Composición del suelo

Descripción dela tecnología:

Microbiología del suelo
Existe una gran diversidad de microorganismos que viven en el suelo. El número y tipos de microorganismos presentes en el suelo dependen de diversos factores ambientales como son los nutrientes, humedad, aireación, temperatura, pH, prácticas agrícolas, etc. Existen del orden de varios miles de millones de bacterias por gramo de suelo. La mayor parte son heterótrofos, siendo comunes los bacilos esporulados, los actinomicetos que son los responsables del olor a tierra mojada, y en la rizosfera (región donde el suelo y las raíces de las plantas entran en contacto) especies de los géneros Rhizobium y Pseudomonas que son hongos benéficos para las raíces.

1  Ciclos biogeoquímicos El planeta Tierra actúa como un sistema cerrado en el que las cantidades de materia permanecen constantes. Sin embargo, sí existen continuos cambios en el estado químico de la materia produciéndose formas que van desde un simple compuesto químico a compuestos complejos construidos a partir de esos elementos. Algunas formas de vida, especialmente las plantas y muchos microorganismos, usan compuestos inorgánicos como nutrientes. Los animales requieren compuestos orgánicos más complejos para su nutrición. La vida sobre la Tierra depende del ciclo de los elementos químicos que va desde su estado elemental pasando a compuesto inorgánico y de ahí a compuesto orgánico volver a su estado elemental. Los microorganismos son esenciales en estas transformaciones químicas

1. Ciclo del nitrógeno La fijación biológica de nitrógeno, crucial en el ciclo biogeoquímico del nitrógeno, es considerada, después de la fotosíntesis, como el proceso bioquímico más importante para el mantenimiento de la vida sobre la Tierra.
2. Fijacion de N2 en Sinbiosis La fijación simbiótica de N2 es un proceso no contaminante y respetuoso con el medio ambiente, por lo que debería emplearse para disminuir el empleo excesivo de fertilizantes nitrogenados Las bacterias de la familia Rhizobiaceae, conocidas con el nombre genérico de rizobios, se caracterizan por infectar las células de las raíces de las plantas leguminosas y formar nódulos estos se presentan el simbiosis con las raíces las cuales fijan el nitrógeno al suelo.

Características físicas del suelo
Hay diferentes tipos de suelo y sus características varían dependiendo de la localización y el clima. Los suelos difieren con profundidad, propiedades físicas, composición química y origen. Estos pueden clasificarse como suelo.
Minerales y orgánicos. Los suelos minerales contienen materia sólida mayormente inorgánica. Los suelos orgánicos contienen poca materia inorgánica.

Composición del suelo
El suelo está compuesto de diversas capas. A dichas capas se les llama horizontes y cada una se caracteriza por su composición abiótica y/o biótica.
Horizonte A
Aquí encontramos los minerales y la materia orgánica en distintos estados de descomposición. En esta capa se localiza el humus. El humus se define como el conjunto de residuos orgánicos, vegetales y animales que se incorporan al suelo y cuya degradación es difícil de realizar por microorganismos. La importancia de éste, es que mejora la textura y estructura del suelo, aumentando así su capacidad de retener agua y reduciendo los cambios en el pH. Además sirve como reserva de materiales nutritivos en el suelo.
Horizonte B
En esta capa encontramos partículas finas y minerales.
Horizonte C
Este se compone de materia mineral solamente.
Horizonte D
Esta capa posee roca sólida bajo el suelo, es importante para la formación de acuíferos. En Puerto Rico los acuíferos se localizan al norte de la isla, siendo éstos muy importantes como reserva de agua.

Material sólido del suelo
El material sólido que forma parte del suelo es muy diverso y se divide en dos clases: material orgánico y material inorgánico.

Material inorgánico
1. Partículas coloidales: Provienen de la erosión de las rocas subyacentes y están constituidos por minerales arcillosos. Tienen gran capacidad de adsorción convirtiéndose en almacenes de agua y nutrientes para las plantas.
2. Minerales: Los principales son el cuarzo y diversos silicatos procedentes de la disgregación de las rocas ígneas y metamórficas.
3. Óxidos: Principalmente los óxidos de hierro de ahí la típica coloración ocre. Y en menor proporción los óxidos de magnesio, titanio, aluminio y cinc.
4. Los carbonatos: El principal es el carbonato cálcico, son una gran fuente de carbono con abundante presencia en el suelo.

Material orgánico:
Consiste en una mezcla de biomasas, plantas parcialmente degradadas, organismos vivos microscópicos y el humus.
El humus es el residuo originado por la acción de hongos y bacterias sobre las plantas y esta compuesto por una fracción soluble y una fracción insoluble: la humina. Este componente desempeña un papel importante en los procesos físicos y químicos que tienen lugar en el suelo.

Propiedades características de los suelos
Cada suelo se caracteriza por sus propiedades físicas y químicas. El conocimiento de las características físico-químicas de un suelo, nos permitirá prever la dinámica de las sustancias contaminantes:
1. La porosidad: Condiciona la movilidad de los compuestos solubles y de los volátiles.
2. la temperatura: De ella dependen los procesos de alteración de los materiales originarios o la difusión de los contaminantes
3. Los procesos ácido-base: Influyen en el grado de descomposición de la materia orgánica y de los minerales, en la solubilidad de algunos contaminantes y en conjunto, los procesos controlados por el pH del suelo.
4. Las reacciones redox: Originados en el metabolismo de los microorganismos del suelo, afectan a elementos naturales y contaminantes.
5 Las propiedades coloidales: Explican los procesos de agregación e inmovilización de partículas.
6. Las interacciones superficiales: Como por ejemplo la adsorción entre componentes del suelo y otros compuestos ya sean naturales o contaminantes.
7. La capacidad de intercambio iónico: Corresponde a la cantidad de iones metálicos que una determinada cantidad de suelo es capaz de intercambiar. Estos intercambios son vitales para que los iones metálicos puedan acceder a la planta.
8. La modificación o transformación por contaminación, deforestación,de alguno de los factores que conforman un suelo implica un desequilibrio que afecta al resto de los factores y activa normalmente, procesos de regresión en ese suelo.

Tipos de suelo
Clasificaremos los suelos de una manera general eligiendo las condiciones climáticas como principal factor, porque el clima proporciona al suelo un carácter típico determinado con independencia del tipo de roca madre del que procede.
I- Podzol: Suelo de climas húmedos y fríos

• Tiene abundante materia vegetal
• Horizonte A: Arenoso y de carácter ácido.
• Horizonte B: Recibe materiales coloidales que son arrastrados hasta las zonas más profundas formando en ellos una zona endurecida.

 II.-Chernozen:

• Suelo de regiones con clima húmedo y veranos cálidos.
• Horizonte A: rico en humus y en óxidos de hierro lo que le da un color pardo-amarillento.
• Horizonte B: rico en carbonato cálcico lo que le da un color gris-pardo.

III.- Lateritas:

• Suelo de regiones tropicales de clima cálido y húmedo
• Horizonte A: prácticamente inexistente.
• Horizonte B: rico en óxidos de hierro y aluminio lo que le da un color rojizo.

IV.- Suelos desérticos

• Suelo de regiones de clima desértico.

• Horizonte A: Color gris claro.
• Horizonte B: En él se forman nódulos de carbonato cálcico por las aguas de infiltración.

Contaminantes de los suelos

 Suelo contaminado
Es una porción de terreno, cuyas cualidades han sido modificadas por el hombre al incorporarse alguno de los siguientes factores:

Contaminación física: Con variaciones en parámetros como temperatura y radiactividad.

Los residuos como agentes contaminantes de los suelos
Residuos:
Aquellos productos generados en las actividades de producción y consumo que no alcanzan en el contexto en el que son producidas, ningún valor económico pudiendo ser debido tanto a la falta de tecnología adecuada para su aprovechamiento como a la inexistencia de un mercado para los posibles productos a recuperar.

Clasificación de los residuos

• Residuos inertes
• Residuos urbanos o asimilables a urbanos
• Residuos especiales
• Residuos tóxicos peligrosos
• Residuos radiactivos

Clasificación de la contaminación de los suelos
Superficial:  Deriva de una acumulación de residuos vertidos accidental o voluntariamente en el terreno.
Subterránea:  Corresponde con el caso de enterramiento de residuos
Vertido alevoso: Es a menudo coincidente con los subterráneos, derivados de la ilegalidad de dicho vertido.
Vertido no alevoso: Son aquellos en los que el origen de la contaminación es fortuita o por negligencias en la gestión de los contaminantes.
Contaminación difusa: Es en la que no existe un foco concreto de contaminación del suelo sino que se manifiesta de forma extensiva.
Contaminación puntual:  Es una contaminación localizada con un núcleo emisor desde el que pueden movilizarse los contaminantes a otros elementos del medio ( atmósfera, aguas superficiales y subterráneas)

Transporte y dispersión de los contaminantes del suelo

• A partir de un contaminante en el suelo se pueden desencadenar una serie de procesos de movilización del mismo
• Aunque el suelo no es un vector importante de dispersión
• También, hay que tener en cuenta el papel depurador de ciertos componentes del suelo, como son:

Efectos de la contaminacion de los suelos.
La presencia de contaminantes en un suelo supone la existencia de potenciales efectos nocivos para el hombre, la fauna en general y la vegetación. Además La presencia de contaminantes en el suelo se refleja de forma directa sobre la vegetación induciendo su degradación, la reducción del número de especies presentes en ese suelo, y más frecuentemente la acumulación de contaminantes en las plantas, sin generar daños notables en estas.

Cuando estas sustancias son bioacumulables el riesgo se amplifica al incrementarse las concentraciones de contaminantes a medida que ascendemos en la cadena trófica, en cuya cima se encuentra el hombre.

Cantidad de agua y composición de gases en el suelo
En el suelo, además de residuos orgánicos, encontramos agua y gases. La cantidad de agua en el suelo depende de:la precipitación y otras condiciones climáticas, el drenaje, éste depende del tamaño de las partículas del suelo

la población viviente del suelo
Encontramos el agua en los espacios que hay entre las partículas del suelo o adheridas a la superficie de las partículas.
La fase gaseosa del suelo consiste mayormente de CO2, O2 y N2, éstos se encuentran en los espacios entre partículas donde no hay agua. La cantidad de gases es inversamente

Factores que contribuyen al número y tipo de microorganismos en el suelo:

• Tipo de plantas en el suelo (el sistema de raíces influye en el número y tipo de organismos presentes.
• Características físicas del suelo (grado de aeración, humedad, temperatura y pH.)
• Composición del suelo (cantidad y tipo de nutrientes)

 Flora Microbiana en el Suelo: En un suelo fértil podemos encontrar raíces de plantas superiores, diversos animales y una gran cantidad de microorganismos.
Bacterias: Estas exceden la población de todos los otros grupos de microorganismos. Encontramos todo tipo de bacterias desde autotróficas, heterotróficas, aeróbicas y anaeróbicas.
Hongos: Cientos de especies se encuentran en el suelo, generalmente cerca de la superficie donde prevalece una condición aeróbica. Los hongos son los descomponedores de celulosa, lignina y pectina. La importancia del hongo en el suelo es que mejora la estructura física mediante la acumulación de sus micelios en él. Además los hongos forman unos agregados que ayudan a retener agua.
Algas: Mayormente encontramos algas verdes y diatomeas en la superficie o cerca de ésta ya que necesitan luz para llevar a cabo fotosíntesis. Estas juegan un papel importante en suelos erosionados o desérticos, ya que como son fotosintéticos inician la acumulación de materia orgánica en esa área.
Protozoarios: Son importantes en la cadena alimentaria, ya que su modo de nutrición es la ingestión de bacterias controlando así la población bacteriana.
Virus:Este grupo incluye fagos, virus de plantas y virus de animales.
La rizósfera: Es la capa de suelo que se encuentra adyacente a las raíces. Esta región se caracteriza por una alta población microbiana. Las bacterias que crecen en la rizósfera se ven afectadas positivamente por substancias que liberan las plantas como amino ácidos, vitaminas y otros. A la vez el crecimiento de las plantas se ve afectado por substancias liberadas por la población microbiana.

Interacción entre los microorganismos del suelo
Relaciones simbióticas:
Neutralismo: Es esta relación dos especies ocupan el mismo ambiente sin que se afecte una o la otra (neutral.)
Mutualismo:Es una asociación donde cada uno de los organismos envueltos se benefician (relación positiva.
Comensalismo:Es esta relación un organismo se beneficia mientras que el otro no se afecta (relación positiva). Un ejemplo lo observamos en los hongos que degradan celulosa a glucosa y otros compuestos, las bacterias no pueden degradar celulosa, pero sí glucosa beneficiándose de esta forma.
Antagonismo: Esto se observa cuando una especie afecta adversamente el ambiente de otra especie, produciendo diferentes substancias inhibidoras o antibióticas (relación negativa. Un ejemplo lo vemos en la producción de sustancias inhibidoras como: 1. antibióticos Es usual que un organismo produzca 5 ó 6 diferentes agentes antimicrobiano. Esto es para poder inhibir o matar una gran variedad de microorganismos.2. Cianuro (producido por hongos)3. Metano 4. sulfuros5.