Introducción a la red trófica del suelo

Descubre todo sobre la red trófica del suelo, también llamada red alimentaria del suelo. Un proceso fundamental del cual podrás conocer todo.

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¿Qué es la red trófica del suelo?

La red alimentaria del suelo es el principio de la cadena alimentaria.

Es un "superorganismo" vivo y que respira, repleto de seres microscópicos y macroscópicos que trabajan para convertir los restos de la muerte en vida.

Estos mismos organismos son los que pueblan las vermicomposteras y trabajan en cooperación con las lombrices para descomponer los restos de comida y otros desechos orgánicos. Puede que no los veas, pero hay multitud de microorganismos dándose un festín con todo ese material, superando con creces a las lombrices de tu contenedor.

En este artículo hablaremos de los primeros niveles de la red alimentaria del suelo, el principio de la cadena alimentaria. 

Personajes de la red alimentaria del suelo

La red trófica del suelo está formada por individuos diminutos, en su mayoría unicelulares, que descomponen la materia orgánica, crean la estructura del suelo y trabajan en el ciclo de los nutrientes dentro del suelo.

En la jerga de la red alimentaria del suelo o red trófica del suelo, llamamos a estos individuos "personajes".

Al igual que las lombrices de nuestros cubos, todos estos microorganismos dependen del aire y la humedad para sobrevivir y continuar el trabajo de descomposición.

La conservación de los alimentos es una buena analogía.

Los humanos deshidratan ciertos alimentos para conservarlos o guardan las sobras en recipientes herméticos. Al eliminar el agua o el acceso al aire, estamos dificultando que los microorganismos inicien el proceso de descomposición.

Primer nivel trófico - Fotosintetizadores

Todo comienza con la luz del sol, el dióxido de carbono, el agua y las plantas. Mediante la fotosíntesis, las plantas convierten la luz solar en energía química que se almacena en forma de carbohidratos dentro de la planta. Algunos de esos carbohidratos son utilizados por la planta para su futuro crecimiento y otras actividades, pero muchos de ellos son enviados a través de las raíces para atraer a los microorganismos del suelo. 

Los hidratos de carbono, las proteínas y los azúcares se liberan en forma de exudados a través de las raíces de la planta para atraer y proporcionar alimento a las bacterias y los hongos. Estos microbios se alimentan de los exudados de las raíces, así como del tejido muerto que las plantas desprenden a medida que crecen en el suelo. También consumen otra materia orgánica muerta y en descomposición. El exceso de nutrientes se almacena en estos diminutos seres, y cuando mueren o son devorados por los depredadores, esos nutrientes se liberan en la rizosfera (zona de las raíces) en forma disponible para las plantas. 

Las plantas mantienen una relación mutualista con las bacterias y los hongos. Las plantas proporcionan alimento a las bacterias y los hongos del suelo a través del proceso de exudación. A cambio, las bacterias y los hongos se encuentran en su lugar para que, cuando expiren, puedan proporcionar nutrientes que la planta pueda absorber fácilmente. 

Segundo nivel trófico - Descomponedores de plantas

Bacteria

Las bacterias son diminutos procariotas unicelulares que constituyen uno de los organismos más abundantes del planeta Tierra. De hecho, si se suman, su biomasa total sólo es superada por las plantas. Son las responsables de convertir todo tipo de nutrientes del aire y del suelo en sus elementos más básicos.

Las bacterias del suelo pueden dividirse en cuatro grupos: descomponedoras, mutualistas, patógenas y litótrofas. Este artículo se centrará en las descomponedoras y las mutualistas.

Descomponedores

Las bacterias descomponedoras consumen la hojarasca de las plantas con una baja proporción de carbono y nitrógeno, así como los exudados de las raíces. Estas bacterias prefieren el follaje verde, que contiene clorofila, como la hierba, las hojas frescas, los brotes y las plantas que se descomponen más rápidamente. Algunas de estas bacterias incluso descomponen los pesticidas y otros contaminantes.

La importancia de las bacterias descomponedoras radica en que retienen en sus células nutrientes que, de otro modo, podrían filtrarse a la capa freática y acabar en ríos, lagos y océanos. Estos nutrientes son mineralizados por las bacterias en una forma que es fácilmente absorbida por la planta, ciclando así los nutrientes dentro del suelo. Cuando la biología correcta está presente en el suelo, las plantas son capaces de gestionar sus propias necesidades nutricionales.

Mutualistas

Los mutualistas establecen relaciones directas con las plantas.

Las bacterias fijadoras de nitrógeno son una de las bacterias mutualistas más importantes que ayudan a la salud de las plantas. Se asocian con ciertas plantas, dependiendo de la especie, y convierten el nitrógeno atmosférico en nitrógeno fijado en la planta.

Las bacterias fijadoras de nitrógeno se introducen en los pelos de la raíz de las plantas huésped, donde forman nódulos radiculares al crecer y agrandarse junto a las células de la raíz. En el interior de estos nódulos transforman el nitrógeno de vida libre en amoníaco que está disponible para la planta. 

Se pueden comprar inóculos de bacterias fijadoras de nitrógeno y utilizarlos para recubrir las semillas de sus plantas asociadas.

Los hongos

La mayoría de los hongos son microorganismos multicelulares y generalmente filamentosos. 

Crecen en hilos llamados hifas. Cuando las hifas se superponen y crecen en masa, se habla de micelio. Los hongos del suelo pueden dividirse en tres grupos: saprófitos, micorrizas y patógenos. En este artículo nos centraremos en los hongos saprófitos y micorrícicos.

Saprofitos

Los hongos saprofitos consumen materia orgánica muerta y en descomposición. 

Prefieren materiales con mayor contenido de carbono, lignito y celulosa. Cosas como palos, tallos, hojas muertas, papel y cartón. Es posible que hayas notado el micelio de un saprófito en el bosque. Si volteas algunas hojas o palos, suele haber hilos blancos de micelio de hongos que han subido por el suelo para consumir y descomponer los restos del bosque. 

Casi cualquier seta comestible que se encuentre a la venta en un mercado será un saprófito. Los cultivadores aprovechan su naturaleza de consumir sustrato carbonoso para cultivar una gran variedad de setas comestibles. El shiitake, la melena de león y la ostra son hongos saprofitos que se alimentan de troncos (shiitake) y de paja (melena de león/ostra), entre otras cosas.

Si no fuera por los saprófitos especialmente, habría restos de madera ensuciando grandes extensiones del entorno. Convierten los árboles, las ramas, los tallos, los palos y todo tipo de materia leñosa en un suelo rico y terroso.

Micorrizas

Las micorrizas se han hecho más conocidas en los últimos años, especialmente con el lanzamiento del documental de 2019 "Fantastic Fungi".

Estos hongos se relacionan con alrededor del 95% de las plantas terrestres, colonizando la zona de las raíces y extendiéndose hasta el interior del suelo. Las plantas intercambian carbono y a cambio obtienen nutrientes y minerales de sus amigos los hongos. 

Las micorrizas son capaces de llegar mucho más lejos en el suelo y crecer en los pequeños poros de la piedra, lugares a los que las raíces de las plantas no pueden acceder. Esto significa que las plantas huésped pueden obtener más agua, nutrientes y minerales. La colonización de micorrizas en una planta también supone una mayor protección frente a patógenos y enfermedades, lo que se traduce en un follaje y unos frutos más sanos en la superficie.

Las micorrizas conectan las plantas entre sí a través de una red de hifas fúngicas.

Cuando caminas por un bosque, lo haces entre un grupo de especies conectadas, que comparten recursos y se envían señales entre sí. Esta red subterránea de micorrizas es muy parecida a la red mundial. Los árboles más viejos envían nutrientes adicionales a los árboles jóvenes para ayudarles a sobrevivir. A veces se cortan los recursos a las secciones enfermas de un árbol.

Existen dos tipos principales de hongos micorrícicos: los ectomicorrícicos y los endomicorrícicos. 

Ectomicorrizas

Los hongos ectomicorrícicos crecen alrededor de las células corticales externas de las raíces de las plantas y alrededor de las superficies de las raíces, pero no penetran en la célula de la raíz.

Las ectomicorrizas se asocian principalmente a los árboles. Los hongos ectomicorrícicos suelen aparecer como una cubierta de hifas fúngicas visibles y entrelazadas en la superficie de las raíces.

Los hongos ectomicorrícicos forman cuerpos fructíferos, o setas, para fabricar esporas y completar su reproducción. Las colmenillas son una seta comestible muy popular que se beneficia de las asociaciones micorrizas.

Endomicorrizas

Los hongos endomicorrícicos se asocian con una gama mucho más amplia de plantas. Céspedes, verduras, árboles, vides y arbustos se benefician de las endomicorrizas. Estos hongos penetran en las células de las raíces de las plantas, pero no forman gruesas masas en el exterior de las raíces. Se reproducen mediante la formación de esporas en el suelo en lugar de formar un cuerpo fructífero en la superficie.

Existen múltiples tipos de hongos endomicorrícicos, pero el grupo más común es el de los hongos micorrícicos arbusculares (HMA). Las micorrizas arbusculares reciben su nombre debido a que sus estructuras se asemejan a las formas de los árboles dentro de las raíces de las plantas. Los HMA se asocian con el mayor número de especies del reino vegetal.

La ciencia ha identificado 200 especies de HMA, con muchas especies por descubrir, que forman asociaciones con más de 300.000 especies de plantas.

Hay otros tipos de endomicorrizas menos frecuentes que están más especializados en ciertos tipos de plantas como los arándanos, los arándanos rojos, las azaleas y las orquídeas.

Tercer nivel trófico - Trituradores, depredadores y herbívoros

Protozoos

Los protozoos unicelulares se alimentan principalmente de bacterias y ayudan a liberar el exceso de nutrientes, especialmente el nitrógeno, para que lo utilicen las plantas y otros organismos del suelo. Dependiendo de la forma y los medios de movimiento, los protozoos se clasifican en una de las tres categorías. Los más pequeños son los flagelados, los siguientes son las amebas y los más grandes son los ciliados. Los tres trabajan para mineralizar los nutrientes en una forma disponible para las plantas a través de su consumo de bacterias.

Los protozoos son los principales organismos de los que se alimenta la mayoría de las lombrices de tierra.

Flagelados

Los flagelados dan vida a las muestras bajo el microscopio. Nadan y se mueven, buscando un buffet de bacterias entre la materia orgánica, la arena, el limo y la arcilla.

Una o varias colas en forma de látigo, llamadas flagelos, los impulsan a través de las películas de agua del suelo. Sus movimientos son torpes y se asemejan a los de una abeja que se desplaza lentamente en busca de néctar o polen.

Amebas

Las amebas son generalmente más grandes que los flagelados y se dividen en dos grupos: amebas testadas y amebas desnudas. They transport themselves by means of a pseudopod which is a temporary projection from the body. El seudópodo se extiende, se agarra a una superficie y arrastra el resto del cuerpo.

Las amebas testáceas tienen un testículo, o recinto en forma de concha, conectado a su cuerpo principal en el que pueden introducirse para protegerse. A menudo aparecen como seres con forma de aceituna o de globo bajo el microscopio (véase la foto de arriba).

Las amebas desnudas no tienen forma, como The Blob en la película de 1950. It can be difficult to identify them on a microscope slide since there is no apparent shape to look for. Tanto las amebas desnudas como las testadas se mueven lentamente por su entorno, buscando bacterias para ingerirlas;

Un grupo de amebas, denominadas vampirólidos, utilizan enzimas para perforar las hifas de los hongos y consumir su contenido. Todavía no sabemos si mueren cuando se les clava una estaca o si les repelen el ajo y las cruces.

Ciliados

Los ciliados son el mayor de los tres grupos de protozoos. Consumen tanto bacterias como flagelados y amebas. Los ciliados se mueven con el movimiento de sus cilios, o protuberancias parecidas a pelos en el perímetro de su cuerpo. Sus movimientos suelen ser rápidos y veloces, yendo de aquí para allá, aunque pueden detenerse a curiosear sobre alguna bacteria adherida a un agragado.  

Los ciliados son un indicador de condiciones de bajo oxígeno o anaerobias.

Nematodos

Los nematodos son gusanos no segmentados y son el animal más abundante del planeta Tierra. Se retuercen y se retuercen, pareciendo un gusano o una serpiente que se mueve rápidamente. Algunas especies pueden incluso ser visibles a simple vista. Los nematodos se identifican principalmente por sus partes bucales.

Mucha gente ha oído hablar de los nematodos de forma negativa debido a los nematodos de las raíces. Estos nematodos que se alimentan de las raíces parasitan ciertos cultivos comerciales, y un brote puede significar la pérdida de una gran cantidad de la cosecha. En realidad, hay muchos tipos de nematodos en el mundo. Los habitantes del suelo en los que nos centraremos son los que se alimentan de bacterias, los nematodos depredadores, los que se alimentan de hongos y los que se alimentan de raíces. Todos ellos dependen de un suelo con niveles de humedad adecuados para sobrevivir.

Nematodos que se alimentan de bacterias

Los nematodos que se alimentan de bacterias se retuercen a través de microfilms de agua en el suelo, buscando bacterias de las que alimentarse. En mis análisis de suelos enviados por los clientes, la mayoría de los nematodos que veo son alimentadores de bacterias. Estos nematodos son normalmente de menor tamaño que sus homólogos. Los alimentadores de bacterias tienen un interior de boca simple, pero a veces tienen labios adornados.

Los influenciadores de las redes sociales con cara de pato no tienen nada que ver con los nematodos que se alimentan de bacterias.

Nematodos depredadores

Los nematodos depredadores se alimentan de todos los demás nematodos del suelo.

Algunas especies de nematodos depredadores muestran incluso una preferencia por los nematodos que se alimentan de las raíces. Mantienen a raya las poblaciones de bacterias, hongos y nematodos que se alimentan de las raíces.

Por ello, prosperan de forma natural en suelos con un elevado número de nematodos, que normalmente son praderas y bosques no perturbados. Cuando se observan al microscopio, los nematodos depredadores tienen una boca ancha y abierta con un diente grande, o varios dientes pequeños, cerca de la abertura.

Los nematodos depredadores son más grandes que otros nematodos del suelo.

Nematodos que se alimentan de hongos

Los nematodos que se alimentan de hongos se distinguen por el estilete en forma de lanza que llega a una punta en el extremo abierto de su boca. Este estilete se clava en las células fúngicas para perforar las paredes y sorber el contenido.

Literalmente beben el batido de los hongos.

Los alimentadores de hongos son más prolíficos en los suelos de los bosques que en los de las praderas y los cultivos, ya que hay más alimento fúngico para ellos en un sistema forestal.

Alimentadores de raíces y nematodos parásitos

Los nematodos que se alimentan de las raíces también tienen un estilete observable, como los que se alimentan de hongos, excepto que también tienen dos perillas en la parte inferior del estilete, opuestas al extremo de la boca.

Estas perillas son grandes accesorios musculares que ayudan a generar la fuerza suficiente para empujar el estilete a través de las gruesas paredes celulares de las plantas con el fin de obtener nutrientes.

Niveles tróficos superiores - Los grandes amigos

Artrópodos

Ascendiendo en los niveles tróficos, los artrópodos son uno de los macroorganismos más observados en la red alimentaria del suelo. 

Los artrópodos son todos los invertebrados que están cubiertos por un exoesqueleto. Su tamaño oscila entre lo microscópico y varios centímetros de longitud. Los artrópodos incluyen insectos (colémbolos y escarabajos), arácnidos (ácaros y arañas), crustáceos (isópodos), miriápodos (milpiés y ciempiés) y escorpiones.

La mayoría de los artrópodos del suelo son trituradores. Otros se agrupan como depredadores, alimentadores de hongos o herbívoros. Estos trituradores comen a través de la materia orgánica para consumir bacterias y hongos en la superficie, disminuyendo el tamaño de las partículas y aumentando la superficie.

Esto acelera la descomposición y crea humus a un ritmo más rápido.

Algunos herbívoros pueden convertirse en plagas cuando sus poblaciones aumentan y causan daños a los cultivos al alimentarse de las raíces o el follaje de las plantas.

Lombrices

Después de los artrópodos, las lombrices son el siguiente personaje más prolífico en la red alimentaria del suelo o red trófica del suelo.

Las lombrices de tierra superan en número y biomasa a todos los invertebrados del suelo, incluidos los artrópodos mencionados en la sección anterior.

Hay más de 7.000 especies, cuya longitud oscila entre un centímetro y tres metros (¡!).

Las lombrices de tierra son descomponedoras y mastican la tierra y la materia orgánica para obtener nutrientes de las bacterias, los hongos y los protozoos. A medida que comen, descomponen las cosas en partículas más pequeñas, aumentando la superficie y haciéndolas más accesibles a los organismos más pequeños.

Sus excrementos se inoculan con bacterias beneficiosas y hormonas de crecimiento;

Tipos de lombrices de tierra: Anécicas, endogámicas y epigéicas

Los hábitos de excavación y alimentación determinan la categoría de una lombriz de tierra.

Las lombrices anécicas, como las nocturnas, se mueven y excavan verticalmente en el suelo. Se alimentan de la materia orgánica de la superficie que arrastran a sus madrigueras. La mayoría de las lombrices endógenas viven en las capas superiores del suelo y excavan horizontalmente. Viven en túneles impermanentes que se llenan de excrementos a medida que comienzan y se desplazan.

Las lombrices epigeas viven en la capa de hojarasca y cerca de la superficie del suelo. Las lombrices de compostaje, como la lombriz roja, son epigeas. Viven en la fina capa de materia orgánica y son especialmente buenas para descomponer la materia orgánica, lo que las convierte en compostadoras ideales.

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Descomposición, Ciclado, Construcción, Filtrado: Funciones de la red alimentaria del suelo

Cada organismo tiene su función en el suelo.

A través de sus actividades, los microorganismos descomponen la materia orgánica, ciclan los nutrientes, filtran el agua y las toxinas, además de formar la estructura y la agregación del suelo. Los organismos macroscópicos también ayudan a hacer túneles en el suelo, añadiendo porosidad para aumentar la aireación y la capacidad de retención de agua. 

Descomposición

La descomposición de la materia orgánica del mundo es una gran hazaña. 

Si todos los restos de comida, los desechos del paisaje, la vegetación muerta y otros desechos orgánicos no se descompusieran nunca, nuestro mundo empezaría a parecerse al de Sarah Cynthia Sylvia Stout, de la obra de Shel Silverstein "Where The Sidewalk Ends", con desechos amontonados por todas partes.

Los microorganismos del suelo son como el sistema digestivo de la naturaleza.

Convierten los alimentos (desechos orgánicos) en nutrientes consuables, al igual que las bacterias y los hongos del sistema digestivo humano nos ayudan a acceder y absorber los nutrientes.

Ciclo de nutrientes

Las plantas gestionan las necesidades de nutrientes a través de sus interacciones simbióticas con los microbios.

Una vez que se establece una red alimentaria saludable en el suelo y los cultivadores se centran en alimentar el suelo en lugar de alimentar las plantas, rara vez se necesitarán aportes adicionales de nutrientes. Conseguir la biología adecuada y mantenerla siempre con raíces vivas en el suelo significa reducir los costes de mano de obra y de insumos.

Una red alimentaria saludable en el suelo también conduce a la resistencia a las enfermedades, endureciendo las defensas del suelo y luego de la planta contra los patógenos.

Los microorganismos beneficiosos superan a los patógenos y a otros organismos causantes de enfermedades, impidiendo que se afiancen.

Construcción del suelo

Las bacterias y los hongos no tienen boca como tú y yo.

Segregan enzimas que les permiten descomponer la materia orgánica y absorber los nutrientes.

These enzymes are sticky and glue-like. Trabajan para mantener las pequeñas partículas del suelo juntas, creando agregados

Cuando los artrópodos y las lombrices se desplazan por el suelo, dejan pequeños canales y túneles por donde pasan. Esta permeabilidad permite una mayor capacidad de retención de agua, permitiendo que el suelo actúe como una esponja, absorbiendo la lluvia y reteniéndola para su uso futuro.

También supone un mayor flujo de aire en el suelo, lo que beneficia tanto a la vida del suelo como a las plantas.

Filtros naturales

Los microbios también trabajan para descomponer los contaminantes que permanecen en el suelo.

Las bacterias y los hongos eliminan elementos como los pesticidas químicos y otras toxinas. Según la especie, los hongos tienen la capacidad de descomponer determinados metales pesados. Los microorganismos también filtran el agua a medida que desciende por las capas de la tierra, creando el agua limpia de la que depende la vida.

Impactos negativos de la agricultura convencional en la red alimentaria del suelo

El enfoque convencional de la jardinería y la agricultura no tiene en cuenta la salud del microbioma del suelo.

El laboreo, los productos químicos y la compactación tienen un efecto negativo en los microorganismos del suelo. Como resultado, esto tiene un impacto en el resto de los organismos de la red alimentaria del suelo, ya que hay considerablemente menos alimentos para ellos.

Labranza

Los hongos crecen en largos hilos (hifas) entre el suelo.

La labranza o el arado rompen esos hilos, interrumpiendo la red de hongos.

El laboreo deja un suelo bacteriano, lo que prepara el terreno para el crecimiento de las malas hierbas. Al labrar para eliminar las malas hierbas, los cultivadores se disponen a empeorar la situación creando suelos con predominio bacteriano.

Los suelos con predominio bacteriano provocan pulsos de nitrato que favorecen la aparición de malas hierbas pioneras y de especies de sucesión temprana.

Productos químicos

Los fertilizantes químicos tienen un alto contenido en sales que dañan la biología beneficiosa del suelo.

El uso de productos químicos para proporcionar a las plantas los nutrientes que necesitan las prepara para convertirse en químicamente dependientes. Absorben el nitrógeno y otros nutrientes con facilidad, y ya no necesitan la biología para ciclar los nutrientes.

Los herbicidas químicos pueden tener efectos similares a los del laboreo en la biología del suelo, dañando la vida en el suelo, especialmente los depredadores y los hongos. 

Compactación

La compactación suele estar causada por equipos grandes (tractores), el pastoreo excesivo de los animales del rebaño y el tráfico peatonal intenso.

La compactación da lugar a charcos duros en el suelo.

Estos depósitos duros pueden actuar como el hormigón, acumulando agua y creando condiciones anaeróbicas.

Las raíces de las plantas crecen alegremente hasta cierta profundidad y luego se adentran en esta zona anaeróbica que puede crear alcoholes y fenoles que matan a las plantas.

¿Cómo ayuda el vermicompost a la red alimentaria del suelo?

Aquí es donde entran en juego el vermicompost, el compost y las enmiendas líquidas de compost.

Ayudan a devolver al suelo la vida que acabamos de describir y que puede haberse interrumpido debido a las prácticas convencionales. El oro negro que sacas de tu contenedor de lombrices está cargado de todo tipo de organismos que están deseando encontrar un hogar cerca de una planta de tu jardín para ayudarla a tener una vida larga y fructífera;

Bacterias y hongos listos para alimentarse de los exudados de las raíces de las plantas.

Protozoos y nematodos deseosos de comer esas bacterias y hongos, ciclando el exceso de nutrientes.

Artrópodos y lombrices de tierra que mastican y descomponen la materia orgánica.

Todos y cada uno de los recicladores de la naturaleza.

Haz tu parte para ayudar a la Tierra

Reducir el flujo de residuos mediante el compostaje de restos de comida, papel y otros restos orgánicos ayuda a reducir la huella de carbono.

Y no sólo eso, añadir vermicompost a los suelos de tu jardín ayuda a secuestrar más carbono en el suelo al incorporar este material basado en el carbono.

El aumento de los hongos del suelo mediante la adición de vermicompost también ayuda a secuestrar continuamente el carbono bajo tierra, ya que los hongos crecen y se multiplican.

¡Tú puedes hacerlo!

Y nosotros podemos ayudar.