FBN

N no sistema solo planta• N2

• Industrial• Biológica• Atmosférica

• Clorofila, proteínas• Enzimas, fotossíntese

Processo industrial• Catalise química

• N2 + 3 H2 2NH3

457ºc + 200 atm.

Fixação Biológica

• N2 + 3H2 2NH3

Nitrogenase

Rhyzobium, Bradyrhizobium, Azorizhobium, photorizhobium, sinorizhobium

Fixação atmosférica• Quebra da ligação tripla do N2

• Descargas elétricas

• 30 milhões de toneladas / ano

Industrial Biologia

É um processo caro, tem alta demanda energética, consome fosseis e pode ser poluente

Recurso natural renovável e passivo de manipulação

Fertilizante nitrogenados - transporte e armazenamento - inflamáveis e explosivos

Barato e sem impacto ambiental

Baixo aproveitamento e poluentes Consome 2,5% da energia da fotossíntese

5 a 20% do custo de produção 65% do N incorporado a seres vivos

Expansão e limitada pelo capital e impacto ambiental

Fim da vida em 30 anos sem FBN

2% do N absorvido 85% do N absorvido

Fixados 49 milhões de toneladas / ano 175 milhões toneladas / ano

Nitrogenase

• Ferro molibdênio

• Oxigênio

Proteção respiratória• Alta taxa de respiração

• Azotobacter

Proteção conformacional

• Azotobacter

• Mecanismo de liga e desliga

• Ativação e desativação na presença do O2

Produção de polissacarídeos extracelular

• Derxia

• Tipo de Goma

Células especializadas• Cianobactérias

• Paredes espessas

• Colônia e simbiose

Locomoção• Azospirillum

• Herbaspirillum

• Movimentos para baixas• Concentrações de O2

(leg)-hemoglobina e nodulação• Evolução

• Risório

• Leguminosa e Parasponia spp.

• Nódulos

Diversidade e ocorrência de fixadores• 40 gêneros de bactérias

• 24 gêneros de metanogenicas

• 6 gêneros de archeas

• 37 gêneros de cianobactérias

Associações de fixadores com vegetais• Rizosfera

• Endorizosfera

• Monocotiledoneas

• Azospirillun spp., Paenebacillus spp., Herbaspirillum spp.

• Johanna Döbereiner

Fixação em gramíneas• Pesquisas em convênio com a Embrapa em pleno

desenvolvimento. • Possibilidade de redução de 50% do fertilizante

nitrogenado utilizado na cultura. • Previsão de lançamento para 2012/2013.

• Leguminosas x Gramíneas

• Vida livre x nodulantes

• Oxigênio

Simbioses Actinorrízicas