3/22/2018 Biology Life in Soil | Soils 4 Teachers

http://www.soils4teachers.org/biology-life-soil 1/2

Search

Ask A Scientist

Glossary

Soil Store

Latest News

Contact Us

KNOW SOIL, KNOW LIFE

For high school and introductory college students,gain a solid foundation about the world of soils withour book ­ Know Soil Know Life. Visit the SocietyStore to learn more and purchase your copy today.

Home

SOIL BIOLOGYSoil is full of life. It is often said that a handful of soil has more living organisms than there arepeople on planet Earth. Soils are the stomach of the earth, consuming, digesting, and cyclingnutrients and organisms.

On first observation, however, soil may appear as a rather inert material on which we walk, buildroads, construct buildings, and grow plants. On closer observation, we observe that soil is teemingwith living organisms. Living organisms present in soil include archaea, bacteria, actinomycetes,fungi, algae, protozoa, and a wide variety of larger soil fauna, including springtails, mites,nematodes, earthworms, ants, insects that spend all or part of their life underground, and largerorganisms such as burrowing rodents. All of these are important in making up the environment wecall soil and in bringing about numerous transformations that are vitally important to life.

WHAT DO SOIL BIOLOGISTS STUDY?

The links between soil organisms and how they impact soil chemical and physical properties iscomplex. Soil biologists study a variety of things.

MICROBIAL CONSUMERS AND DECOMPOSERS

There are thousands of different types of bacteria, that can both help and harm people.

Only 5% of what is produced by green plants is consumed by animals, but the 95% is consumed bymicroorganisms. One gram of fertile soil can contain up to one billion bacteria. There are manydifferent types of bacteria, and most of them have not even been discovered yet! Most of thesebacteria are aerobic, meaing that they require oxygen from the soil atmosphere. However, otherbacteria need to live without oxygen, and other types can live both with, and without oxygen. Thegrowth of these bacteria is limited by the food that is available in the soil.

Soil fungi are also large component of the soil that come in various sizes, shapes, and colors.Mushrooms have underground roots (mycelium) that absorbs nutrients and water until they areready to flower in the mushroom form. They tolerate acidity, which makes them very important todecompose materials in very acidic forests, that microbes cannot do, they can also decomposelignin, which is the woody tissues for decomposing plants.

SOIL ANIMALS

Soil animals are consumers and decomposers because they feed on organic matter anddecomposition occurs in the digestive tract. Some animals feed on roots, and others feed on eachother. There are several types of worms. Earthworms are the easiest to identify. They eat plantmaterial and organic matter, and excrete worm castings in the soil as food for other organisms.They also leave channels that they burrow in, which increases infiltration. Earthworms can weighbetween 100­1,000 pounds per acre! There are also microscopic worms called nematodes, orroundworms. These worms live in the water around soil particles. There are several different typesof nematodes, some of them eat dead materials, others eat living roots, and some eat other livingorganisms. Some nematodes are bad, and can cause severe root damage or deformation.

K­12 Soil Science Teacher Resources

Home Soil Basics Soil By Subject Around the World Land & People Lessons & Activities Other Resources

3/22/2018 Biology Life in Soil | Soils 4 Teachers

http://www.soils4teachers.org/biology-life-soil 2/2

Home | Soil By Subject | Around the World | Land & People Soils by Grade Level | Lessons & Activities | Other Resources A Program of the Soil Science Society of America

Aside from worms, another large body of insects are arthoropods that have exoskeletons andjointed legs. These include mites, millipedes, centipedes, springtails, and grubs.

CARBON AND NUTRIENT CYCLING

Nurtient Cycling is the exchange of nutrients between the living and nonliving parts of theecosystem. Soil biologists measure how plants and microbes absorb nutrients, and incorporatethem into organic matter, which is the basis for the carbon cycle. There are two main processes.Immobilization is when soil organisms take up mineral nutrients from the soil and transform theminto microbial and plant tissues. The opposite process is mineralization, which is what happenswhen organism die and release nutrients from their tissues. This process is rapidly changing, andvery important in providing nutrients for plants to grow. The carbon cycle and nitrogen cycle areboth very important to soil microbiologists.

SOIL MICROBE AND ORGANISM INTERACTIONS

Plant roots leak a lot of organic substances into the soil from dead materials. These provide food forthe microorganisms, and create zones of activity around the root called the rhizosphere. In thiszone, plant growth or toxic substances can be produced, but most of these organisms are benefical.

This photo is a magnified interaction of fungal and root interactions

Other scientists study soil diseases of plants and animals found in the soil. Bacteria and fungi cancause plants to wilt or rot. The Great Potato Famine in Ireland in 1845 was caused by a fungus thatcaused the potato blight! These organisms don't just impact plants. Humans can get sick if certaintypes of bacteria, like E­Coli, are present in our waste, and that waste isn't treated properly. 

Some fungi "infect" plant roots, but the relationship is symbiotic, meaning that it is beneficial to boththe plant and the root. These are called mycorrhiza, and they help plants absorb more water andnutrients, increase drought resistance, and reduce infection by diseases.

Another symbioticrelationship involvesnitrogen. There is a lot ofnitrogen in the atmosphere,but it is not easy for plantsto get. There are certainspecies of bacteria thatabsorb nitrogen gas fromthe atmosphere, and form anodule. These are callednitrogen fixing bacteria.When the die, the nitrogenthat they used are releasedfor plants.