Upload
raul-camacho
View
245
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Reacciones microbiológicas en el suelo
Citation preview
Los Ciclos de los Elementos
El Ciclo del Carbono
CARBONO
VEGETAL
CARBONO
ANIMAL
Descomposición (microorganismos)
• HUMUS
• CÉLULAS MICROBIANAS
CO2
Consumo animal
A C
E
D
B
A = Fotosíntesis
B = Respiración Vegetal
C = Respiración Animal
D = Respiración Microbiana
E = Asimilación de CO2 (microbios autótrofos)
Predominancia de la mineralización o la humificación depende de:
Residuos Orgánicos
Mineralización Humificación
Alta
Cambios marcados
Mucha
Arenosa
Neutro a Alto
Estrecha
Bajo
Bacterias
Temperatura
Precipitación
Aireación
Textura
pH
Relación C:N
Cont. de lignina
Predominancia
Baja
Constante
Poca
Arcillosa
Bajo
Amplia
Alto
Hongos
Relaciones C:N
Especie % de N C:N
Medicago sativa
Trifolium sp.
Glycine max
Zea mays
Avena sativa
Triticum vulgare
3.07%
2.20%
1.85%
1.2%
0.61%
0.5%
13:1
18:1
22:1
33:1
66:1
80:1
Descomposición rápida
Descomposición lenta
El Compost: Método lento
El Compost: Método estándar
Higrómetro
Método del puñado
El Compost: Método rápido
Material Cantidad Observación
Restos vegetales
Abono animal
Humus de lombriz
Carbón de leña
Melaza
Levadura comercial
Agua
100 Kg
100 Kg
100 Kg
50 Kg
2 lts
100 g
50- 60%
Fracciones de 5 cm
Nitrógeno y otros elementos
Masa, microbios, retención de
nutrientes
Retención de humedad (2-3 cm) y
efecto quelato
Incremento rápido de microbios
Inóculo inicial, fermentación
Formulación del Bocashi
El Bocashi: Procedimiento
1) Desmenuzar los restos vegetales y el carbón, y pesar
El Bocashi: Procedimiento
2) Diluir la melaza y la levadura en cantidad adecuada de agua
El Bocashi: Procedimiento
3) Hacer capas de 10 cm con cada uno de los materiales
El Bocashi: Procedimiento
4) Regar con la mezcla de agua + melaza + levadura
El Bocashi: Procedimiento
5) Repetir los pasos 3 y 4, hasta terminar los materiales
El Bocashi: Procedimiento
6) Voltear dos veces el montón resultante
El Bocashi: Procedimiento
7) Chequear la humedad. Si falta añadir, si está en exceso extender
el montón hasta secar lo necesario
7) Voltear 1 vez al día, hasta que la temperatura no supere los 45°
8) Añadir Trichoderma (300g) y mezclar
El Bocashi: Procedimiento
8) Hacer un montón 50 cm, chequear la temperatura, y cubrir con plástico
El Compost: Problemas
Problema Posible Causa Solución
Olor a amoníaco
Temperatura baja
Temperatura muy alta
Ratas o insectos
Olor a podrido Excesiva humedad
Compactación
Exceso de N
Montón muy pequeño
Muy poca humedad
Falta de aireación
Montón muy alto
Grasas y/o carnes
Extender montón o añadir
material seco (paja)
Reducir tamaño del montón
Añadir material con C:N alta
Incrementar altura
Añadir agua y mezclar
Voltear más frecuentemente
Reducir altura o voltear más
frecuentemente
Removerlas
Colector de Gases Deyecciones + Agua
Exceso
DIGESTOR
Combustión, etc
Gases
Descomposición
Anaerobia
Abono líquido y sólido
Biodigestor
El Ciclo del Nitrógeno
Nitrógeno Orgánico
Plantas, Animales,
Microorganismos
N-Orgánico del suelo
Restos de plantas,
animales y microbios
Degradación de
N-Orgánico
Compuestos simples
AMONIFICACIÓN
Compuestos simples a
amonio
Formación de nitrito
NH4+ oxidado a NO2
-
Nitrosomonas
Formación de nitrato
NO2- oxidado a NO3
-
Nitrobacter
NIT
RIF
ICA
CIÓ
N
DESNITRIFICACIÓN
NO3- reducido a N2
Pseudomonas
Nitrógeno Molecular
(N2)
FIJACIÓN DEL N2
Azotobacter, Rhizobium,
etc.
Nitrato asimilado por plantas
Amonio asimilado por
microbios
Nitrato reducido a
amonio por
microbios
Ni = Nm – (Na + Np + Nv + Nl + Nd)
Ni = Nitrógeno inorgánico
Nm = Mineralizado
Na = Asimilado por microbios
Np = Asimilado por plantas
Nv = Se pierde por volatilización
Nl = Se pierde por lixiviación
Nd = Se pierde por desnitrificación
Mineralización de proteínas:
• Enzimas extracelulares:
Proteasa Peptidasas
Proteína nPéptidos Aminoácidos
• AA´s asimilados por microbios:
Desaminasa
Aminoácido R + NH3
Mineralización de ácidos nucleicos:
• Enzimas extracelulares:
Nucleasa
(Pentosa + BN + Pi)n n(Pentosa + BN + Pi)
Acido nucleico Nucleótidos
• Nucleótidos asimilados por microbios:
Fosfatasa
(Pentosa + BN + Pi) (Pentosa + BN) + Pi
Nucleósido
• Pentosa oxidada a CO2.
• Base nitrogenada a: CO2, NH3, urea, etc.
Mineralización de la urea:
Ureasa
CO(NH2)2 + H2O 2NH3 + CO2
Urea
• Algunos microbios, que no producen ureasa:
Carboxilasa
CO(NH2)2 + CO2 H2NCONHCOOH
Acido alofánico
Alofanato hidrolasa
H2NCONHCOOH + H2O 2NH3 + 2CO2
Nitrificación
• Oxidación de amonio a nitrito: Nitrosomonas, Nitrosococcus, etc.
Amonio oxidasa
2NH4+ + 3O2 2NO2
- + 4H+ + 2H2O + energía
• Oxidación de nitrito a nitrato: Nitrobacter
Nitrito oxidasa
2NO2- + O2 2NO3
- + energía
Desnitrificación
NO3- NO2
-
Excretado
al suelo
Respiración anaerobia
NO Oxido nítrico
Oxidado a NO2 en
la atmósfera
DESNITRIFICACION
N2O Oxido nitroso
N2
Reacciones para la destrucción del ozono:
1. El N2O en la atmósfera oxidado a NO: N2O + ½O2 2NO
2. El NO reacciona con ozono y lo destruye: NO + O3 NO2 + O2
3. El NO2 reacciona con oxígeno y forma más NO: NO2 + ½O2
NO + O2
Fijación del Nitrógeno Molecular (N2)
Tipo de Fijación N fijado
(TM x 106)
No biológica
Combustiones (automóviles, fábricas, incendios)
Descargas eléctricas
Industria de fertilizantes
20
10
50
Subtotal: 80
Biológica
Suelo cultivado
Bosques y suelo no cultivado
Mar
89
50
36
Subtotal: 175
TOTAL: 255
31%
69%
20%
Nitrogenasa
Sistema de
transporte de
electrones
6e-
Carbohidratos producidos por fotosíntesis
Respiración
aerobia
12ATP
6H+
2NH3
N2
24Fe, 2Mo, PM = 200.000
4Fe, PM = 60.000
Reacción general: N2 + 6H + 12ATP
2NH3 + 12ADP
nitrogenasa
Termitas + Citrobacter freundii
Azolla + Anabaena azollae
Gunnera macrophylla
+
Nostoc muscorum
Aliso + Frankia alni
Diferencias entre Rhizobium y Bradyrhizobium
Característica Rhizobium Bradyrhizobium
Flagelos
T. de generación
Colonias visibles
Reacción
2-6 perítricos
2-4 hs (“crecimiento rápido”)
2-3 días
Produce ácido
1 polar o subpolar
6-7 hs (“crecimiento lento”)
4-5 días o más
Produce álcali
Células infectadas
Reconocimiento
Pelo radicular
Célula interna de del córtex
Curvatura
Bacteroides
Nódulos eficientes Nódulos ineficientes
Especie de rizobios Leguminosas hospederas
Rhizobium leguminosarum bv.
trifolii
Rhizobium leguminosarum bv.
phaseoli
Rhizobium leguminosarum bv.
viceae
Rhizobium meliloti
Rhizobium loti
Rhizobium japonicum
Bradyrhizobium japonicum
Bradyrhizobium spp.
Trifolium
Phaseolus
Pisum, Vicia, Lens
Medicago
Lupinus
Glicine max
Glicine max
Lupinus, Arachis, Crotalaria,
etc. bv. = biovariedad
Preparación del Inoculante
Inoculación de semillas
Ingredientes Adhesivo + Inoculante Mezcla + semillas
Semillas inoculadas Peletización de semillas
Cantidades por Kg de semillas
Tipo de semillas Inoculante Adhesivo CaCO3
Pequeñas.
Ej. Trifolium 10 g 40 ml 200 g
Medianas
Ej. Vicia 5 g 20 ml 250 g
Grandes
Ej. Phaseolus 2.5 g 10 ml 125
El Ciclo del Fósforo
Fósforo Vegetal
Fósforo Animal
Humus
Fósforo Fijado
(no asimilable)
m = mineralización
i = inmovilización
s = solubilizacion
Fósforo Asimilable
m
m
m i
s
Fósforo Microbiano
El Ciclo del Azufre
4. El ciclo del Azufre
SULFATO
Atmósfera
Animales
B
D
A = Mineralización
B = Inmovilización
C = Oxidación
D = Reducción
Plantas
Humus
Microorganismos
H2S A
A
C
C