FBN UNRN Agronomia 2015

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Que es la rizosfera?

Porción de suelo directamente influenciado pro las raíces de las plantas

Puede alcanzar 1 a 2 mm de espesor cubriendo cada parte del sistema de raíces de una planta (según el tipo de sistema, puede entenderse como rizosfera a toda la masa del suelo, ej gramíneas con un sistema muy ramificado, ver foto)

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Que es la rizosfera?

bacilos Hongos micorriticos

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FBN:

• Proceso que permite reincorporar N en al biósfera.

• Permite que el N atmosférico (no disponible para las plantas) sea transformado a

una forma disponible y asimilable para las plantas: método de bio-fertilización

• La Fijación pueden hacerla microorganismos de vida libre ó simbiontes

(capaces de establecer una estrecha relación con la raíz de la planta)

• La FBN mas estudiada y mas significativa en ecosistemas agrícolas proviene de

simbiosis entre un tipo de bacterias conocidas como rizobios y un tipo de plantas

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«La fijación del nitrógeno es una función esencial en la biosfera. Es similar y quizá la segunda en importancia con la fotosíntesis. Similar, porque en la fotosíntesis lo que se fija de la atmósfera es el carbono. El carbono proveniente de la fotosíntesis es lo que requiere principalmente para crecer, tal es el caso de los cultivos agrícolas. En segunda instancia se necesita el nitrógeno, en simbiosis la planta no necesita tomar el nitrógeno de la tierra, como normalmente lo obtienen, sino que la planta va a estar viviendo a partir del nitrógeno que le pase la bacteria, y esta última le va a transmitir el nitrógeno en forma de amonio. La importancia de la fijación biológica de nitrógeno no deriva solamente de su contribución a la nutrición de las plantas, sino que también contrarresta el uso excesivo de fertilizantes nitrogenados que se agregan a los cultivos»

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subfamilias

Nº Especies TOTALES

Nº de especies reportadas para nodulación

Noduladas No noduladas Total estudiadas %Noduladas

Mimosoideae 2,900 351 37 388 90.46

Papilionoideae 14,000 2,416 46 2,462 98.13

Caesalpinioideae 2,800 72 180 258 27.90

TOTAL 19,700 2,839 263 3,108

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Familia Fabaceae

Leguminosa Kg N2/ha fijado

Arachys hipogea Cajamus cajan Cicer arietinum

Cyamposis tetragonoloba Glycine max

Lens culinaris

Lupinus angustifolius Phaseolus vulgaris Pisum sativum

Vicia faba

Vigna unguiculata

109 224 104 130 88 83 160

49 75 114 198

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Rizobios:

Morfología: dimórficos

En simbiosis:

perdida de pared celular: Bacteroides En vida libre:

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Rizobios:

Clasificación según pared celular: Gramnegativos

Clasificación segúne structuras especiales: Móviles

Ambiente:

Bacterias de vida libre

Clasificación según su metabolismo:

Quimioheterotrofos, aerobias y anaerobias facultativa

Características macroscópicas: Colonias húmedas, adherentes,

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1) Rhizobium libre.

2) Rhizobium atraído por el pelo radical.

3) inicio de la infección por Rhizobium en el pelo radical.

4) Cayado del pastor (pelo radicales, infectados por Rhizobium) 5 y 6). El cordón de infección de Rhizobium invade la matriz de células corticales de la

leguminosa en la raíz.

7) Rhizobium se reproduce en células haploides de la raíz y pierde su pared celular se

sobreproduce auxina.

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Simbiosis Rizobios-Planta:

Adaptación de la vida vegetal a un ambiente deficitario en N:

Si en el suelo hay suficiente N inorgánico, no abunda la simbiosis, por el contrario su en el suelo hay déficit de N y hay bacterias simbiontes, la planta estimula la formación de los nódulos que son las estructuras donde se produce la FBN simbiótica

En la simbiosis, el C que requiere la bacteria es aportado rpo la fotosintesis de la planta, por lo tanto hay una relación directa (asociación) entre la FBN simbiótica y la fotosíntesis: cuanto mayor sea la biomasa aerea, mayor será la fotosíntesis y esto permitirá mayor FBN

Rhizobium Planta

Energía: (entre el 7% y 12% de la energía fotosintética) Carbono

Amoníaco

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Simbiosis Rizobios-Planta: Proceso

Rhizobium

Planta

Flavonoides

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Simbiosis Rizobios-Planta:

* Dinitrogenasa reductasa

(Proteína del hierro ó Componente II)

* Dinitrogenasa

(Proteína del Molibdeno-hierro ó Componente I) Complejo

Enzimatico Nitrogenasa

Componente II

Componente I

Nitrógeno ambiental

reducción

reducción

N2 + 6e + 6H+ + 12 ATP + Mg2+ 2NH

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Simbiosis Rizobios-Planta:

La nitrogenasa es una enzima que funciona en condiciones de anaerobiosis La planta y los rizobios son aerobios

Leghemoglobina, (responsable del color rojo de los nódulos) se acumula entre bacteroides y membrana periobacteroide

Por su afinidad por el O2, la leghemoglobina fija al O2 en el microambiente donde se encuentra el complejo nitrogenasa, disminyendo la capacidad

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