,

Indice

Dedicatoria v,

Indice VII

Prefacio XXI

Agradecimientos xXIII

Parte l. Introducción a la microbiología

ya los microorganismos del suelo l

Capítulo 1. Perspectiva histórica de la microbiología del suelo 3

¿Por qué estudiar la microbiología del suelo? 4Enfoque filosófico del suelo 4Diversos enfoques sobre el estudio de la microbiología del suelo 4Visión histórica de la microbiología del suelo 5Asuntos actuales de la microbiología del suelo 9Resumen 9Cuestionario práctico : 9Cuestionario de desarrollo 9

@ ITP.Paraninto / VII

índice

Lecturas adicionales laBibliografía la

Capítulo 2. Crecimiento y metabolismo microbiano ll

Introducción 12

Lo que necesitan los microorganismos para crecer 12Nutrientes minerales y factores de crecimiento 12Carbono y fuentes energéticas 13Requerimientos de oxígeno 13

Reacciones de oxidación-reducción (redox) , 14Métodos metabólicos 15La fotosíntesis 18

Crecimento microbiano: absorción de nutrientes y sustrato 19Resumen 20

Cuestionario práctico 21Cuestionario de desarrollo 22Lectura adicional 22

Bibliografía 22

Capítulo 3. Enzimas del suelo 23

Introducción 24Qué es una enzima 24De qué están hechas las enzimas 25Conformación y estructura de las enzimas 26Clases de enzimas , 26Cinéticaenzimática 27Enzimas en el entorno del suelo 27

Enzimas extracelulares 28Resumen 30

Cuestionario práctico 32Cuestionario de desarrollo 32Lectura adicional 32

Bibliografía 32.'...,

Parte 11. Introducción a la microbiologíay a los microorganismos del suelo 35

Capítulo 4. La macrofauna:hormigas,

lombrices de tierra y otras criaturas 37

Introducción 38Contribución de la macrofauna a la biomasa 38

El papel de la macrofauna 38

VIII / @ ITP-Paraninfo

"

índice

Clasificación de la macrofauna 42

Tipos de macrofauna 42Artrópodos 43Arácnidos (ácaros) 43

Miriápodos (ciempiés y milpiés) 43Colémbolos """"""""""""""""""""""""""" 43

Isópteros (termita s) 44Moluscos (caracoles y babosas) 44Gusanos enquitraeidos 45

Lombrices de tierra 45Resumen 48

Cuestionario práctico 48Cuestionario de desarrollo 48Lecturas adicionales 49

Bibliografía 49

Capítulo 5. La mesofauna: nemátodos 51

Introducción " 52

Nemátodos: introducción general 52Clasificación de los nemátodos " 52Ecología de los nemátodos 53Resumen 55

Cuestionario práctico 55Cuestionario de desarrollo 56Lectura adicional 57

Bibliografía 57

Capítulo 6. La microfauna: protozoos y arquezoos 59

Introducción 60Morfología y clasificación 60

Mastigóforos 60Sarcodinos ., 60Cilióforos , 60

Esporozoos 62Poblaciones 62Crecimiento 63Alimentación 65

Ecología 65Resumen 66

Cuestionario práctico 66Cuestionario de desarrollo 67Lectura adicional 67

Bibliografía 67

@ ITP-Paraninfo / IX

índice

Capítulo 7. Los cromistas: las algas 69

Introducción: ¿qué son los cromistas? 70¿Qué son las algas? 70Importantes grupos de algas en el suelo 70

Algas verdes 71Diatomeas 71Algas verde-amarillentas (xantofitas) 72

¿Dónde se encuentran las algas? 73Efectos ambientales 73Resumen , 73Cuestionario práctico 74Cuestionario de desarrollo 74Lectura adicional 74Bibliografía 75

Capítulo 8. Los hongos 77

l'.lo

Introducción 78Caracterización 78Tipos de hongos 80

Cienos (mixomicetos) 80Hongos flagelados (oomicetos) 80Hongos del azúcar (zigomicetos) 80Hongos más complejos 80Hongos imperfectos 81Micelios estériles 81

Hábitats e influencias ambientales 81

Función de los hongos 83Crecimiento saprofítico competitivo 85Supervivencia y propagación , 85Hongos capturadores de nemátodos 86Resumen 87Cuestionario práctico 89Cuestionario de desarrollo 89Lectura adicional 89

Bibliografía 89

11,111,¡:

::1:

--

Capítulo 9. Los hongos 91

Introducción 92Características de los actinomicetos 92

Ambientes y poblaciones 93Clasificación 93Antibióticos 94Resistencia a los antibióticos 96Resumen 98Cuestionario práctico 98

X I @ ITP-Paraninlo

l

índice

Cuestionario de desarrollo 99Lectura adicional 99

Bibliografía 99

Capítulo 10. El resto del mundo procariota 101

Introducción 102Taxonomía 102Morfología : 102¿Por qué son pequeñas las bacterias? 103Estructuracelular 105Ecología y distribución de las bacterias , 106Importantesbacterias del suelo 110Resulllen 110Cuestionariopráctico " 110Cuestionariodedesarrollo , 111Lectura adicional " 111Bibliografía , 111

Capítulo 11. Micoplasmas, virus" viroides y priones:

el resto de los microbiotas , " 113

Introducción , , ,.,., , 114

Micoplasmas ,..,."...,., , ,.,..,..." 114Los virus , , ,..., , , , ,., , 114

Fisiología y morfología , " 115Ciclos vitales de los virus 119Ecología de los virus " , , 120Viroides , 120Los priones , 120Resumen , , 122

Cuestionario práctico 123Cuestionario de desarrollo , , 123Lectura adicional 123

Bibliografía 123

Parte 111. El suelo como entorno microbiano 12S

Capítulo 12. El suelo como hábitat microbiano 127

Introducción , 128Formación, morfología y clasificación del suelo 128Los agregados 130Los poros " 132

@ ITP-Paraninfo I XI

índice

Atmósferas del suelo 132

Superficies del suelo , 136La arcilla y los microorganismos del suelo 137Diversidad y distribución de los microorganismos 138La rizosfera """"""""""""""""""""""""""" 138

La fi1osfera 139Efectos del tratamiento del suelo 139Resumen """"""""""""""""""""""""""" 141Cuestionario práctico 141Cuestionario de desarrollo 142Lectura adicional 142Bibliografía 142

Capítulo 13. Influencias ambientales.. temperatura,

oxidación-reducción y pH 143

1",,:1:,11'111

Introducción 144

Relaciones de temperatura """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 144

Influencia del agua del suelo sobre la temperatura del mismo """""""""""""""""""""""""""'"... 144Efecto de la temperatura sobre los microorganismos 145Potencial de oxidación-reducción (redox) 145Cómo afecta el potencial de oxidación-reducción a las reacciones del suelo 147Cómo afectan los microorganismos a las reacciones de oxidación-reducción 149pH del suelo 149pH del suelo frente al pH de cultivo 150Resumen 151Cuestionario práctico 152Cuestionario de desarrollo 152Lectura adicional 152Bibliografía 152

111

",11

",:

Capítulo 14. El agua del suelo y la actividad microbiana 155~

Introducción 156El agua y el movimiento en el suelo 156Descripciones de la disponibilidad de agua 156Elpotencialde agua(o/) 157Los componentes del potencial de agua 157Respuesta de los microorganismos a los cambios en el potencial del agua (o/) 159Actividad microbiana , 161Resumen 162Cuestionario práctico """""""""""""""""""""""""""'"""""""""""""""""""""""""""" 162Cuestionario de desarrollo 162Lectura adicional 162Bibliografía 163

XII / @ITP-Paraninfo

Lji

índice

Parte Iv. El suelo como entornomicrobiano 165

Capítulo 15. El suelo como hábitat microbiano 167

Introducción 168Transformaciones del azufre 168Asimilación/inmovilización 169Mineralización 169Reducción 171Oxidación 171Otros organismos que oxidan el azufre 172Los tiobacilos 173Resumen 174

Cuestionario práctico 175Cuestionario de desarrollo 175Lectura adicional 175Bibliografía 176

Capítulo 16. El ciclo del fósforo 177

Introducción 178Formas del fósforo 178Reacciones de oxidación-reducción 178Ciclo microbiano: la solubilización 180Inmovilización 181Minerallzación 182Micorrizas 183Aspectos ambientales del fósforo en el suelo 183

Tratamiento del suelo 183La eutroficación ¡85

Resumen 185Cuestionario práctico 185Cuestionario práctico 186Lectura adicional 186Bibliografía 186

Capítulo 17. Transformaciones del hierro y el manganeso 189

Introducción 190El hierro (Fe) 190

Oxidación del hierro 190Reducción del hierro 192Disponibilidad y asimilación del hierro 193

El manganeso (Mn) 193

@ ITP-Paraninfo / XIII

índice

Oxidación del manganeso 194La disponibilidad de manganeso y las plantas 194

Consecuencias ambientales de las transformaciones del hierro y el manganeso 196Interacción de hierro y manganeso 196Precipitación del sulfuro metálico 197Otras maneras de oxidar cañerías enterradas 197

Depósitosdehien'oinfluenciadosbiológicamente , 198El hierro y el manganeso y la obstrucción biológica de las tuberías """"""""""""""""""""""""'" 200Barniz de roca 201

Drenaje ácido de las minas 201Biolixiviación 202

Resumen 202

Cuestionario práctico 203Cuestionario de desarrollo , 204Lectura adicional 204

Bibliografía 204

Capítulo 18. Transformaciones del hierro y el manganeso 207111'

,,»'':::

ti1:::

",~.

Introducción """"""""""""""""""""""""""" 208

El efecto del ambiente sobre el nitrógeno del suelo 208Nitrógeno orgánico en el suelo 209Mineralización del nitrógeno orgánico 211Los destinos del NH4+ 212

Cinética de la mineralización del nitrógeno 212Resumen """"""""""""""""""""""""""" 214Cuestionario práctico 214Cuestionario de desarrollo 215Lectura adicional 215Bibliografía 215

}

Capítulo 19. El ciclo del nitrógeno: la nitrificación 217

Introducción 218

Bacterias nitrificantes quimioautotróficas 218Fisiología 218Control ambiental 220Fertilidad 221Inhibidores de la nitrificación 222Nitrificación heterotrófica 223Resumen 223Cuestionario práctico 224Cuestionario de desarrollo ' ' 224Lectura adicional 224Bibliografía , 224

XIV/ @ ITP-Paraninfo

~

índice-

Capítulo 20. El ciclo del nitrógeno: la inmovilización 227

Introducción 228Asimilación del NH4+ 228Asimilación del NO3- 228Disponibilidad del nitrógeno 230Resumen 232

Cuestionariopráctico , , 233Cuestionario de desarrollo 235Lectura adicional 237

Bibliografía 237

Capítulo 21. El ciclo del nitrógeno: desnitrificación

y reducción disimilatoria del nitrato 239

Introducción , 240Destinos ambientales del NO3- 240Destinos reductivos del NO3- 241Definición de desnitrificación 242Organismosdesnitrificantes 243Ruta de la desnitrificación 243Control ambiental 243Cuestionesambientales , 248Resumen , 248

Cuestionario práctico 250Cuestionario de desarrollo 251Lectura adicional 251Bibliografía 251

Capítulo 22. El ciclo del nitrógeno: desnitrificación

y reducción disimilatoria del nitrato 253

Introducción , 254Fijación industrial del nitrógeno 254Fijación biológica del nitrógeno: los organismos 254Características de la fijación de] nitrógeno 258Fisiología 259Resumen 259

Cuestionario práctico 260Cuestionario de desarrollo 26]Lectura adicional 261

Bibliografía 262

@ ITP-Paraninfo I XV

índice

Capítulo 23. El ciclo del carbono: la penetración

del carbono orgánico en el suelo 263

Introducción 264Principios del ciclo microbiano del carbono 264El carbono atmosférico 264Carbono orgánico 265

Monosacáridos 266Disacáridos 267

La lignina y su estructura 268Grasas, ceras, resinas e hidrocarburos 271Resumen 272Cuestionario práctico 272Cuestionario de desarrollo """"""""""""""""""""""""""""'" 273Lectura adicional 273Bibliografía """"""""""""""""""""""""""" 273

11111

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.:1::Capítulo 24. El ciclo del carbono: la mineralización

y la descomposición de residuos 275F'

~:::~"l'

'4

Introducción 276Mineralización del carbono y crecimiento 276La celulosa y su descomposición 276La hemicelulosa y el almidón """""""""""""""""""""""""""""""...278La pectina y otros polímeros 278Descomposición de la lignina 278Hidrocarburos 279

Oxidación del metano: metilotropía 279El petróleo 280Ecología de la descomposición de los hidrocarburos 280Rutas de la descomposición de hidrocarburos 281Resumen 282Cuestionario práctico 282Cuestionario de desarrollo 283Lectura adicional 283Bibliografía 283

Capítulo 25. El ciclo del carbono:

materia orgánica del suelo y humus 285

Introducción 286Incorporacióndecarbonoorgánicoen el suelo 286Materiaorgánicadel suelo 287

XVI I @ ITP-Paraninfo

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índice

Funcionesde la materia orgánica del suelo 289La materiaorgánica del suelo como fuente de carbono y energía para los microorganismos 290Elhumus 291

Fraccionamiento del humus 293Los polisacáridos en el suelo 295Estabilidadde los agregados 297Acondicionadoresdel suelo 297lnteraccióncon los metales 298Resumen 298Cuestionariopráctico , 298Lecturaadicional 299

Bibliografía 299

Parte V. lnteracciones microbianas del suelo 301

Capítulo 26. Interaccionesmicrobianas:

la comunidad refleja el hábitat 303

Introducción 304Neutralismo 304Comensalismo " 304Amensalismo 305Mutualismo: simbiosis, sinergismo y protocooperación 305

Simbiosis:líquenes , 306Sinergia 306Protocooperación 308

La competición 308Depredación y parasitismo 308Sucesión 308Resumen 310Cuestionario práctico 311Cuestionario de desarrollo 311Lectura adicional 311Bibliografía 312

Capítulo 27. Fijación simbiótica del nitrógeno 313

Introducción 314Simbiosis de actinorrizas 314Simbiosis entre las leguminosas y los rizobios 315Grupos de inoculación cruzada 321Infección y formación de nódulos 321Fisiología de los nódulos 323Resumen 325Cuestionario práctico 327

@ ITP.Paraninlo I XVII

índice

Cuestionario de desarrollo 328Lecturaadicional , 328Bibliografía 329

Capítulo 28. Inoculación y biocontrol 331

~,,ro

Introducción 332Factores de eficacia de la inoculación 332Inoculantesrizobiales , 332Características de una inoculación efectiva 333Pruebas de inoculación 334Biocontrol , , 334Características de un agente de biocontrol efectivo 336Control de los patógenos microbianos 336Biocontrol de insectos 336Biocontrol de malas hierbas 337Resumen 337

Cuestionario práctico 338Cuestionario de desarrollo 338Lectura adicional 339

Bibliografía 340.,:F

li::1::::

*,'~ Capítulo 29. Micorrizas 341

Introducción 342

El predominio de las simbiosis de micorrizas 342Clases de micorrizas 342

Ectomicorrizas 342Micorrizas vesiculares arbusculares 343

Distribución y ecología de las micorrizas vesiculares arbusculares en el suelo 345Importancia nutricional 348Beneficios para las plantas 351Beneficios para los hongos 352Efectos en el cultivo 352Resumen 355

Cuestionario práctico 355Cuestionario de desarrollo 356Lectura adicional 357

Bibliografía 358

Parte VI. Los microorganismos del sueloy la calidad del ambiente 359

XVIII; @ITP-Paraninfo

L

índice

Capítulo 30. El compost 361

Introducción 362Fabricación del compost : 362La microbiología del compost 362Fabricación óptima de compost 363

Tipo y composición de los desechos orgánicos 363Disponibilidad de los microorganismos 365Aireación 365Niveles de carbono, nitrógeno y fósforo , 365Contenido de humedad 365Temperatura 365pH 366Tiempo 366

Vermicompost 366Resumen 367Cuestionario práctico 368Cuestionario de desarrollo 368Lectura adicional 369Bibliografía 369

Capítulo 31. Tratamiento biológico del suelo 371

Introducción , 372Enfoques acerca del tratamiento biológico 372Metabolismo, cometabolismo y tratamiento biológico 372Tratamiento biológico del petróleo 374Tratamiento biológico de los gases residuales 374Tratamiento biológico de los desechos del subsuelo 376Tratamiento biológico de los metales " 376Tecnologíaenzimática 377La inseminación 377Resumen 377Cuestionario práctico 378Cuestionario de desarrollo 379Lectura adicional 380Bibliografía 380

Capítulo 32. Metales pesados 381

Introducción 382Respuesta microbiana a los metales pesados del entorno 382Resistencia microbiana a los metales pesados 383Estudio de los metales pesados y los microorganismos 384El mercurio 384El arsénico (As) 384

@ITP-Paraninfo/ XIX

índice

El selenio (Se) 385Resumen 386Cuestionario práctico 387Cuestionario de desarrollo 387Lectura adicional 387Bibliografía 388

Glosario 389;-

1ndice analítico 397

XX / @ ITP-Paraninfo