biofertilizantes (3)

PRESENTADO POR :ARONI LUCANA, Gino.

DOMINGUEZ MENDOZA, Luz Fernanda.

FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS CULTIVOS AGROECOLÓGICOS

VENTAJAS EN SU USO

1• Permiten una producción a bajo

costo

2• Protección del medio ambiente

3

• Mantienen la conservación del suelo desde el punto de vista de fertilidad y biodiversidad.


A. FIJADORES DE NITRÓGENO


TIPOS DE BIOFERTILIZANTES

B. SOLUBILIZADORES DE FÓSFORO

C. CAPTADORES DE FÓSFORO

D. PROMOTORES DE CRECIMIENTO

A. FIJADORES DE NITRÓGENO


Estos microorganismos tienen la capacidad de: Transformar el N

atmosférico a amonio (NITROGENASA) y,

suministrarlo a los cultivos mediante varios procesos.

SIMBIOSIS MAS CONOCIDAS• Leguminosas y Rhizobium•Plantas actinorrízicas yFrankia• Helecho Azolla y Anabaena• Líquen y cianobacterias

N2 a NH4+

Fijación Biológica del N


AUTÓTROFOS:

Familia Rhodospirillaceae,

Clorobiaceae y Cianobacteriae;

organismos quimioautotrofos,

como bacterias de los

géneros Thiobacillus,

Xanthobacter y Desulfovibrio

HETERÓTROFOS:

Organismos heterótrofos como

las bacterias pertenecientes a la

familia Frankiaceae, al grupo

Rhizobiaceae y a los

géneros Azotobacter, Enterobact

er,Klebsiella y Clostridium

NITROGENASA

MICROORGANISMOS CON CAPACIDAD FIJADORA DE NITRÓGENO


Fijación simbiótica de NSIMBIOSIS Rhizobium - Leguminosas

INICIACIÓN DEL NÓDULO

1. Señalización entre la planta y

Rhizobium

Los flavonoides (exudados) a

concentración micromolar, activan

en Rhizobium a los genes responsables de

la nodulación (genes nod).

2. Señalización entre Rhizobium y la

planta

La presencia de factores Nod origina ladespolarización de la membrana del pelo radical(entrada de Ca++) esto induce unareorganización del cito esqueleto formándose el“cayado del pastor", con una pequeña cavidaden donde la bacteria puede crecer y prosperar.

3. Invasión y formación del canal de

infección

Formación de puentes citoplasmáticos


DESARROLLO DEL NÓDULO


DESARROLLO DEL NÓDULO

DESARROLLO DEL NODULO INDETERMINADO:Este proceso de invasión y diferenciación define unas regiones dentro del nódulo indeterminado (Hirsch A.M., 1992) (Fig. 6):

1) Zona I o meristemática: en el ápice del nódulo, corresponde a la zona de células en proliferación.

2) Zona II o de invasión: inmediatamente por debajo de la zona meristemática, es la región en la que se produce la invasión bacteriana

a través de los canales de infección. Las células de esta región son más grandes y vacuoladas que las meristemáticas. Los rizobios

en esta zona aún poseen una forma cilíndrica y pueden dividirse. Para diferenciarlos se los denomina bacteroides tipo 1.

3) Zona de prefijación: en esta región las células vegetales, que aún no han finalizado su diferenciación, están repletas de bacteroides

de tipo 2 más alargados que los de tipo 1.

4) Interzona II y III: en esta franja, las células vegetales finalizan su proceso de diferenciación. Las células de esta región presentan

numerosos amiloplastos así como tránscritos de leghemoglobina, proteína encargada de regular la presencia del oxígeno en el

nódulo. Además nos encontramos bacteroides de tipo 3 los cuales presentan su tamaño final definitivo, así como una

heterogeneidad citoplasmática característica.

5) Zona III o de fijación: región totalmente diferenciada en la que se realiza la fijación de nitrógeno propiamente dicha. Se subdivide

en dos regiones: la zona de fijación y la zona ineficiente. En la primera, las gotas de infección han culminado su proceso de

diferenciación, resultando en la formación del simbiosoma, compuesto por la membrana vegetal original modificada en su

composición y un bacteroide de tipo 4 con una estructura normalmente en forma de “Y” o de “T” y con una heterogeneidad

citoplasmática notable, indicativa de su maduración en forma fijadora de nitrógeno. Por otro lado, las células vegetales no

presentan tantos amiloplastos, porque posiblemente hayan sido consumidos durante la actividad fijadora de N2. La zona ineficiente

está compuesta por células con bacteroides de tipo 5 que presentan un citoplasma homogéneo indicatorio del inicio de la

senescencia.

6) Zona IV o de senescencia: región en la base del nódulo, comprendida por celulas vegetales y bacterianas en degradación y que se

incrementa con la edad del mismo.


NODULO DETERMINADO:Este tipo de nódulos es inducido en plantas como las del género Phaseolus, Glycine, Vigna y Lotus, entre otras. A diferencia que en los

indeterminados, en esta clase de nódulos no hay un meristemo permanente. Así, su crecimiento se basa en la expansión en vez de en la división

celular, razón por la que presentan una morfología esférica en vez de cilíndrica (Hirsch A.M., 1992). La causa de la ausencia de un meristemo

permanente la podemos encontrar en el proceso de formación. Se ha comprobado que las primeras divisiones celulares en respuesta a la presencia

de Rhizobium son anticlinales y se producen en la hipodermis (Newcomb W. y col., 1979; Rolfe B.G. y Gresshoff P.M., 1988). A continuación, se

genera otro foco de división celular en el periciclo. Posteriormente, estos dos meristemos convergen generando el primordio nodular, en el cual

podemos encontrarnos células no vacuoladas procedente de las divisiones de la hipodermis conformando el tejido central del nódulo, y células

con un elevado grado de vacuolización procedentes de las divisiones en el periciclo, componiendo el parénquima nodular que rodea al tejido

central. gran parte de la actividad mitótica en la región central del nódulo se pierde transcurridos 12 a 18 días tras la inoculación (Newcomb W. y

col., 1979). Algunas células de este tejido central son invadidas a través de los canales de infección y pueden ser identificadas por su gran tamaño

y densidad, debidos a la elevada presencia de simbiosomas en su interior. Estos simbiosomas, a diferencia de los existentes en nódulos

indeterminados, pueden presentar más de un bacteroide en su interior. El resto de células, no infectadas, presentan un tamaño inferior y con una

elevada vacuolización; además, en soja se ha comprobado que expresan la enzima uricasa encargada de la producción de ureidos que es la forma

en la que se distribuyen los compuestos nitrogenados en estas plantas. Por otro lado, en el parénquima se encuentran varias capas de células

separadas por exiguos espacios intercelulares y con un elevado contenido de proteínas ricas en prolina en su pared, que pueden contribuir a limitar

la difusión del oxígeno al tejido central (Tjepkema J.D. y Yocum C.S., 1974). Sin embargo, el parénquima no tiene únicamente esta función

protectora, ya que posiblemente puede participar en la producción de ureidos, al haberse detectado en la zona de contacto con el tejido central

células que presentan un elevado número de peroxisomas, así como un gran retículo endoplasmático y la enzima uricasa (Newcomb E.H. y col.,

1989).

DESARROLLO DEL NODULO INDETERMINADO Y DETERMINADO



En un simbiosoma se pueden distinguir

los siguientes componentes:

1) Membrana peribacteroidea (mpb)

2) Fluido peribacteroideo (fpb)

3) Bacteroide

DIFERENCIACIÓN DEL SIMBIOSOMA


Fijación NO simbiótica de N

Este proceso se presenta sin necesidadde una relación mutualista.

La asociación se encuentra en una ampliagama de cultivos de interés agrícola.

Dentro de los microorganismos que tienen ésta capacidad se encuentran:• Bacterias de vida libre (Azotobacter,Azospirillum, Clostridium)• Algas azul verdosas (Anabaena, Nostoc)


Fijación NO simbiótica de N

1) Azotobacter vinelandii

Tiene la capacidad de:

1. Fija nitrógeno en presencia de

oxígeno por tres sistemas diferentes de

nitrogenasa.

2. Posee mecanismos de protección de la

nitrogenasa.

3. Posee una alta capacidad respiratoria

que en condiciones diazotróficas o de

fijación de nitrógeno.


COMERCIALIZACIÓN:


2) CIANOBACTERIAS

• FORMAN VESICULAS EN LA PARTE LATERAL O TERMINAL DE LAS HIFAS ENDEFICIENCIA DE NITRÓGENO.


2) ACTINOMYCETOS


B. SOLUBILIZADORES DE FÓSFORO

I - QUELACIÓN Quelatos de Ca, Mg y Fe hechos por microorganismos. Se logradesestabilizar el P mineral y lo hace soluble


II - REDUCCIÓN DEL FE

La forma de Hierro Fe+2 es más soluble que Fe+3 , el fosfato de Fe se desestabiliza y se libera el difosfato


III - Producción de ácidos orgánicos:

Los microorganismos producen y liberan algunos ácidos orgánicos que reaccionan con aniones fosfato fijados, lo que permite su solubilización. Algunos ejemplos de éste proceso son:• Acido Nítrico (Nitrosomonas) • Acido carbónico (todos los productores de CO2


ALGUNOS SOLUBILIZADORES

• Los microorganismos que actúan en la solubilización ocupan el 10% de la población del suelo• Se encuentran en la rizosfera y algunos géneros son:• Pseudomonas putida, Mycobacterium, Micrococcus, Bacillus subtilis• Thiobacillus, Penicillium bilaji, Aspergillus niger


• Otro grupo de microorganismos, ampliamenteconocidos y estudiados, tienen la capacidad deaumentar el área decapitación y absorción denutrientes, principalmente fósforo, a través de lasraíces

Asociación simbiótica donde la micorrizaaumenta la velocidad de captación de P yotros nutrientes (N, Fe y Cu).TIPOS:• Ectotrópicas (árboles de zonas templadas)•Endotrópicas (cultivos de interés económico)

MICORRIZAS

C. CAPTADORES DE FÓSFORO


Estos son microorganismos que, durante su actividad metabólica, son capacesde producir y liberar sustancias reguladoras de crecimiento para las plantas.

D. PROMOTORES DE CRECIMIENTO

MICROORGANISMOS SUSTANCIAS PROMOTORAS DE

CRECIMIENTO

Gibberella sp (Fusarium moniliforme)

giberelina

Rhizobium,Pseudomonas, Azospirillum,Actinoplanes,

Agrobacterium,Azotobacter, Bacillus subtilis

ácido indolacético,Fitohormonas (auxinas y

citocinas)

Anabaena, Nostoc ácido indolacético

Diplodia macrospora auxinas

Phomopsis auxinas

Trichoderma giberelina


COMERCIALIZACIÓN:


COMERCIALIZACIÓN:

Algas de engorde 1 L Goldbird

Aporta nitrógeno, fósforo ypotasio. Bioestimulador vegetalpor sus altos contenidos encarbohidratos. Inductor delcrecimiento. Induce a laestimulación vegetal, alcuajado y al engorde de loscogollos.


Producción de biofertilizantes


P. amyloliquefaciens

GRACIAS

https://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/bolarios/Investigacion/fijacionN.htm

http://www.eez.csic.es/~olivares/ciencia/fijacion/

biofertilizantes (3)

Science

zona de clulas

zona an

zona meristemtica

zona de prefijacin

clulas vegetales

proceso de invasin

proceso de diferenciacin

invasin bacteriana