuevos suelos y las bacterias nitrificadoras (Nitrosomonas, Nitrobacter), los grupos oxidantes de azufre, bacterias fijadoras de nitrógeno, etc. Todo ello, sin olvidarnos de especies de algas y protozoos.

A partir de la idea de ubicar los microorganismos edáficos en espacios porosos, vuelve a tomar importancia las relaciones (interfuerzas) que se dan entre esos organismos y la estructura arcillosa de los suelos. Surge así el concepto de “biopelículas o biofilms” como una suerte de fenómeno de adsorción (“de superficie”) a partir de fuerzas (electrostáticas – Van der Waals – entre otras) entre esa biología y las paredes de las arcillas. Pero el aspecto nutricional para los organismos vegetales superiores no sería el mismo que para el crecimiento específico de la biología del suelo, por cuanto se sabe que las bacterias tienen una suerte de “período de latencia “cuasi” permanente”, donde se podría entender como una fase “estacionaria” o de adaptación, previa a su fase exponencial una vez que se consiguen los elementos nutrimentales limitantes.

De tal forma se podría entender un poco más el proceso nutricional de esa biología del suelo en la relación suelo – planta.

Entonces qué relación se encontraría entre la cantidad de microorganismos y las características generales del suelo; ya se sabe que en suelos neutros (reacción química o pH cercano a 7), con cierto grado de humedad y con gran contenido en materia orgánica presentan recuentos microbianos superiores a los de suelos menos propicios para organismos quimioorganotrofos. Sin embargo, no debemos olvidar que, probablemente, los sistemas de cultivo, la estacionalidad del clima, labores culturales, etc influyen particularmente sobre el recuento de bacterias

Resumiendo, si tenemos que definir los principales factores ambientales que influyen en el crecimiento microbiano encontramos: el alimento, la temperatura, humedad, disponibilidad de oxígeno, el pH y presencia de sustancias inhibidoras.

-         Alimento: (“fuente de energía necesaria para la vida”). Los elementos más importantes son carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y fósforo; también se necesitan cantidades menores de hierro, magnesio, potasio y calcio. Algunas bacterias tienen necesidades nutritivas muy complejas y requieren de la presencia de ciertas vitaminas y aminoácidos para poder crecer.

-         Temperatura: (“velocidad de crecimiento”).

-         Humedad: (“cantidad de agua disponible y no la total” - actividad acuosa) (aw).

-         Oxígeno: (Aerobias obligadas, Anaerobias facultativas, Microaerófilas, Anaerobias obligadas)

-         pH: La mayoría de las bacterias ven favorecido su crecimiento a pH cercano a la neutralidad (6,8 - 7,5). Sin embargo algunas prefieren valores más bajos (pH 4 - 6).  

-         -Sustancias inhibidoras: Generalizando podríamos decir que son sustancias químicas que actúan como conservantes en aquellos alimentos a los que se agregan..

Y sólo a modo anecdótico pero que tiene mucho que ver en la relación suelo – planta, los factores que manifiestan una gran influencia sobre la disponibilidad de nutrimentos serían: el pH o reacción química del suelo, la M.O., la textura, actividad microbiana, condiciones climáticas, condiciones de Redox (reacciones de óxido reducción) y las no pocas interacciones entre elementos nutritivos – Ernesto Benito Giardina (Ing Agr Eco Rural F A UBA – Jefe de Trabajos Prácticos Cátedra de Edafología F A UBA – posgrado Evaluac de la Contaminac Ambiental y su Riesgo Toxicológico)

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Última modificación: 21 de marzo de 2017