Breve Tratado de Microbiología de Agrícola

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Breve Tratado de Microbiologia Agrícola: Teoría y Practica
Book · May 2007
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Juan Manuel Sanchez-Yañez
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo
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 1 
 Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. 
Instituto de Investigaciones Químico Biológicas 
Laboratorio de Microbiología Ambiental. 
 
 
 
 
 
 
Breve Tratado de Microbiología de Agrícola: teoría y practica 
 
 
 
 Por 
 
 
 
 Juan Manuel Sánchez-Yáñez 
 
 en colaboracon con 
 
Juan Carlos Carrillo Amezcua 
Liliana Marquez Benavides 
Javier Villegas Moreno 
Nabanita Dasgupta-Schuber 
 
 
 
 
 
Breve Tratado de Microbiología de Agrícola: teoría y practica 
Juan Manuel Sànchez-Yañez 
 
©2007. Universidad Michoacana de San Nicolas de Hidalgo 
Secretaria de Difusion Cultural y Extension Universitaria 
Centro de Investigacion y Desarrollo del Estado Michoacan 
Secretaria de Desarrollo Agropecuario del Gobierno del Estado 
de Michoacan, COSUSTENTA de S, A, de CV, Morelia, Mich 
Mexico. 
Impreso en Mexico. 
ISBN 978-970-95424-1-7 
 Agradecimientos 
Al proyecto 2.7 (2006-2007) de la Coordinación de Investigación Científica de la UMSNH por las 
facilidades y al Departamento de Microbiología e Inmunología de la Facultad de Ciencias Biológicas, 
de la Universidad Autónoma de Nuevo León, Monterrey, NL. México. A Jeanneth Caicedo Renfigo por 
el apoyo, en todo, gracias. 
Morelia Mich, Mexico, mayo de 2007 
 
 2 
 
 
 
Introducción 
 Este breve tratado de microbiología agrícola fue el resultado de la revisión de literatura al 
respecto, así como las diversas experiencias de los autores y tiene como propósito servir de 
apoyo a especialistas de áreas afines a la microbiología del suelo y agrícola. Considera 
aspectos fundamentales de edafología y ecología microbiana necesarios para entender la 
dinámica biológica del suelo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 3 
 
Propiedades fisicoquímicas del suelo 
Juan Manuel Sánchez-Yáñez y Juan Carlos Carrillo Amezcua 
 
 
Contenido 
Resumen 
I. Introducción 
II. Antecedentes 
II.1Diferencias fisicoquímicas de suelos 
II.2 Suelos aspectos físicos 
II.3 Aspectos químicos 
II.4 La porción orgánica 
III. Bibliografía 
 
 
Resumen 
 
Las características físicas y químicas del suelo determinan: el origen, el 
ambiente de vida de los microorganismos, así como el agua, aire, los nutrientes 
orgánicos e inorgánicos. El suelo es un sitio dinámico para los 
microorganismos donde los compuestos no disponibles para las plantas 
superiores se mineralizan en aprovechables. En los siguientes capítulos se dará 
énfasis a los microorganismos que participan en los ciclos biogeoquímicos que 
ocurren en el suelo, donde éstos no están aislados son parte de un ambiente 
complejo regulado por fuerzas naturales y la actividad del hombre, los 
microorganismos desempeñan una función esencial que es poco entendida para 
su conservación. 
Palabras clave. Minerales, gases, compuestos orgánico, microorganismos. 
 
I. Introducción 
 La porción inorgánica del suelo impacta en la vida microbiana por que 
proporciona nutrientes O2 y agua. La fracción mineral contiene partículas de 
diverso diámetro desde visibles al ojo humano hasta arcilla microscópica, así 
se clasifican: las mayores son piedras con diámetro superior a 2.0 mm, la arena 
pequeña de 0.05 mm a 2.0mm, la arcilla entre 2µ-5 µ expone una mayor área 
superficial por unidad de masa que la arena y el limo como lo índica el cuadro 
1, pues las propiedades químicas de ésta y su actividad están relacionadas con 
su área superficial, así la fracción arcillosa ejerce mayor influencia sobre la 
vida de los microorganismos. Los minerales arcillosos contienen: sílice, 
oxígeno, aluminio, hierro, magnesio, potasio, calcio, sodio, por ejemplo, en los 
suelos de los Estados Unidos los tres principales minerales arcillosos son la 
caolinita, montmorilonita e ilita. 
 
 
 
 4 
 
 Cuadro 1. Tamaño y área superficial de las partículas del suelo 
 
Tipo de partícula Diámetro (mm) No. de 
partículas/g* 
Área superficial 
cm2/g 
Arena muy 
gruesa 
2.00-1.00 90 11 
Arena gruesa 1.00-0.50 720 23 
Arena mediana 0.50-0.25 5,700 45 
Arena fina 0.25-0.10 46,000 91 
Arena muy fina 0.10-0.05 722,000 227 
Limo 0.05-0.002 5,780,000 454 
Arcilla <0.00.2 90,300,000,000 8,000,000 
 
 
 El limo ejerce menor influencia sobre as propiedades físicas, químicas y 
biológicas del suelo, la arena que afecta el movimiento de agua y aire. 
La textura se determina en contenido de arena, limo y arcilla del suelo, la clase 
de textura se obtiene del triangulo que se muestra en la figura 1.1 para partir 
del punto del porcentaje de limo se traza una línea paralela hacia al lado 
izquierdo del triangulo, el porcentaje de arcilla se traza con una segunda línea 
paralela a la base del triangulo, la clase de textura se determina por el 
segmento que intersectan ambas líneas. 
Un suelo franco es aquel donde no domina ninguna partícula, el triangulo de 
textura indica el contenido de arcilla; suelos menos del 40% se clasifican comoarcilla -arenosa. En la descripción de la textura de un suelo se usan los 
términos ligero y pesado, aquellos donde dominan la arena tienen textura 
gruesa y se denominan ligeros, suelos pesados tienen una textura fina porque 
dominan las partículas pequeñas, la clasificación de texturas tiene un 
propósito, indica la facilidad para que el suelo sea empleado, su aeración 
relación en la humedad la actividad biológica- dependen de la textura. Un 
corte vertical en el suelo indica un perfil característico, con varios horizontes 
que muestra diferencias en su estructura, color y textura, los horizontes se usan 
para clasificar los suelos. 
 El perfil tiene tres capas: los horizontes A, B y C, en los bosques existe un 
horizonte orgánico o perfil contiene: a) una zona superficial delgada o gruesa 
de restos orgánicos en descomposición; b) un horizonte inferior sin 
constituyentes inorgánicos durante su formación; c) un horizonte a mayor 
profundidad, donde se depositan compuestos de las capas superiores, y d) un 
estrato de fondo, una roca madre a partir del cual se formó. 
El estrato de residuos orgánicos es el horizonte O, el horizonte A es el suelo 
superficial sujeto a marcada lixiviación; en ella se ubican la mayor densidad 
las raíces, microorganismos animales pequeños en esta zona la concentración 
de materia orgánica es alta, el principal deposito de nutrientes microbianos. El 
horizonte B o subsuelo subyacente al horizonte A, contiene poca materia 
orgánica, escasas raíces y menos microbiota, aquí se acumulan compuestos de 
 5 
hierro y aluminio, con base al perfil se localiza el horizonte C, que contiene la 
roca madre del suelo. 
No existe descripción adecuada del perfil, un suelo y los horizontes difieren 
entre espesor, composición química, aereación, color, textura y contenido de 
agua esa zona tiene valor porque aquí se realiza la nutrición vegetal y los 
microorganismos inoculados y nativos existen en más densidad por la 
disponibilidad de los nutrientes, así como los efectos benéficos o perjudiciales 
de la relación en plantas superiores microbios en este horizonte A. 
II. Antecedentes 
II.1 Diferencias fisicoquímicas de los suelos 
 Los suelos Podsoles existen en amplias áreas del hemisferio norte; en los 
climas templados y húmedos de bosques, estos son pobres en materia orgánica 
sencilla y ácidos, su formación depende la descomposición de la materia 
orgánica en su superficie y por el movimiento de compuestos orgánicos 
liberados por los microhabitantes subterráneos. 
 Los suelos Molisoles ocupan las regiones templadas y pequeñas en los 
trópicos; con un horizonte A grueso, rico en materia orgánica, en zonas 
tropicales y semitropicales se ubican los oxisoles y los ultisoles; en donde los 
horizontes no son distintos, en las regiones desérticas los aridisoles con poca 
materia orgánica por la escasa vegetación 
 Las subdivisiones dentro del perfil, los sistemas comunes de clasificación se 
aplican a los suelos minerales, materia dominante es inorgánica, los suelos 
orgánicos o histosoles que incluyen humíferas y turberas productivas en el 
rendimiento de los cultivos agrícolas tienen de 60 a 95% de materia orgánica 
con poca proporción de minerales. El humus y la turba se forman en ciénagas 
en pantanos donde la descomposición microbiana de la materia orgánica es 
anaerobia, acumulan compuestos de carbono parcialmente oxidados, los 
residuos son de color castaño o negro de un suelo orgánico, los humíferos y 
turberas no tienen perfil. 
 Entre dos áreas cercanas cambia la profundidad, el color, el pH y la 
composición química de los horizontes, las variaciones dependen de la 
naturaleza del material rocoso del que se originó el suelo, así como los factores 
climáticos, la vegetación y topografía, un suelo mal drenado tendrá una 
comunidad de microorganismos alterada. 
II.2 Suelos aspectos físicos. 
 En el suelo la materia sólida es la mitad del volumen; el resto son poros con 
aire y agua, necesarios para la vida, la cantidad de poroso depende de 
latextura, como el contenido dé materia orgánica. En suelos arcillosos los 
 6 
poros son pequeños, en áreas arenosas los poros son grandes pero la cantidad 
total de espacio poroso es menor que en los suelos donde dominan las 
partículas finas, el tamaño de cada poro y espacio total afectan el movimiento 
y retención de agua; en suelos arenosos el agua se mueve rápido se retiene 
poco, en suelos pesados los microporos retienen más agua. La porosidad de los 
suelos pesados depende del estado de agregación; los agregados son unidades 
estructurales, compuestas de partículas de limo y arcilla, cuya estabilidad varía 
con las prácticas de manejo del suelo, las condiciones meteorológicas, la 
actividad microbiana, su tamaño puede ser desde grandes que se rompen 
fácilmente hasta gránulos pequeños de consistencia firme, influyen sobre 
movimiento de agua y aire los que regulan las actividades de la microbiota 
como: bacterias, hongos y actinomicetos que afectan también la formación y la 
estabilidad de los gránulos. 
 En algunas regiones o durante ciertas épocas del año el suelo con demasiada 
agua la actividad biológica, mientras que la baja daña a los microorganismos 
son el agua del suelo proviene de la lluvia, de abastecimiento variable en la 
naturaleza. El agua que se mueve por la fuerza de gravedad es la libre o 
gravitacional, se ubica en los poros del suelo por que influye en la aereación, 
el agua se retiene contra la fuerza gravitacional por atracción entre esta y los 
otros constituyentes del suelo es aprovechable biológicamente. 
 La solución del suelo contiene sales inorgánicas excepto en las regiones 
áridas, está diluida, la fase líquida es importante para la microflora. Los 
minerales necesarios en la solución del suelo, su movimiento descendente la 
aleja de la zona de accesibilidad microbiana para su proliferación así se 
pierden por lixiviación: nitrógeno, potasio, magnesio, azufre y calcio, de 
fósforo o materia orgánica, la proporción de tales pérdidas dependen de la de 
la vegetación y textura del suelo. 
 La aereación y la humedad se relacionan por el aire que se mueve en el 
interior de los poros que no contienen agua que lo desplazan el oxigeno que se 
ubica en la atmósfera del suelo no es igual a la superficie. La concentración de 
C02 en ese nivel es un factor de diez a cien veces mayor ahí, el 02 es menos 
abundante, la diferencia en la composición de la atmósfera subterránea y la 
superficie es por la respiración de microorganismos y raíces vegetales que 
consumen O2 y liberan C02, la difusión de estos gases es un gradiente de 
concentración, el contenido de 02 y C02 depende del índice de difusión de estos 
gases como el de la respiración. La profundidad disminuye el nivel de O2 
mientras que el de C02 aumenta, ambos gases son indispensables para el 
crecimiento de los microorganismos un suelo bien aereado induce rápidos 
procesos microbiológicos. 
 En el extremo opuesto una aereación pobre se asocia con drenaje e 
inundaciones, pues los poros pequeños tienen mayor afinidad por el agua que 
los grandes, el nivel de O2 en suelo pesado en donde dominan los microporos 
es bajo, cuando el suministro de 02 es pobre se reduce la velocidad de la 
actividad microbiana. En hábitats deficientes en O2 se inducen otros procesos 
microbiológicos que son nocivos para el crecimiento de las plantas, en épocas 
 7 
de bajo nivel en O2 se liberan N2 o CH4 aparecen inhibidores orgánicos, se 
acumulan iones sulfuro, ferroso y manganoso. 
 
II.3 Aspectos Químicos 
 Los microorganismos usan nutrientes del suelo, algunos géneros obtienen 
carbono o nitrógeno de la atmósfera en forma de C02, CH4 o N2, otros 
minerales de la fase líquida o sólida del suelo. 
 En el Cuadro 1. se presenta el análisis químico de dos suelos diferentes; se 
observan diferencias considerables entre ellos. En general, lacomposición 
química de los suelos es variable algunos elementos son abundantes, en suelo 
orgánico, de composición química diferente, donde el dióxido de sílice 
representa del 70 al 90% de peso masa total, el aluminio, el hierro son 
abundantes; además de calcio, magnesio, potasio, titanio, manganeso, sodio, 
nitrógeno, fósforo y azufre. El nivel de materia orgánica en suelo mineral es 
variable, ocupa del 0.50 al 10% del peso total, el nitrógeno 1/20 de la materia 
orgánica entre el 0.025 al 0.50%, los principales minerales para el crecimiento 
vegetal existen en cantidad menor al 1% del peso del suelo. 
 En el cuadro 2. se muestra que la profundidad afecta la composición química, 
el dióxido de sílice es el más abundante en la superficie pues es necesario para 
formar un suelo, los otros minerales con movimiento descendente se 
depositan en el horizonte B, igual que la materia orgánica, el nitrógeno son 
importantes en la superficie, al contrario el calcio, el magnesio son menor en 
el horizonte A que en más profundos, el hecho de que un suelo tenga 3.1% de 
materia orgánica o 0.14% de nitrógeno no significa que sean asimilables por 
los microorganismos, una pequeña de está o del nitrógeno, la utiliza el resto de 
ambas es una reserva, el nivel de materia orgánica o de nitrógeno es un 
abastecimiento potencial más que actual, aquellos minerales de concentración 
menores al carbono y nitrógeno son suficientes para necesidades biológicas, la 
cantidad de magnesio, azufre y potasio es pequeña, es posible que el abasto 
exceda la demanda, los micro-nutrientes incluyen al cinc, cobre, molibdeno y 
cobalto, el abasto y demanda de nutrientes, los análisis químicos de estos 
elementales sólo tienen un valor limitado. 
 
 
 
 
 
 
 8 
 Cuadro 2. Composición química de dos tipos de suelo. 
Hori- 
zonte 
Profun- 
didad 
(cm) 
Porcentaje de varios constituyentes 
Si Fe Al Mn Ca Mg K Na P 
Franco arenoso fino de Becket 
A 0-15 24.7 0.75 3.73 0.003 0.64 0.09 1.71 0.30 0.06 
A 15-28 38.9 1.18 3.56 0.003 0.39 0.11 2.40 0.34 0.02 
B 28-33 32.5 2.78 5.09 0.003 0.46 0.20 2.83 0.34 0.03 
B 33-61 33.9 2.49 5.46 0.006 0.44 0.25 2.86 0.50 0.03 
C 61-91 36.3 2.19 5.29 0.010 0.39 0.29 3.14 0.41 0.03 
Franco limoso de Miami 
A 0-5 33.5 2.03 4.80 0.042 0.58 0.37 1.68 0.79 0.06 
A 5-13 36.0 2.14 5.03 0.045 0.45 0.38 1.68 0.76 0.04 
A 13-30 36.1 2.24 5.34 0.039 0.38 0.37 1.82 0.86 0.03 
B 41-81 32.4 4.12 7.44 0.026 0.50 0.72 1.97 0.72 0.04 
B 80-91 30.6 3.90 7.80 0.042 1.12 1.18 2.19 1.03 0.05 
C >91 22.4 2.32 4.52 0.023 9.71 3.63 1.60 0.63 0.05 
 
Un factor critico es el abastecimiento de nutrientes del suelo para retener 
cationes como el NH4
+, K+, Ca++ y Mg++ que existen y extraen de la solución 
por las arcillas con carga eléctrica negativa, atraen a los iones positivos. La 
materia orgánica del suelo atrapa cation como la arcilla, los coloides orgánicos 
son más activos que las arcillas en el intercambio iónico, retención de iones 
positivos una propiedad del suelo, llamada intercambio catiónico en donde, un 
catión atairado por la arcilla es liberado y sustituido por un ion de otro tipo, 
tiene efectos sobre la disponibilidad de nutrientes y la acidez del suelo, , es una 
medida de capacidad de la arcilla y coloides orgánicos para extraer iones 
positivos de la solución del suelo. El intercambio cationico se expresan en mili 
equivalentes de iones extraídos/100 g de suelo depende del tipo arcilla y 
materia orgánica, un suelo pesado es rico en ambos, tiene un intercambio 
mayor que un suelo ligero en consecuencia, extraen en mayor cantidad de 
minerales. 
Los microorganismos utilizan minerales anionicos bicarbonatos, nitratos, 
fosfatos, sulfatos y molibdato mediante el intercambio aniónico que no es 
apreciable tiene poca importancia desde el punto de vista biológico, el amonio 
se extrae fácilmente de la solución del suelo mientras que el nitrato, su forma 
oxidada, no es retenida por los coloidales. 
II.4 La porción orgánica 
 El humus, es un producto de las actividades de mineralización de la materia 
orgánica por los microorganismos, el humus contiene el carbono orgánico, 
nitrógeno para el crecimiento microbiano. Cuando los restos de plantas y 
animales llegan en el suelo se mineralizan, forman de los residuos diversos, se 
 9 
convierten en compuestos orgánicos de color café o negro esta fracción 
orgánica nativa proviene de: los restos vegetales que entran al suelo y 
microorganismos del suelo (cuadro 3). 
El humus continuamente es degradado y reconstituye por los microorganismos 
del suelo. La mineralización causa la pérdida de carbono orgánico y nuevo 
crecimiento microbiano, la tasa de pérdida de carbono se asocia con la 
estructura, la fertilidad y la actividad biológica del suelo, en sitios no 
perturbados, el nivel de materia orgánica es constante, el uso del suelo con el 
cultivo vegetal reduce el contenido de humus hasta que un equilibrio entre la 
tasa de incorporación de carbono y volatilización se restablecen, así la 
materia orgánica en turbera esta asociada con una lenta mineralización de los 
residuos vegetales en anaerobiosis cuando el suelo 02 se eleva y el material 
carbonado acumulado se mineraliza a CO2. 
 
En general es posible señalar que; la fracción orgánica del suelo proviene de: 
(a) los residuos vegetales que son modificados por los microorganismos y (b) 
componentes de los microorganismos productos de su metabolismo resistentes 
a la degradación, la fracción orgánica contiene carbono hidrógeno, oxígeno, 
nitrógeno, fósforo, azufre y menor cantidad de otros elementos, sólo una 
pequeña porción es soluble en agua, la mayor parte es soluble con álcalis. El 
humus contiene polímeros aromáticos, polisacáridos, cadenas de aminoácidos, 
polímeros de ácido urónico y fósforo como se muestra en el cuadro 3. El 
humus es una porción del suelo compuesta por un grupo heterogéneo 
decompuestos, la mayoría de las cuales tienen origen en estructura química 
desconocida. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 10 
 
 Cuadro 3. Composición química orgánica de un suelo* 
I. Aminoácidos 
 Acido glutámico 
 Alanita 
 Valina 
 Prolina 
 Cistina 
 Fenilalanina 
II. Purinas 
 Guanina 
 Adenina 
 III. Pirimidinas 
 Citosina 
 Timina 
 Uracilo 
IV.Moléculas aromaticas 
V. Acidos uronicos 
 Acido glucuronico 
VI. Aminoazucares 
 Glucosalina 
 N-acetilglucosamina 
pentosas 
xilosa 
arabinosa 
ribosa 
hexosas 
glucosa 
glactosa 
manosa 
azucares-alcoholes 
inositol 
manitol 
metil-glucosidos 
ramnosa 
mucosa 
2-0metil-D-xilosa 
2-0-metil-D-arabinosa 
Acidos alifaticos 
Acido acético 
Acido fórmico 
Acido láctico 
acido succinico 
 
 * A excepción de aminoácidos y ácidos alifáticos, que se encuentran en baja concentración, 
estos constituyentes rara vez existen en forma libre, por lo general, son parte de polímeros u 
otros complejos no definidos. 
 
III. Bibliografía 
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analysis of soil populations of Agrobacterium biovars 1 and 2. Appl. Environ. 
Microbiol. 67:65-74. 
13. Mougel, C., J. Thioulouse, G.Perrire, and X. Nesme.2002. A 
mathematical method for determining genome divergence and species 
delineation using AFLP. Int.J.Syst. Evol. Microbiol. 52:573-586. 
14. Pattison, A.B., J..M. Stanton, and J.A. Cobon.2000. Bioassay for 
enhanced degradation of nematicides in soil. Austr. J. Plant Pathol. 29:52-58. 
15. Singh, B.K., A. Walker, and D.J. Wright.2002.Degradation of 
chlorpyrifos, fenamiphos, and chlorothalonil alone and in combination and 
their effects on soil microbial activity. Environ. Toxicol. Chem. 21:2600-2605. 
16. Suthrland, T.D., I. Horne, M.J. Lacey, R. Harourt, R.J. Russell, and 
J.G. Oakeshott. 2000. Enrichment of an endosulfan-degrading mixed bacterial 
culture. Appl. Environ. Microbiol. 66:2822-2828. 
 12 
17. Vilas-Boas, G., V. Sanchis, D. Lereclus, M.V. Lemos, and D. Bourget. 
2002 Genetic differentiation between sympatric populations of Bacillus cereus 
and Bacillus thuringiensis. Appl. Environ. Microbial. 68:1414-1424. 
18. Valinsky, L., G. Della Vedova, T. Jiang, and J. Borneman. 2002. 
Oligonucleotide fingerprinting of ribosomal RNA genes for analysis of fungal 
community composition. Appl. Environ. Microbiol. 68:5999-6004. 
19. Westphal, A., and J. O. Becker. 2001. Components of soil 
suppressiveness against Heterodera schachtii. Soil Biol. Biochem. 33:9-16. 
20. Zunke, U., and J. D. Eisenback. 1998. Morphology and ultrastructure, 
p. 31-56. in S.B. Sharma (ed.), The cyst nematodes. Chapman & Hall, London, 
United Kingdom. 
 
 
 
 
 
 13 
El suelo un ambiente fisicoquímico 
Juan Manuel Sánchez-Yáñez 
 
 
Contenido 
Resumen 
I. Introducción 
I.1Tipos de suelos y propiedades generales 
I.2 El suelo un ambiente fisicoquímico 
I.3 La materia orgánica del suelo 
II. Antecedentes 
II.1 La vida microbiana en el suelo 
III. Bibliografía 
 
Resumen 
 
 Las características físicas y químicas del suelo determinan la naturaleza del 
ambiente para los microorganismos. El agua, aire, los nutrientes orgánicos e 
inorgánicos del suelo, que sirve como amortiguador de los cambios drásticos 
en la superficie. El suelo es un ambiente dinámico sus habitantes y un lugar 
donde los minerales no disponibles para las plantas. 
I. Introducción 
En general no existe una descripción única del perfil de un suelo, al igual los 
horizontes difieren en espesor, composición química, que le da su color, 
facilita o permite la aereación, el tipo de textura, la relación con el agua, que 
integralmente apoyan la actividad de las comunidades microbianas. En 
general el microbiólogo investiga la superficie del suelo, donde la población es 
más densa y la disponibilidad de los minerales es mayor que los efectos 
benéficos o perjudiciales de los microorganismos en las plantas son más 
evidentes en el horizonte A, que en el subsuelo. En general estas propiedades 
se modifican desde la superficial a la profundidad para macro y 
microorganismos. 
Palabras clave. Suelo, composición química, minerales, vida microbioana 
I.1 Tipos de suelos y propiedades generales. 
 Existen diferentes suelos como los podsoles en extensas áreas del hemisferio 
norte, de suelos con pH ácido está asociada con la mineralización de la materia 
orgánica vegetal acumulada en su superficie en climas templados, húmedos en 
las zonas boscosas, que son pobres en materia orgánica. Los molisoles son 
 14 
suelos que en su horizonte A contienen materia orgánica vegetal y son 
comunes en zonas templadas y tropicales. Los suelos oxisoles y los ultisoles se 
ubican en las zonas tropicales, semitropicales, tienen horizontes con diverso 
diámetro en función de la vegetación. Los suelos tipo aridisol existen en las 
regiones desérticas con mínima materia orgánica de plantas por la escasa 
vegetación de esas zonas. 
Las subdivisiones en el perfil de un suelo se aplican al de tipo mineral donde la 
materia es inorgánica, mientras en un orgánico o histosol como los humíferos, o las 
turberas están distribuidos en el mundo, son productivos para el rendimiento para 
cultivos agrícolas, contienen entre 60 a 95% de materia orgánica y en menor por 
ciento de minerales. El humus y la turba se forman en ciénagas, en pantanos en un 
ambiente anaeróbico de la mineralización de la materia orgánica, lo cual causa que 
se acumule una elevada concentración de compuestos orgánicos de carbono, en 
consecuencia, tienen un color castaño o negro, estos suelos humíferos y las turberas 
sin perfil, no se estudian en la literatura, los suelos minerales son analizados por sus 
propiedades fisicoquímicas y microbiológicas. Entre los horizontes de dos suelos de 
sitios cercanos existe diferencia en la profundidad, en el color, en el pH y en su 
composición química, lo anterior depende del origen del material rocoso de los 
factores climáticos, de la vegetación y la topografía. En un suelo agrícola se 
observan variaciones físicas, químicas y biológicas, un área con problemas de 
drenaje a corta distancia. Mientras que una comunidad microbiana en la superficie 
de la raíz, es distinta a las que se ubican a un centímetro alejadas del sistema radical. 
 En un suelo la materia sólida es la mitad del volumen con poros llenos de 
gases y agua para la vida según la textura será el espacio poroso y el nivel de 
materia orgánica. En un suelo arcilloso los poros son pequeños, en los 
arenosos son grandes, pero la cantidad total del espacio poroso es menor que 
en un suelo con arcilla fina, el diámetro de cada poro y el espacio afectan el 
fluir y retención de agua, en un suelo arenoso se difunde sin problema. 
 La porosidad del suelo pesado depende del estado de agregación de las 
arcillas; la estabilidad de los agregados de suelo también se genera por las 
hifas de los hongos y las excreciones de bacterias y actinomicetos, se rompen 
fácilmente hasta pequeños gránulos de consistencia firme, ello influye en el 
movimiento de agua, del aire ambos regulan la actividad de microbiana nativa. 
 La actividad biológica depende del tipo de suelo y el agua, en uno agrícola en 
ciertas épocas del año, la elevada humedad no favorece la mineralización de la 
materia orgánica por la ausencia de oxigeno, mientras que su ausencia causa 
problemas osmóticos. Algunos microorganismos mueren por la desecación. 
 El agua del suelo proviene de la lluvia, lo que cambia la velocidad de la 
mineralización de los compuestos carbono orgánico vegetal, el agua que se 
mueve por la fuerza de gravedad es la libre o gravitacional en los poros del 
suelo, mientras que el agua que se retienecontra la fuerza gravitacional, por 
atracción con otros constituyentes del suelo es biológicamente disponible. 
 15 
 La nutrición microbiana depende del contenido en sales inorgánicas de la 
solución del suelo, excepto en las regiones áridas, el movimiento descendente 
del agua, hace que se pierdan por lixiviación minerales compuestos de: 
nitrógeno, potasio, magnesio, azufre, calcio, fósforo y la materia orgánica 
sencilla que limitan la proliferación de los microorganismos. 
 En un perfil del suelo la composición de gases de la superficie y un horizonte 
inferior depende de la respiración de las raícesvegetales, de los 
microorganismos que consumen O2 y liberan C02. La difusión de los gases 
cambia el gradiente de concentración de ambos al aumentar la profundidad del 
perfil disminuye el nivel de O2 y aumenta el C02, los dos son indispensables en 
el crecimiento de la microbiota, la mineralización de la materia orgánica 
sencilla en un suelo con O2 es rápida, en los microambientes de un perfil es 
difícil por la practica agrícola incorrecta, si éste contiene suficiente 
crecimiento de plantas superiores, la falta de este causa inundación, los poros 
pequeños tienen mayor afinidad por el agua que los grandes que pueden ser 
tóxico para el desarrollo de raíces de plantas como el N2 o CH4 inhibidores 
orgánicos y otros iones de sulfuro, ferroso y manganoso. 
I.2 El suelo un ambiente fisicoquímico 
 Los microorganismos utilizan los minerales del suelo, los géneros de 
actinomicetos bacterias y hongos emplean carbono o nitrógeno en forma de 
C02, CH4 o N2, aunque la mayor parte de estos dos elementos y otros minerales 
provienen de la solución del suelo. 
La composición química del suelo es variable ciertos elementos son 
abundantes, como el dióxido de sílice de entre 70 al 90%, así como el aluminio 
y el hierro, el calcio, el magnesio, el potasio, el titanio, el manganeso, el sodio, 
el nitrógeno, el fósforo y azufre, en un suelo mineral la concentración de 
materia orgánica es variable, representa de 0.50 al 10% del peso total, el 
nitrógeno es aproximadamente 1/20 de esta o 0.025 al 0.50%, excepto el 
carbono y el potasio, los minerales que se requieren en el crecimiento vegetal 
y microbiano existen en cantidades menores al 1% del peso total en suelo. La 
profundidad de un suelo influye en su composición química, como la materia 
orgánica, el nitrógeno en la superficie en contraste, la concentración del calcio, 
del magnesio es menor en el horizonte A que en los más profundos. 
 Un suelo con un 3.1% de materia orgánica, un 0.14% de nitrógeno no son 
aprovechables por los microorganismos una parte del carbono orgánico e 
nitrógeno total, se mineraliza por esta anualmente; la mayor cantidad 
permanece en reserva de lento degradación, además de que existe cantidad 
suficiente de macro- nutrientes y de micro nutrientes de magnesio, azufre, 
potasio, el cinc, el cobre, el molibdeno y el cobalto. 
 Los suelos retienen iones o cationes como el NH4
+, K+, Ca++ y Mg++ en la 
solución unidas a arcillas con carga eléctrica negativa atraen a los positivos. La 
 16 
materia orgánica del suelo retiene cationes de las arcillas, los coloides 
orgánicos realizan intercambio catiónico, que consiste en que un ión de carga 
positiva de una arcilla se libera y sustituye un ion por otro. Una propiedad 
específica del suelo que se relaciona con transformaciones biológicas por 
efecto que tiene importancia en la disponibilidad de nutrientes y pH del suelo. 
La capacidad de intercambio cationico se expresa en mili equivalentes de iones 
extraídos/ 100 gramos de suelo, depende de la clase de arcilla, de la cantidad 
de materia orgánica en un suelo pesado es mayor que en un ligero. Los 
microorganismos del suelo absorben aniones o iones cargados negativamente 
como: los bicarbonatos, los nitratos, los fosfatos, los sulfatos y los molibdatos, 
en general el intercambio aniónico no es importante en el suelo. 
 I.3 La materia orgánica del suelo. 
El suelo contiene compuestos orgánicos vegetales que por mineralización 
generan humus, producto de la actividad de los microorganismos cuando los 
residuos de plantas y animales se mineralizan generan una amplia gama de 
productos, que la convierten en una mezcla de color café o negra. 
El humus esta en dinámica, su transformación química influye en el balance 
de carbono orgánico relacionado con la estructura, fertilidad y microbiota en 
un suelo no perturbado el contenido de materia orgánica es constante, 
mientras que en un agrícola, su manipulación intensiva de siembra de cultivos 
vegetales alteran la aereación, la textura, se pierde el nivel del humus y la 
fertilidad del suelo, una alta concentración de materia orgánica en una turbera, 
es por la lenta mineralización, el pobre drenaje causa escasa oxigenación, la 
reserva de carbono no cambia., esa fracción orgánica contiene carbono, 
hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo, azufre y microelementos, una mínima 
porción de esa es soluble en agua, aunque la mayor parte se solubiliza en 
álcalis, el humus contiene polimeros de aromático, polisacáridos, algunas 
cadenas de aminoácidos, polímeros de ácido urónico y otras sustancias aún 
desconocidas. 
 II. Antecedentes 
II.1 La vida microbiana en el suelo 
Los microorganismos desempeñan una función esencial las transformaciones 
geoquímicas en el suelo. El ecosistema suelo en general se consideran cinco 
grupos microbianos de bacterias, actinomicetos, hongos, algas y protozoarios, 
con los compuestos orgánicos e inorgánicos. La comunidad son los géneros y 
especies de esas poblaciones, del cual las bacterias son el mayor luego los 
actinomocetos, los hongos, las levaduras, los protozarios y tros. 
 
 
 
 
 17 
III. Bibliografía 
 
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31. Krimi, Z., A. Petit, C. Mougel, Y. Dessaux, and X, Nesme.2002 
Seasonal Fluctuations and long-term persistence of pathogenic populations of 
Agrobacterium spp. In soils Appl. Environ. Microbial.68:3358-3365. 
32. Mougel, C., B. Cournoyer, and X. Nesme.2001. Novel tellurite-
amended media and specific chromosomal and Ti plasmidprobes for direct 
 18 
analysis of soil populations of Agrobacterium biovars 1 and 2. Appl. Environ. 
Microbiol. 67:65-74. 
33. Mougel, C., J. Thioulouse, G. Perrire, and X. Nesme.2002. A 
mathematical method for determining genome divergence and species 
delineation using AFLP. Int.J.Syst. Evol. Microbiol. 52:573-586. 
34. Pattison, A.B., J.M. Stanton, and J.A. Cobon.2000. Bioassay for 
enhanced degradation of nematicides in soil. Austr. J. Plant Pathol. 29:52-58. 
35. Singh, B.K., A. Walker, and D.J. Wright. 2002. Degradation of 
chlorpyrifos, fenamiphos, and chlorothalonil alone and in combination and 
their effects on soil microbial activity. Environ. Toxicol. Chem. 21:2600-2605. 
36. Suthrland, T.D., I. horne, M.J. Lacey, R. Harourt, R.J. Russell, and J.G. 
Oakeshott. 2000. Enrichment of an endosulfan-degrading mixed bacterial 
culture. Appl. Environ. Microbiol. 66:2822-2828. 
37. Vilas-Boas, G., V. Sanchis, D. Lereclus, M.V. Lemos, and D. Bourget. 
2002 Genetic differentiation between sympatric populations of Bacillus cereus 
and Bacillus thuringiensis. Appl. Environ. Microbial. 68:1414-1424. 
38. Valinsky, L., G. Della Vedova, T. Jiang, and J. Borneman. 2002. 
Oligonucleotide fingerprinting of ribosomal RNA genes for analysis of fungal 
community composition. Appl. Environ. Microbiol. 68:5999-6004. 
39. Westphal, A., and J. O. Becker. 2001. Components of soil 
suppressiveness against Heterodera schachtii. Soil Biol. Biochem. 33:9-16. 
40. Zunke, U., and J. D. Eisenback. 1998. Morphology and ultrastructure, 
p. 31-56. in S.B. Sharma (ed.), The cyst nematodes. Chapman & Hall, London, 
United Kingdom. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 19 
Los actinomicetos un grupo procariote de valor agrícola. 
Juan Manuel Sánchez-Yáñez 
 
 
 Contenido 
 Resumen 
I. Introducción 
II. Antecedentes 
II.1 Distribución y densidad 
II.2 Influencia ambiental 
III. Clasificación de los actinomicetos 
IV. Importancia de los actinomicetos 
V. Bibliografía 
 
 
Resumen 
 
Los actinomicetos son un grupo de bacterias en su mayor parte filamentosas que 
tienen similitud con los hongos por la forma en la que se reproducen, sin embargo, 
son procariotes que cumplen la función de mineralizar aquella materia orgánica que 
hongos y bacterias verdaderas generalmente no atacan. El propósitio de este capitulo 
es analizar brevemente la importancia de este grupo en la fertilidad del suelo y en la 
producción agrícola. 
Palabras clave. Fertilidad, sanidad vegetal, bacterias filamentosas, suelo. 
 
I. Intorducción 
 
Actinomicetos son bacterias por lo tanto procariotes base de la diferencia con los 
hongos filamentosos eucariotes, aunque etimológicamente significa hongo en 
forma de rayo de sol, la palabra actinomiceto no tiene valor taxonómico, este 
grupo porcarite pertenece en el manual de Bergey al orden Actinomycetales un 
tipo de bacteria de forma bacilar Gram Positivo, hasta filamentosos delgados 
ramificados o micelio similares a los hongos verdaderos, lpero de menor diámetro 
de entre 0.5-1.0, eventualmente algunos tienen lufas de 2.0µ, como los hongos 
producen esporas o conidias desnudas en cadenas o en esporangios, lo anterior se 
observa en la mayoría de los géneros del suelo excepto Actinomyces. Ciertos 
actinomicetos tienen propiedades fisiológicas semejantes a los hongos como: el 
tipo y forma del micelio que se fragmenta forman colonias derivadas de hifas que 
se introducen en el agar pigmentadas y harinosas de 3-6 mm de diámetro, cuando 
se siembran en medio de cultivo líquido no generan turbidez, sino grumos y 
esferas que no se mezclan con el medio de cultivo. Mientras que otros géneros de 
actinomicetos no forman hifas y son similares a las bacterias típicas del tipo 
Bacillus Eschericea, el caso de Mycobacterium y Corynebacterium, poseen 
fagelos, como porcariotes son sensibles a la penicilina porque la pared contiene 
peptidoglucano. 
 
 
 20 
 
II. Antecedentes 
 
II.1 Distribución y densidad en el suelo. 
 
Los actinomicetos son abundantes y cosmopolitas en el ambiente: lagos, ríos y 
estiércol, como son aerobios se ubican en la superficie de suelo, aunque existen en 
los horizontes inferiores, son tan numerosas como las bacterias verdaderas en 
especial en suelos alcalinos, la mayoría son saprobios, aunque se conocen ciertos 
géneros fitopatógenos, como patógenos de humanos y animales. 
Los actinomicetos en el suelo se estudian por métodos microscópicos y por cuenta 
viable en placa (CVP) en medios de cultivo bacteriano comunes de laboratorio 
como el agar nutritivo, peor es preferible en específicos o selectivos como con 
quitina como única fuente de carbono y antibioticos, ya que tienen tiempos de 
gneración largos por lo que bacterias comunes crecen ó de ahí que es 
recomendable usar medios de cultivos selectivos para el aislamiento. En el suelo 
los actinomicetos se observan como hifas y conidias el inicio de la esporulación 
genrera poblaciones abundantes, y el tamaño de la comunidd depende del tipo de 
suelo, de ciertas propiedades fisicoquímicas como el contenido en materia 
orgánica, el pH. La estimación por CVP señala valores que varían desde 103 a 
108/g en suelos seco de una zona templada e inferiores mientras que en CVP no es 
posible diferenciar si las colonias de actinomicetos provienen de una conidia o de 
una hifa. El dominio de las conidias indica la respuesta de los actinomicetos a 
condiciones ambientales adversas, existen géneros que por ello generan esporas 
resistentes a la desecación, con conidias viables en suelo seco por años cuando el 
hábitat es desfavorable para la vida vegetativa, en las especies de los pocos 
géneros estudiados, las conidias tienen mayor tolerancia el calor que las hifas, 
resisten temlperatura que anula la reproducción del micelio, la termotolerancia de 
la conidia de actinomicetos no es como la de las endosporas bacterianas al calor, 
pues pocos grados arriba la temperatura es letal para la hífas o bien les causa la 
inactivación de sus conidias. 
 
II.3 Influencias ambientales sobre los actinomicetos 
 
En términos cualitativos y cuantitativos la lpoblación de actnomicetos está 
regulada por el tipo del suelo, la etapa del ciclo de vida que domina en este grupo 
es el tamaño de la comunidad, su actividad bioquímica y los géneros y especies 
viables, reflejan su respuesta a las propiedades físicas y químicas del suelo 
específico, para los actinomicetos, el nivel de concentración de la materia 
orgánica, del pH, del nivel de la humedad, de la temperatura son fundamentales al 
igual sque estación del año, la profundidad en el perfil del suelo. 
La actividad de los actinomicetos en el suelo depende del carbono disponible en 
especial de aquellos que contienen materia orgánica y/humus, determinado por 
CVP y por microscópicas, en relación con los nutrientes orgánicos al igual que los 
derivados proteicos, restos del cultivo agrícola y el estiércol animal aumentan la 
densidad de los actinomicetos a un nivel de UFC X 108/g del suelo seco al 
agregar restos de cultivo vegetal con elevada temperatura, tanto la biota fúngica 
 21 
como bacteriana proliferan inicialmente si el nitrógeno abuna, los actinomicetos 
no son favorecidos hasta la etapa final de la mineralización de materiaorgánica , 
esto sugiere que ese proceso depende de la actividad de bacterias y hongos, 
mientras que los actinomicetos aparecen cuando los compuestos fáciles de 
degradar desaparecieron sin competencia, éste grupo no tolera el pH ácido, la 
densidad de la comindad es inversa a la concentración del ion hidrógeno, especies 
del gnero Steptomyces que no proliferan a pH menor 5.0, en ambientes ácidos la 
proporción es menor del 1% de la población microbiana total, aunque existen 
resistesntes al ácido20. Es común encontrar actinomicetos aún en un suelo de pH 
inferior de 6, pero crecen mejor en microambientesdonde el pH se eleva por 
productos orgánicos alcalinos excretados por la actividad de los microorganismos 
heterotrofos adyacentes21, el pH limite de crecimiento es de 5.0 lo cual tiene 
aplicación práctica en el control de ciertas enfermedades vegetales, eso continúo 
de amonio reduce la población de los actinomicetos, pues la oxidación ácido 
nitrico por los quimiolitotroficos, el encalamiento tiene un efecto benéfico, la 
condición neutra o alcalina estimula su crecimiento en suelo a pH de 6.5 a 8.0 
mientras que le contenido de humedad es critico: eninundación o en lugares donde 
la humedad de 85-100% inibe el crecimiento, pues los actinomicetos son 
aeróbicos, pero no son afectados por la condición de semisequedad como las 
bacterias típicas y el nivel bajo de humedad induce conidias, consecuentemente la 
densidad de actinomicetos permanece alta cuando el suelo se seca, el número de 
bacterias comunes disminuye porque carecen de tolerancia a un ambiente árido 
común. Meiklejohn11 informa de una sequía severa en Kenya, Africa;los 
actinomicetos inicialemtne representaban menos del 30% de colonias en placa de 
dilución, constituían más del 90% del total viable, aun en desiertos estas bacterias 
dominan la vida microscópica, el efecto de la humedad está relacionada con la 
persistencia de las conidias, pues las hifas vegetarivas requieren de humedad para 
ser biable, este dato indica que las esporas de los actinomicetos son más 
resistentes a la desecación y persistsen por periodos mayores que otros grupos 
microbianos del suelo. 
El análisis de la densidad de las hifas de actinomicetos en portaobjetos de vidrio 
enterrado en el suelo indica que son mesofilicos, crecen poco a 5°C y nada a 39°C, 
aumentar la temperatura de 5 a 27°C favore su crecimiento, el intervalo adecuado 
es de 28 a 37°C. 
La humedad, la temperatura y la cantidad de materia orgánica de raíces, restos 
vegetales, la estación influyen en su densidad, con frecuencia, mayor en 
primavera y otoño; por la incorporación de restos vegetales al suelo, la 
disminución suelo templado y en invierno sedebe a la muerte por helada en 
período seco y cálido del año, pero más por la tolerancia a la desecación, la 
proporción actinomicetos con frecuencia es superior en los meses más secos, que 
se ubican en el horizonte A a profundidad considerable, pero su densidad celular 
calculada por la técnica en placa disminuye con la profundidad en el perfil. En la 
mayoría de los suelos el porcentaje de actinomicetos en los microorganismos 
totales aumenta con la profundiad, este aunque esta asociado con el movimiento 
hacia a bajo de las conidias con el agua y/o con el efecto difencial del O2/Co2 
sobre bacterias y actinomicetos, aunque en el horizonte C la densidad varía de 103 
a 105 UFC/g de suelo seco. 
 22 
 
 
III. Clasificación de los actinomicetos 
 
Actualmente en el suelo existe una densidad de actinomicetos de géneros 
diferentes qsue no se conocían hoy, se dividen en las siguientes familias de 
acuerdo con el Manual de Bergey 2000: 
 
1. Streptoycetes: Hifas no fragmentadas micelio aéreo extenso, cadenas de esporas 
con 5 a 50 o más conidias por cadena, géneros representativos: Streptomyces 
Microeliobosporia, Sporichthya. 
 
2. Actinomycetes con forma de nocardia. Hifas fragmentadas con pequeñas 
estructuras redondeadas o alongadas; subgrupo 1: bacterias que contienen ácido 
mícolico; subgrupo 2: Pseudonocardia; subgrupo 3: Nocardioides, y Terrabacter; 
subgrupo 4: Promicronospora y generos relacionados. 
 
3. Actinoplanetes. Esporas en esporangios, el diámetro de las hifas es de 0.2 a 
2.0µ; géneros típicos: Streptosporagium, Actnoplanes, Planobispora, 
Dactylosporangium; hifas no fragmentadas; conidias aisladas en pr o en cadena 
corta: Micromonospora, Microbispora, Micropolyspora, Yhermomonospora, 
Thjemoactnomices, Actinobifida. 
 
4. Géneros con sporangios divesos. Los fragmentos hifales se dividen para formar 
en un número de estructuras redondas, móviles genero tipico Geodermatophilus. 
Francia habitat en nódulos de raíces de algunas plantas no leguminosas, se 
cultivan artificialmente en el laboratorio. 
 
5. Madurromycetes. Filamentos estbles cereros con una espora o de cadena corta, 
género representativo: Microtetraspora, Actinomadura, otros producen esporas 
móviles como: Planobispora, Planomonospora, Spirillospora o bien esporas 
inmóviles del tipo: Streptosporangium. 
 
6. Thermomonospora. Filamentos estables producen esporas sencillas como 
Thermomonospora, ó en cadena del tipo: Actinosynnema, nocardipsis, con una 
estructura parecida a un esporangio de la clase Strptoalloteichus. 
 
7. Thermoactinomycetes. Producen filamentos aereos estables con una espora, 
todas las especies son tesrmofilas, ejemplo: Thermoactinomyces. 
 
En el suelo crece un número de génros, las especies de algunos géneros 
dominan en medio de cultivo selectivo inoculado con suelo, Streptomyces 
esmayoría constituyen del 70 al 90% del total rara vez es baja, pero ciertas 
especies de este género son el 5% de los actinomicetos en algunos suelos, lpor 
ejemplo: Nocardia es el segundo más abundante del 10 al 30% de las colonias 
en medio de cultivo sólido de los actinomicetos son nocardias, las especies del 
género Micromonospora son las terceras en frecuencia menos del 1 al 15% de los 
 23 
actinomicetos que crecen en medios de cultivo sólido, son miembros de este 
grupo morfológicamente distintivo, en el cual se dan algunos datos de este grupo 
en dos tipos de suelo, las especies del género Actinomyces son poco comunes pero 
una especie aerobia es frecuente en algunos suelos4. 
 
 
 
Cuadro 1. Abundancia de los géneros de actinomicetos en algunos suelos agricolas14 
 
 Molisoles Ardisoles 
 
Género No. de % del No. de % del 
 aislados total aislados total 
Strptomyces 132 76 49 98 
Nocardia 41 24 1 2 
Micromonospora 1 0.6 0 0 
No. total, de aislados 174 50 
 
Los géneros de los otros grupos señalados existen en número limitado. En un 
estudio de más de 5,000 actinomicetos aislados, los géneros de 
Thermomonospora, Actinopnanes, Microbisporas, Thermoactinomyces, 
Streptosporasngium, Micropolyspora, Pseudonocardia y Microellobosporia 
representan el 0.2% o menos del total de este grupo en el suelo. Los estudios de 
varios suelos del Japón demostraron que el número de Microsbispora y 
Thermomonospora fue menor que 103/g de suelo seco14/15. 
 
Streptomyces difiere de Nocardia en que el primero tiene un micelio que no se 
divide en segmentos pero da origen a conidias, Streptomyces tiene un micelio 
típico e hifas aéreas coidias en difernte disposición en cadena, desde la punta al 
extremo proximal de filamento, las conidias tienen forma redonda u ovalada 
semejan bacterias en tamaño, en las hifas el crecimiento se limita a la porción 
aical, la otra parte del filamento permanece latente por largo tiempo, en medio de 
cultivo líquido estacionario no generan turbidez, los filamentoscrecen en la 
superficie en una escama, con aire el crecimiento de Streptomyces se forman 
grupos, pelotitas o congregados de micelio, las colonias en medio de cultivo en 
agar son firmes de consistencia dura y resisten la destrucción mecánica, 
pigmentada, pero común la síntesis de pigmento soluble en agura que difunden en 
el medio sólido. 
Streptomyces tiene un olor a suelo removido húmedo, a suelo recien arado por el 
compuesto, sellama geosmina, existen otros productos volátiles que son 
responsables del olor a suelo húmedo2. 
 
El tipo de Nocardia y de alguna bacteria vedadera son lo que el cálculo 
aproximado de esta población de actinomicetos incluye esta población de 
nocardias, la cifra de estapoblación de “actinomicetos” en realidad es de 
 24 
Streptomyces ya que las especies de Nocardia en la primera fase de su ciclo de 
vida un micelio que se fragmentaen células cortas, similares a bacilos. Existen 
los actinomicetos mesofílicos, tienen una conida en el extrepmo de la hifa 
pertenecen al género Micromonospora, con morfología de una hifa de 0.3 a 0.8µ 
de diámetro con esporas redondas u ovaladas de 1.0 a 1.2 por 1.2 a 1.5µ en el 
extremo de conidióforos; el género Thermoactinomyces que es la contraparte 
termofilica se encuentra principalmente en abono caliene. 
 
IV. Importancia de los actinomicetos en los ciclos biológicos del carbono y 
nitrogeno 
 
Los actinomicetos se crecen más lentamente que los hongos y las bacterias, que no 
son competidores y disminuyen al elevar el nivel de nutrientes por la presión de 
competencia biológica hay escacez en la etapa inicial de la mineralización de 
restos vegetales, los actinomicetos dominan cuando los nutrientes son limitantes y 
la presión de competencia disminuye; son heterótrofos, su actividad está 
condicionada por la disponibilidad de sustratos orgánicos, las fuentes de carbono 
son moléculas sencillas y luego complejas, desde ácidos orgánicos y azúcares a 
polisacáridos como almidón, inulina, quitina, lípidos, proteínas e hidrocarburos 
alifáticos, especies en cultivo puro mineralizan célulosa pero la velocidad de la 
descomposición es lenta, también degradar proteínas. La hidrólisis de quitina es 
común en las especies de Streptomyces la adición de este polisacárido al suelo 
estimula la proliferación de Streptomyces13. Este género y otros actinomicetos 
usan la quitina como fuente de carbono en medios de cultivo para aislarlos. El 
metabolismo de especies de Nocardia para parafinas, fenoles, esteroides y 
pirimidinas esta documentada en que las especies de Micromonospora mineralizan 
la quitina y algunas celulosas, glocósidos y hemicelulosas, algunos actinomicetos 
se le llama oligoscarbofilicos porque crecen en medio de cultivos obres o en 
carbono. El orden Actinomycetales se reconoce en la industria farmaceutica 
porque sintetizan metabolitos tóxicos, tres cuartas partes de especies aislados del 
suelo, liberan al menos en cultivo el crecimiento de bacterias, levaduras y 
hongos, el porcentaje de actinomicetos que producen antibióticos depende del tipo 
de suelo y de la estación del año, como se muestra en el cuedro 2.0, algunos 
microorganismos blanco son sensibles a esos antibióticos mientras que de 
especies de Streptomyces que además liberan enzimas extracelulares que causan 
lisis bacteriana, 18 enzimas son clave en el equilibrio microbiológico del suelo. 
 
Los actinomicetos sonmesófolitos crecen a temperaturas de entre 25-30°C, 
mientras que los termofilicos y los termófilos facultativos crecen entre 55-65°C. 
Los termofilicos son comunes en el suelo, en el estiércol, en la paja, y en la 
acumulación de un medio de cultivo con quitina como única fuente de carbono, 
peptona, sales minerales y un pH de 7.5 mantenido a elevada temperatura, en el 
abono csaliente, la población de actinomicetos termofilicos es numerosa entre 50-
65°C se reportan de 1010/g de suelo, los géneros más comunes en el proceso 
termofilico son: Thermoactinomyces y Streptomyces. 
 
 
 25 
 
 
 
 
 
Cuadro 2.0 Actinomicetos del suelo productores antibióticos contra 
microorganismos blanco5 
 
Porcentaje de actinomicetos que aislados que 
 producen Antibióticos 
 
Microorganismos 
blancos Suelo Suelo 
 en abril en octubre 
Rhizoctoia solana 23 19 
Fusarium oxysporum 13 7 
Candida albicans 10 10 
Bacillus subtilis 24 17 
Arthrobacter simplex 10 10 
Eschericia coli 3.1 1.9 
 
El análisis microscópico y microbiológico del suelo y abono indica que los 
actinomicetos son de menor impacto qsue bacterias y hongos, pero participan en: 
 
a) Mineralizan algunos polisácaridos resistentes del tejido vegetal y animal, 
aunque no responden inmediatamente al enriquecimiento carbono orgánico, 
poco conpitne con bacterias vedaderas y hongos por cabohidratos simples, 
pero si por los compuestos resistentes. 
 
b) Participan en la formación de humus mediante la mineralización de restos 
vegetales y hojas en la porción orgánica del suelo, géneros de actinomicetos al 
crecer en medio de cultivo sintetizan moléculas complejas que son 
importantes en la fracción de humus en suelo mineral. 
 
c) Realizan la mineralización de abno verde, de paja y estiércol a elevada 
temperatura donde dominan géneros como: Thermoactinomyces, 
Streptomyces, la superficie de estos materiales puede ser blanca o gris tipica 
de la actividad de ese grupo. 
 
d) Streptomyces scabies y S. ipomoeae son fitopatógenos, causan la roña de la 
papa, y la viruela del camote: 
 
e) Nocardia asteroides y N. otitidis-caviarum causan infeccines en humanos y 
animales 
 
 26 
e) Son antagonistas microbianos y regulan la composición de la comunidad en el 
ecosistema en consecuencia excretan antibióticos y enzimas de la lisis contra 
hongos y bacterias ello en suelo enriquecido con quitina se induce el 
crecimiento de actinomicetos que eliminan a los hongos patógenos plantas. 
 
V. Bibliografía. 
 
 
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Takeuchi. 1999. Decatronomicins A and B, New antibiotics produced by Actinomadura 
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activities. J. Antibiot. 52: 787-796. 
 
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Nat. Prod. 63: 777-781.28 
 
 
 
Las bacterias fundamentales para los ciclos biogeoquímicos en el suelo. 
Juan Manuel Sánchez-Yáñez y Juan Carlos Carrillo Amezcua 
Resumen. 
I. Introducción 
II. Antecedentes. 
II.1. Las bacterias dominantes y ubicas. 
II.2. Los factores ambientales sobre la actividad bacteriana. 
II.3. La clasificación de bacterias del suelo. 
II.4. La diversidad bacteriana y su efecto en el suelo. 
II. 5. El suelo un reservorio de bacterias causantes de enfermedades de humanos 
plantas y animales. 
III. Metabolismo de las bacterias en el suelo. 
III. 1. La vida quimiolitotrofica en el suelo. 
IV. Conclusión. 
V. Literatura citada. 
 
Resumen 
 
Las bacterias es el grupo dominante del suelo en la mineralización de la materia orgánica 
vegetal que contribuye a su productividad, al igual que a la transformación de los minerales 
que influyen en la absorción de las raíces vegetales, es también un reservorio de agentes 
microscópicos patógeno del ganado de las plantas y de los humanos. El propósito de esta 
breve revisión es analizar el papel de las bacterias en los ciclos de los elementos que 
sostienen la vida en el suelo. 
Palabras clave. Protistas inferiores, genoma bacteriano, sistema radical, suelo. 
I. Introducción 
El suelo es un ecosistema que contiene cinco grupos principales de microorganismos: 
bacterias, actinomicetos, hongos, algas y protozoarios considerados habitantes de la 
comunidad. Las bacterias tienen una amplia diversidad bioquímica por ello son las mas 
abundantes de los cuatro grupos, el número en el suelo es grande, aunque los individuos 
miden micras de longitud, aunque son menos de la mitad de la masa celular microbiana 
total. Las bacterias en un suelo con oxigeno son dominantes y responsables de las 
transformaciones de la materia orgánica ya que crecen rápidamente y mineralizan una 
amplia gama de compuestos orgánicos naturales, las bacterias se dividen en dos tipos: los 
 29 
géneros nativos o autóctonos que son residentes verdaderas del suelo y las invasores o 
alogénas; las nativas tienen fases de permanencia por largo tiempo sin actividad 
metabólica, aunque mediante inducción nutricional proliferan de acuerdo con su capacidad 
bioquímica. Los géneros alogenas, no son activos en las transformaciones de la materia 
orgánica del suelo, ingresan con la lluvia, en tejidos vegetales enfermos, en el estiércol o en 
aguas negras, permanecen cierto tiempo en inactivas o crecen por corto tiempo, por ello no 
contribuyen a la mineralización de la materia orgánica, así como en las interacciones 
ecológicas. 
La población bacteriana nativa incluye géneros que crecen al agregar nutrientes de carbono 
orgánico sencillo, mientras aquellas de alta actividad de mineralización requieren nutrientes 
que se consumen rápidamente porque responden de inmediato a compuestos de fácil 
degradación, la que disminuye cuando se agota la fuente alimenticia. Las bacterias 
autóctonas se reproducen con nutrientes orgánicos complejos de restos vegetales o de 
células microbianas y así permanecen por largos periodos de tiempo, crecen lentamente y 
su abundancia no esta sujeta a fluctuaciones (1-3), también se dividen con base taxonómica 
por el sistema del manual de Bergey, con esquemas basados en diferencias fisiológicas, 
nutricionales que incluye la naturaleza de la fuente de energía, la capacidad de utilizar N2 
como fuente de nitrógeno, etc, el crecimiento bacteriano en presencia O2 que distingue 
tres categorías (4-6); aerobias, crecen solo con este gas; anaerobias que crecen en ausencia 
de O2; anaerobias facultativas que se reproducen sin este gas y superviven si existe: la 
morfología bacteriana se emplea para clasificar grupos en el suelo: bacilos o bacterias con 
forma de bastón, las mas numerosos, los cocos de forma esférica y los espirilos. 
Los bacilos persisten en condiciones ambientales adversas con la formación de endosporas, 
que funcionan como parte de su ciclo biológico, éstas perduran por su resistencia a la 
desecación como a elevadas temperatura. Los géneros bacterianos que forman esporas son 
aerobios, microaerofilicas y anaerobias. Las endosporas permanecer en latencia en ausencia 
de alimento o agua al restablecer la condición favorable que induce el crecimiento 
vegetativo, la espora germina y emerge una nueva bacteria (2,4,10), en consecuencia en el 
suelo existen otros tipos morfológicos bacterianos, que no se han estudiado (20,30,40,50). 
 
 
II. Antecedentes 
 
II.1. Las bacterias dominantes y ubicas. 
 
El método de cuenta viable en placa (CVP), que determina el numero de bacterias viables 
heterotroficas y es adaptable a otros tipos, el suelo que es un ecosistema complejo, donde 
las técnicas microbiológicas convencionales estiman solo una parte del total bacteriano, 
con base en su demanda nutritiva, ningún medio de cultivo es suficiente para recuperar los 
géneros y especies bacterianos existentes en el suelo; por principio se desconoce el patrón 
nutricional para todos los tipos bacterianos de este ambiente, las cifras muestran solo una 
fracción del total: otra limitación es que las bacterias del suelo se localizan como colonias 
que no se desintegran al diluirlo aún si se agita por ello los valores de las estimaciones 
numéricas son bajas 1-5. 
Los métodos usados para el conteo de bacterias viables en el suelo dan cifras variables, 
 30 
además de los errores del muestreo hacen que la variación sea inherente a la técnica 
empleada, tal limitación se minimiza con mezclas de suelo de numerosas colectas en el 
campo, es conveniente usar sub-muestras con mas de tres replicas de c/dilución en placa 7-
10. 
En el suelo existe una elevada diversidad bacteriana, una raíz vegetal, una arcilla, restos 
vegetales que causan efectos en los cálculos de entre 10 a 100 veces, resultado del nivel de 
humedad, del contenido en materia orgánica, de la variación del pH, etc, por ello el examen 
microscópico directo de las bacterias del suelo, incluye la incorporación de una cantidad 
conocida de suelo en un hematocitometro calibrado; la suspensión se tiñe y observa en el 
microscopio 11-13; 49,50. Si se conoce la cantidad de suelo, el volumen de agar y el área sobre 
la cual éste se distribuye, se determina el número de bacterias, Rossi y Cholodny con un 
portaobjetos de contacto, realizaron investigación cualitativa, al enterrar el portaobjetos en 
el suelo, después de un periodo de tiempo 1-2 semanas se extrae, las partículas grandes se 
eliminan la película microbiana adherida sobre la superficie de vidrio se tiñe con rosa de 
bengala fenólico, el portaobjetos permite que bacterias y hongos crecer como en el suelo, 
además se usan microcapilares1,3,7,10 así como el análisis de suspensiones de suelo y raíces 
vegetales por microscopia electrónica12,22,34 y de flourescencia que descubre nuevos 
aspectos de la vida en el suelo 25,50 a igual que las diferentes técnicas de biología molecular 
que al identificar géneros específicos de bacterias permiten conocer una diversidad mayor a 
la que se observa por CVP, lo que incluye aquellas que no son cultivables 2,8,19,27,38,49. 
La abundancia de tipos de bacterias, algas y protozoarios no se logra con esos métodos por 
ejemplo, algunas bacterias no forman colonias en medios de cultivo, para esos se utiliza la 
técnica de dilución o del número mas probable (NMP), que calcula la densidad bacteriana 
sin conteo directo, después de la inoculación de volúmenes conocidos en series de 
diluciones decimales de suelo, en un medio de cultivo nutritivo especifico, posteriormente 
se registra el número de tubos con turbidez o crecimiento en cada dilución y se usan las 
tablas del número más probable 5,8,12. 
El cálculo del número de bacterias varia de acuerdo con el método, el recuento en placa da 
valores desde miles hasta millones de bacterias/g de suelo seco; la abundancia reflejala 
condición ambiental favorable que actúa sobre estos habitantes, la CVP, subestima la 
verdadera densidad bacteriana, por la incapacidad de ciertos géneros para reproducirse en 
los medios de cultivo convencionales. La estimación por microscopia directa da valores en 
el orden de 108 a1010 bacterias/g de suelo seco, con técnicas de enumeración de bacterias 
viables alcanza del 10 al 15% de estos valores; una proporción del 1 al 10% aproxima al 
porcentaje del total por métodos de cultivo en placa, estimaciones de la masa total 
bacteriana y de otros microorganismos, la biomasa supone que cada célula tiene un 
volumen de un micra cúbica en un suelo fértil que contiene 108 bacterias/cm3 de espacio, 
éstas ocupan el 0.01% del volumen total del suelo 4,8.18. 
 
108 bacterias x 1.0 µ3 - 108 µ3 
 1 cm3 - 1012µ3 
 
Con un conteo microscópico de 109/cm3 un 0.1% del volumen total son bacterias, los 
métodos microscópicos dan 109 y la CVP 108/g de suelo seco, el peso promedio de la c 
bacteria es de 15 x 10-12 g de peso fresco, en cada hectárea de suelo existen de 300 a 3,000 
Kg de peso vivo bacteriano del 0.015 al 0.05% de la masa total. Los cálculos de suelos con 
diferentes técnicas dan valores de entre 100 a 4,0000Kg/ha para bacterias con base al peso 
 31 
vivo, valores que equivalen más o menos a un 0.010 a 0.40% de la masa total del suelo. 
La biomasa bacteriana se estima al medir la concentración de constituyentes celulares en el 
suelo, las bacterias y las partículas coloidales inanimadas o las arcillas se atraen unas a 
otras; por diferencia electrostática, esta adsorción disminuye la densidad al igual que su 
actividad bioquímica 15-17. La cantidad y clase bacteriana depende del suelo, la practica 
agrícola, en la pradera es superior que, en un suelo de cultivo vegetal, por la mayor 
cantidad de raíces y nivel de materia orgánica disponible derivada de la mineralización de 
restos vegetales. El contenido de materia orgánica del suelo influye en la densidad 
bacteriana, mayor en suelo cultivado que en un virgen, obvio existen excepciones a esta 
regla, si el cultivo vegetal como las es adecuado para la proliferación bacteriana la que 
inverna en suelo congelado algunas mueren, o por selección natural parcial soportan baja 
temperatura, en el ártico permanecen congeladas de 9 a 0 meses del año 45,50 en localidades 
que no alcanzan temperatura mayor de 10oC se detectan cifras que exceden a 1 x 106/g, 
incluso cuando la temperatura permanece por debajo del punto de congelamiento durante 
meses esas bacterias en latencia, hasta el deshielo de primavera para activarse 3,11,13,48. En 
el desierto es el extremo: dominan los bacilos con esporas, ya que la para la célula 
vegetativa esta condición es desfavorable 43,46,47. 
 
II.2. Los factores ambientales sobre la actividad bacteriana. 
 
El ambiente influye en la densidad y composición de los microorganismos, como los 
factores abióticos que alteran a la comunidad y su actividad bioquímica: la humedad, el 
oxigeno, la temperatura, el nivel de materia orgánica, el pH y los minerales, el tipo de 
cultivo vegetal, la estación del año y la profundidad del perfil del suelo. La humedad 
controla la actividad microbiana, por que el agua es el componente principal del 
protoplasma para el crecimiento vegetativo; con la humedad excesiva, la proliferación 
microbiana se limita por que disminuye el nivel O2 disponible, el adecuado para la 
actividad de las aerobias es de 50 al 75% , las variaciones periódicas del tamaño de la 
comunidad se relacionan con ésta, la inundación estimula a los anaerobios estrictos, El 
cambio de microbiota aeróbica por anaeróbica sucede cuando el O2 desaparece 
12-15. La 
temperatura regula los procesos biológicos por que existe una asociación entre ésta y el 
tamaño de la comunidad11, cada género bacteriano tiene una temperatura de crecimiento 
favorable arriba o debajo de la cual no se reproduce, el intervalo adecuado para ello las 
divide en: mesófilas que crecen entre 25 y 30oC y superviven entre 15 y 45oC representan 
la mayor parte de la población en el suelo resisten al frió a 5oC 8-10. Las termófilas crecen 
entre 45 a 65oC y las obligadas, no lo hacen abajo de 40oC como los géneros 
representatvos: Thermoleophilum album, Thermoleophilum minutum en la familia, 
Rubrobacteridae el género Actinobacteria 43-46. El tamaño de la comunidad bacteriana en 
suelo está relacionado con el contenido de materia orgánica así que en el humus abundan, 
ello es equivalente a la adición de carbono orgánico y nitrógeno orgánico sencillo que 
influye en su rápida mineralización 6,26 igual que la incorporación de abono vegetal o de un 
residuo del cultivo agrícola de plantas como las leguminosas verdes 20-23. 
El pH ácido o alcalino inhibe la actividad bacteriana, pues la mayoría se reproduce en la 
neutralidad, a mayor concentración de iones de hidrogeno se reduce por ello el encalado de 
un suelo ácido de pH 3.0, la aumenta 48. 
La aplicación de fertilizantes inorgánicos20-22 proporciona minerales a las plantas y 
bacterias aunque también las suprime como los que contienen amonio que se oxida 
 32 
biológicamente para formar ácido nítrico ello reduce la población sensible representada 
por la dominante que se reproduce en la neutralidad 2,10. 
El cultivo agrícola causa un efecto directo e indirecto en la actividad bacteriana, al igual 
que el tipo de labranza, la clase de residuo vegetal incorporado si es de una leguminosa 
como la soya (Glycine max L) nodulada por Bradrhizobium japonicum que enriquece el 
suelo con una amplia cantidad de compuestos nitrogenadas orgánicos que favorecen la 
proliferación de la población bacteriana26-29, mientras que la estación del año es una 
variable ecológica relacionada con la temperatura, la precipitación pluvial, el cultivo 
agrícola y las raíces de plantas, en suelo de clima templado, el inicio de la mineralización 
de la materia orgánica es en primavera con un descenso en el verano, mientras que la 
humedad favorable, la disponibilidad de residuos de vegetales incrementa la población 
bacteriana, que disminuye en invierno, luego ésta permanece en latencia por periodos 
prolongados de congelamiento y se reactiva en primavera 19-21, en conclusión la condición 
meteorológica en cualquier año altera la secuencia estacional usual, al igual que un verano 
lluvioso y caliente o un otoño helado-seco provocan fluctuación de la población bacteriana 
de la misma forma que la combinación humedad y temperatura 1-5. 
 
 
 
Cuadro 1. Las bacterias en un perfil de un suelo agrícola2,21 
Profundidad 
(cm) 
 aerobias X 
103/g suelo 
seco 
 
 
 Anaerobias X 
103/g suelo seco 
 
 
actinomicetos 
X 103/g suelo 
seco 
 
0-10 7.8 1.9 2.08 
11-34 1.8 0.379 0.245 
35-40 0.472 0.098 0.048 
 0.010 0.001 0.005 
135-145 0.001 0.004 - 
(-) sin crecimiento bacteriano. 
 
La profundidad del suelo 0-100 cm, afecta la densidad bacteriana, en la superficie es 
mínima por la acción bactericida de la luz solar, como lo muestra el examen de un perfil 
desde la superficie a hasta el horizonte C, según se indica en el cuadro 1 en suelo agrícola 
el mayor numero de bacterias se ubica en el horizonte 0, en un bosque, en un huerto frutal, 
en una pradera, en suelo orgánico. En general la abundancia bacteriana disminuye con la 
profundidad 16-19, la mayoría de los cambios asociados en el perfil, se explican la alteración 
biológica por fluctuación en la cantidad de carbono orgánico y O2 disponibles, al igual que 
la humedad, el pH, los minerales y el CO2. 
 
 
II.3. La clasificación de bacterias del suelo. 
 
Las bacterias se dividen por la morfología, por la variedad no es posible describir todos, su 
caracterización con base en observación microscópica: dominan bacilos que esporulan, los 
 33 
formadores de esporas, cocos