La materia mineral constituye la masa principal de los sólidos del suelo. Está compuesta por casi todos los elementos químicos que existen en la naturaleza y estos elementos son los llamados nutrientes del suelo. Hay los macro nutrientes (nitrógeno, fósforo, potasio, calcio y magnesio), disponibles en cantidad y que alimentan las plantas; y hay los micro nutrientes (zinc, boro, molibdeno, manganeso, cloro y cobre) en menor cantidad pero también indispensables para las plantas.
La materia orgánica está compuesta por material orgánico vivo o muerto; la parte viva son las raíces de las plantas, bacterias, lombrices de tierra, algas, hongos, etc. En el suelo se multiplican miles de formas de vida, la mayoría invisible para nuestros ojos. La parte muerta son los restos muertos o en descomposición como ser hojarascas, madera, estiércol.
Cada proceso químico desencadenado por un microorganismo es una etapa en la descomposición de un material orgánico o inorgánico. Una mayor cantidad de microorganismos en el suelo permite una mejor actividad metabólica y enzimática para obtener plantas bien nutridas con buena capacidad para producir.
Biodiversidad del suelo y la importancia de preservar a los microorganismos como puente de nutrición
En el suelo se pueden encontrar una enorme cantidad de organismos diferentes, de tamaño y funciones muy variable. Son fundamentales para el desarrollo de la vida en el planeta, jugando un papel relevante en la formación y estructuración del suelo y en la movilización de nutrientes. Se han de conocer, pues, los agentes que viven y trabajan en el suelo, saber cuáles son sus acciones en el biotopo suelo y cómo el hombre puede intervenir para mantener y acrecentar la fertilidad de los suelos cultivados utilizando a los organismos edáficos en su favor. A escala microscópica se encuentran bacterias, algas, protozoos y hongos. Subiendo la escala de tamaños encontramos nemátodos, artrópodos de pequeño tamaño, gusanos, a los que siguen lombrices de tierra, moluscos y artrópodos. Muchos de ellos realizan su ciclo biológico completo en el suelo, mientras que otros sólo son habitantes ocasionales, o en determinada fases. Se calcula que el valor de los servicios ecosistémicos proporcionados por los seres vivos del suelo es de 17,1 billones de dólares por la formación de suelo y 2,3 billones por el reciclaje de nutrientes.
La biodiversidad del suelo refleja la variedad de organismos vivos, comprendidos los innumerables microorganismos invisibles (por ej. bacterias y hongos), la microfauna (por ej. protozoarios y nemátodos), la mesofauna (por ej. ácaros y tisanuros) y la macrofauna, mejor conocida (por ej. lombrices y termitas). Las raíces de las plantas también pueden considerarse organismos del suelo debido a su relación simbólica e interacción con los demás elementos del suelo. Estos diversos organismos interactúan entre sí y con las diversas plantas del ecosistema, formando un complejo sistema de actividad biológica.
Los organismos del suelo aportan una serie de servicios fundamentales para la sostenibilidad de todos los ecosistemas. Son el principal agente del ciclo de los nutrientes, regulan la dinámica de la materia orgánica del suelo, la retención del carbono y la emisión de gases de efecto invernadero, modifican la estructura material del suelo y los regímenes del agua, mejorando la cantidad y eficacia de la adquisición de nutrientes de la vegetación y la salud de las plantas. Estos servicios no sólo son decisivos para el funcionamiento de los ecosistemas naturales, sino que constituyen un importante recurso para la gestión sostenible de los sistemas agrícolas.
Existen también dos factores físicos importantes el agua y el aire.
El agua es esencial para la vida del suelo; el suelo encuentra agua directamente con la lluvia o a través de las plantas, que también ayudan a mantener la humedad del suelo gracias a la cobertura de sus hojas. Los organismos del suelo y las plantas necesitan agua para vivir. La disolución de minerales y materia orgánica en el agua facilita que sean captados por las plantas. Cuando el agua del suelo escasea, se detiene el crecimiento de las plantas, que llegan a marchitarse y morir. Un exceso de agua desplaza el aire del suelo y lo vuelve barro donde las plantas no crecen bien.
El aire también está presente en el suelo, pues es necesario para las raíces de las plantas y árboles Los hongos, bacterias, lombrices necesitan del aire para descomponer la materia orgánica muerta e incorporarla al suelo para la nutrición de las plantas.
Un suelo es fértil cuando tiene los nutrientes necesarios, es decir, las sustancias indispensables para que las plantas se desarrollen bien.
Nitrógeno (N) Estimula el crecimiento rápido; favorece la síntesis de clorofila, de aminoácidos y proteínas. Crecimiento atrofiado; color amarillo en las hojas inferiores; tronco débil; color verde claro.
Fósforo (P) Estimula el crecimiento de la raíz; favorece la formación de la semilla; participa en la fotosíntesis y respiración. Color purpúreo en las hojas inferiores y tallos, manchas muertas en hojas y frutos.
Potasio (K) Acentúa el vigor; aporta resistencia a las enfermedades, fuerza al tallo y calidad a la semilla. Oscurecimiento del margen de los bordes de las hojas inferiores; tallos débiles.
Calcio (Ca) Constituyente de las paredes celulares; colabora en la división celular. Hojas terminales deformadas o muertas; color verde claro.
Magnesio (Mg) Componente de la clorofila, de las enzimas y de las vitaminas; colabora la incorporación de nutrientes. Amarilleo entre los nervios de las hojas inferiores (clorosis).
Azufre (S) Esencial para la formación de aminoácidos y vitaminas; aporta el color verde a las hojas. Hojas superiores amarillas, crecimiento atrofiado.
Boro (B) Importante en la floración, formación de frutos y división celular. Yemas terminales muertas; hojas superiores quebradizas con plegamiento.
Cobre (Cu) Componente de las enzimas; colabora en la síntesis de clorofila y en la respiración. Yemas terminales y hojas muertas; color verdeazulado.
Hierro (Fe) Catalizador en la formación de clorofila; componente de las enzimam Clorosis entre los nervios de las hojas superiores.
Manganeso (Mn) Participa en la síntesis de clorofila. Color verde oscuro en los nervios de las hojas; clorosis entre los nervios.
Molibdeno (Mo) Colabora con la fijación de nitrógeno y con la síntesis de proteínas. Similar al nitrógeno.
Zinc (Zn) Esencial para la formación de auxina y almidón. Clorosis entre los nervios de las hojas superiores.
El nitrógeno en el suelo.
El nitrógeno es un elemento fundamental en la materia vegetal, ya que es un constituyente básico de las proteínas, ácidos nucleicos, clorofilas, etc. Las plantas lo absorben principalmente por las raíces en forma de NH4+ y de NO3-. El nitrógeno permite el desarrollo de la actividad vegetativa de la planta, causando el alargamiento de troncos y brotes y aumenta la producción de follaje y frutos. Sin embargo, un exceso de nitrógeno debilita la estructura de la planta creando un desequilibrio entre las partes verdes y las partes leñosas, siendo la planta más sensible al ataque de plagas y enfermedades.
Más del 95% del nitrógeno del suelo está en forma de materia orgánica, cuya fracción menos susceptible de sufrir una descomposición rápida es el humus. El nitrógeno inorgánico está fundamentalmente como NH4+, del cual sólo una pequeña parte está en la solución del suelo y en las sedes de intercambio, pues nitrifica rápidamente, el restante está en forma difícilmente cambiable formando parte de los silicatos.
La cantidad de nitrógeno disponible para las plantas depende del equilibrio entre mineralización (conversión del nitrógeno orgánico en nitrógeno mineral, ya sea por aminización, amonificación o nitrificación) e inmovilización (proceso contrario). Esta mineralización depende, entre otros factores, de la temperatura del suelo, siendo muy activa con temperaturas altas.
El fósforo en el suelo.
El fósforo forma parte en la composición de ácidos nucleicos, así como las sustancias de reserva en semillas y bulbos. Contribuye a la formación de yemas, raíces y a la floración así como a la lignificación. Una falta de fósforo provoca un ahogo de la planta, crecimiento lento, una reducción de la producción, frutos más pequeños y una menor expansión de las raíces. La mayor parte del fósforo presente en el suelo no es asequible a las plantas y su emisión en la solución de suelo es muy lenta.
El potasio en el suelo.
Siempre se encuentra en forma inorgánica, y en parte en equilibrio reversible entre la fase en solución y la fácilmente cambiable, dependiendo de la temperatura.Las plantas difieren en su capacidad de utilizar las distintas formas de potasio, según la capacidad de intercambio catiónico de la raíz. Las plantas leguminosas poseen el doble de capacidad de cambio que las gramíneas.El potasio actúa como un cofactor en reacciones enzimáticas, metabolismo y translocación del almidón, absorción del ión NO3-, apertura de los estomas y síntesis de proteínas. Las carencias de potasio se pueden corregir aportando materia orgánica (compost), sales minerales ricas en potasio, etc.
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