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MICROBIOLOGÍA DE SUELOS INFORME COMPONENTE PRÁCTICO
PRESENTADO POR KAREN YISETH MEDRANO MEDRANO 1010065256 PROGRAMA: AGRONOMÍA GRUPO: 17
TUTOR DE PRÁCTICA PAOLA ALEANDRA MARTINE!
UNI"ERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA # UNAD ESCUELA DE CIENCIAS AGRICOLAS Y PECUARIAS DEL MEDIO AMBIENTE $ECAPMA% CEAD LA DORADA MAYO 2017
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INTRODUCCI&N La fijación biológica del nitrógeno atmosférico, consistente en la reducción de N2 a NH4+ por la enzima nitrogenasa, es, después de la fotosíntesis, la ruta metabólica más importante para el mantenimiento de la ida en la !iosfera" #uriosamente, este proceso crucial sólo puede ser lleado a cabo por unos pocos grupos de seres ios, todos ellos procariotas $%prent &" ' %prent (", )**" Los microorganismos fijadores de nitrógeno no constitu'en un grupo ta-onómico .omogéneo, la /nica característica 0ue comparten es la presencia de la enzima nitrogenasa $1e.r &"(" ' col", )**" 3stos organismos pueden realizar la fijación biológica de nitrógeno 'a sea independientemente $a e-cepción de las rizobiáceas o estableciendo relaciones simbióticas con otros organismos" %on estas formas simbióticas, concretamente las establecidas entre las rizobiáceas ' las leguminosas, las 0ue antiguamente eran aproec.adas para la renoación de los suelos mediante la práctica de la rotación de cultios .o' en día sin embargo, desde la aparición de la 5reolución erde6 en agricultura, esta práctica se .a sustituido por la utilización de fertilizantes 0uímicos a pesar del eleado costo energético ' ambiental 0ue supone" (ara poder disminuir la dependencia a fertilizantes nitrogenados 0ue está ad0uiriendo la agricultura mundial se .an propuesto arias alternatias 0ue abarcan desde la modificación genética de las plantas a la optimización ' mejora de la fijación biológica de nitrógeno $7ance #"(", 2)"
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OB'ETI"OS OB'ETI"O GENERAL #omprobar los beneficios de la 8ijación !iológica de Nitrógeno atmosférico ' de la inoculación del 8rijol #alima $(.aseolus 7ulgaris"
OB'ETI"O ESPECIFICO •
9econocer en campo, los conocimientos ad0uiridos en el curso de
microbiología de suelo, en la implementación de prácticas adecuadas para la producción agrícola ' la relación con el medio ambiente" •
:dentificar ' diferenciar las prácticas agrícolas, noedosas como sistemas
de producción"
•
#onocer los métodos ' procesos 0ue se cumplen en el proceso de fijación
de nitrógeno al suelo ' la inoculación del 8rijol #alima"
HIP&TESIS DE IN"ESTIGACI&N ;rabajaremos con inoculantes elaborados en base a microorganismos los cuales al ser aplicados a las semillas de frijol nos puede faorecer el aproec.amiento de los nutrientes en asociación con una planta ' su rizosfera" 3l cual facilita el crecimiento egetal aumentando o manteniendo su rendimiento, con dosis reducidas e inclusie sin fertilizantes 0uímicos teniendo en cuenta 0ue este es un problema 0ue nos está afectando .o' en día debido a la gran cantidad de fertilizantes desperdiciados ' los e-cesos de nitrógeno ' fosfatos 0ue pueden infiltrarse en las aguas subterráneas o ser
. arrastrados a cursos de agua"
biodiersidad ' degradación de la tierra"
3l uso de microorganismos benéficos
$bacterias u .ongos promuee la salud de las plantas obteniéndose como resultado una planta de calidad"
MARCO TE&RICO La inoculación es una práctica 0ue busca lograr la ad.erencia efectia de un alto n/mero de bacterias fijadoras de Nitrógeno $
. %emillas no inoculadas con tierra estéril, se sembraron 2 semillas no inoculadas en
) macetas con tierra estéril $2 semillas por maceta" ;ratamiento 4 %emillas no inoculadas con tierra no estéril, se sembraron 2 semillas no inoculadas en ) macetas con tierra no estéril $2 semillas por maceta" 3stos tratamientos fueron establecidos con el fin de obserar e identificar los diferentes ciclos de germinación de cada una de las plantas, partiendo de un conocimiento preio para dar respuestas significatias a cada proceso eolutio"
RESULTADOS (UE SE ESPERAN OBTENER AL MOMENTO DE HACER LA SIEMBRA 3n los tratamientos ), 2 ' 4 las plantas deberían crecer más 0ue las del tratamiento >, deberán ser de un color erde más intenso ' presentar nódulos en sus raíces, debido a la presencia de bacterias fijadoras de nitrógeno pree-istentes en la tierra o por causa de la aplicación de inoculantes" Las semillas inoculadas deberían presentar ma'or n/mero de nódulos 0ue en el tratamiento sin inoculación" 3n el tratamiento > no deberían isualizarse nódulos por0ue los microorganismos pree-istentes deberían .aberse degradado por la esterilización"
RESULTADOS OBTENIDOS T)*+*,-/+ 1 S,-* -/34** 3/ +-))* +)- 3n este proceso se eidencio la germinación de ? macetas de las ) establecidas, de las cuales se lleó un control correspondiente a su estructura egetatia $altura, n/mero de .ojas, presencia de nódulos"
T)*+*,-/+ 2
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S,-* -/34** 3/ +-))* / +)- 3n este proceso se obseró 0ue todas las macetas germinaron adecuadamente, teniendo en cuenta 0ue
se aplicó el inoculante lo 0ue acelero el proceso de
crecimiento en las plantas de frijol, además se presentó ma'or n/mero de .ojas, comparándolas con otros tratamientos sin inocular, de igual manera se eidencio 0ue en todas las macetas presentaron floración"
T)*+*,-/+ S,-* / -/34** 3/ +-))* +)- 3n este proceso se eidencio 0ue al plantar las semillas en tierra estéril .ubo degradación de los microorganismos, por lo tanto al no .aber los componentes necesarios para la germinación se obtuo un porcentaje de pérdida del *@, cabe resaltar 0ue una de las macetas germino días después 0ue nacieron los demás tratamientos, ' la raíz se obsera en la superficie de la tierra compactada por su estado de esterilización"
T)*+*,-/+ 8 S,-* / -/34** 3/ +-))* / +)- 3n este proceso se eidencio 0ue .ubo una germinación adecuada, presentando un crecimiento uniforme entre las macetas, obteniendo así un promedio de A>"B cm de altura ' un )4") de NC .ojas durante las cuatro semanas de seguimiento"
ESTABLECIMIENTO 3n el establecimiento de los tratamientos se utilizaron 4 macetas plásticas transparente para obserar el enraizamiento de las plántulas, además se utilizó tierra de 2 zonas diferentes para asegurar el é-ito de su germinación en sus diferentes etapas, estas se ubicaron en puntos estratégicos donde no las afectara la radiación solar pero a su ez permitirles iniciar su proceso de fototropismo" #ada maceta se le realizó pe0ueDos orificios para permitir 0ue drene el agua de riego"
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SOSTENIMIENTO Eurante el proceso eolutio de las plantas de frijol #alima se establecieron unos parámetros para fijar el proceso de riego a cada una de las plántulas utilizando agua esterilizada cada 2 días en .oras de la maDana, para estimular el proceso de absorción por parte de la raíz piotante eitando así la saturación de la tierra" Luego de la semana dos $2 fue necesario establecer una cuerda a una altura de ) metro apro-imadamente para darle formación a las plantas de frijol, para su adecuado crecimiento"
ANALISIS %e puede determinar 0ue los cuatro tratamiento tuieron características distintas en cuanto altura, numero de .ojas, sistema radicular, por ende se conclu'e 0ue estos procesos nos brinda un aporte significatio para la aplicación de inoculantes en la semilla de frijol, 'a 0ue con la fijación biológica de nitrógeno podemos eitar utilizar fertilizantes agro0uímicos los cuales con el transcurso del tiempo perjudican la capa egetatia del suelo" %e obseran en los tratamientos ) ' > primordialmente en el > 0ue .a' compactación de la tierra por lo tanto no .a' microorganismo benéficos para agilizar el proceso de germinación de las plantas, en el momento de riego estas se obseran 0ue no .a' filtración del agua en la tierra estéril, cabe resaltar 0ue en el tratamiento ) .a' ma'or porcentaje de germinación debido a 0ue estas semillas fueron inoculadas con bacterias fijadoras de nitrógeno, a pesar de 0ue estas se encontraban en tierra estéril compactada" %e obsera 0ue en los tratamientos 2 ' 4, con tierra no estéril tienen un crecimiento adecuado con una germinación del )@, destacando el tratamiento 2 , 'a 0ue las semillas fueron inoculadas ' presento el ma'or índice de altura, NC de .ojas ' floración"
CUESTIONARIO RESUELTO. CON ARGUMENTACI&N ACAD9MICA MATERIALES Y M9TODO E"IDENCIAS Y RESULTADOS DISCUSI&N DE RESULTADOS"
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(4 4/* -,;--. P)<4 -,=)+*/+ / * *>)-34+4)*? La simbiosis es una asociación íntima ' a largo plazo entre organismos de dos especies diferentes" Las relaciones simbióticas prolongadas pueden dar como resultado cambios eolutios profundos en los organismos 0ue interienen, como en el caso de los lí0uenes, una de las simbiosis más antiguas ' ecológicamente más e-itosas" %e considera generalmente 0ue e-isten tres tipos de relaciones simbióticasF el parasitismo, el mutualismo ' el comensalismo" 3s importante en la agricultura 'a 0ue permite 0ue especies como las leguminosas sean particularmente importantes debido a su .abilidad para fijar nitrógeno atmosférico en simbiosis con 9.izobium, bacterias 0ue nodulan sus raíces, así como por su alto alor nutricional como alimentos para .umanos ' como forrajes para animales" La fijación biológica de nitrógeno en los cultios de leguminosas resulta cada ez más importante en ista de los esfuerzos para desarrollar una producción agrícola más económica ' sostenible"
C@, +)*/),*/ /-+)@>/ *+,)-3 * =*/+* =*)* -/3)=)*) 4+--*) / 4 ,+*;-,? La fuente ma'oritaria de nitrógeno es el aire 'a 0ue las rocas contienen cantidades insignificantes de este nutriente" La fertilización, orgánica o inorgánica, constitu'e, en la práctica, la fuente más importante de nitrógeno en la agricultura, aun0ue también se incorpora al suelo por la lluia o por la fijación a traés de numerosos microorganismos ' de los egetales superiores" 3sta /ltima ía es la 0ue, de manera natural, proporciona más nitrógeno a los suelos cultiados"
. 3l *G*B@ del nitrógeno total del suelo se encuentra en forma orgánica, de modo 0ue
no es directamente asimilable por las plantas, sino 0ue debe sufrir un proceso de transformación denominado mineralización" < su ez, el nitrógeno mineral del suelo, se encuentra en forma de amonio, NH4 +, ' de nitrato, N> "
pueden proocar el ascenso de los nitratos a .orizontes
superficiales del suelo"
P) <4 /3*)- ,/) *-3-@/ )+--*/+ /-+)>/* / *>4/* =3- >4,-/*? La
fijación
biológica
de
nitrógeno
$8!N
en
las
leguminosas
contribu'e
significatiamente a la nutrición nitrogenada ' productiidad de las praderas" (or lo tanto, es esencial implementar metodologías apropiadas para su ealuación" 3n la medición de la 8!N de especies leguminosas se .an utilizado diferentes metodologías, tales como diferencias en la acumulación de N total o el rendimiento de =% entre
. plantas fijadoras ' no fijadoras $7incent, )*2 Hardarson et al", )*4" La técnica de
reducción del acetileno $Hard' et al", )*?, 0ue .a probado ser /til para detectar sistemas de fijación de N, también tiene limitaciones debido a 0ue mide la actiidad de la enzima nitrogenasa de manera puntual ' en un corto período de tiempo"
C@, ,-3))>*/-, *3-* -/43/ 3)3-,-/+ * =*/+* * =)43-) 4+*/3-* =),+)* =)+>)* * <4* =*+@>/? La producción agrícola actual con problemas en el consumo de agua, fertilizantes ' pesticidas, re0uiere de estrategias en donde estos insumos se reduzcan, para asegurar el rendimiento egetal a un costo relatiamente bajo, sin deterioro de la fertilidad del suelo" 3-iste una alternatia 0ue considera al usó de rizomicroorganismos, a0uellos 0ue asociados a las raíces de las plantasF mejoran, estimulan ' facilitan, el sano desarrollo de la planta a dosis inferiores de fertilizante nitrogenado, fosforado u otros necesarios para un rendimiento rentable" 3s posible 0ue mediante la inoculación de la semilla a la siembre, se logre mejorar una adecuada absorción del fertilizante, también proteger a las raíces del ata0ue de fitopatógenos" 3n general se reconocen diferentes mecanismos de beneficio de las bacterias promotoras del crecimiento egetal $!(#7 para estimular un desarrollo egetal sano ' obiamente una producción agrícola sustentable 0ue no solo asegure una ganancia para el agricultor, sino también se mantenga la capacidad productia del suelo, además generar un producto de calidad para el consumidor" Las ampliamente conocidas !(#7 son a0uellas 0ue inoculadas a la siembra de la semilla, inducen su germinación para luego colonizar la raíz, en donde al transformar sus e-udados radicales en sustancias promotoras del crecimiento egetal, causan un efecto similar a las fito.ormonas aplicadas comercialmente a las semillas ' plantasF como una ma'or proliferación de pelos radicales, 0ue incrementa una mejor ' eficiente absorción mineral como nitrógeno, fósforo, .ierro"
. < pesar de 0ue se reduce las dosis del fertilizante nitrogenado ' fosforado sin 0ue ello
ponga en riesgo la salud ' 0ue no afectan negatiamente el rendimiento del cultio egetal"
CONCLUSIONES %e logró identificar en práctica, el proceso de inoculación de semillas de frijol, mediante la fijación biológica de nitrógeno, la cual facilita el crecimiento egetal aumentando o manteniendo su rendimiento"
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. ANEOS 8ijación !iológica Eel Nitrógeno
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.ttpFJJKKK"monografias"comJtrabajos>>JcrecimientoGegetalJcrecimientoG
egetal"s.tml
ANEO1" TABLAS DE DATOS SEMANALES SEMANA 1
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ALTURA DE LA PLANTA 35 30
TTO1 Cm
25
TTO2 Cm
20
TTO3 Cm
15
TTO4 Cm
10 5 0
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10
N° HOJAS 6 5
TTO1 Hojas
4
TTO2 Hojas TTO3 Hojas
3
TTO4 Hojas
2 1 0
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10
.
SEMANA
2
ALTURA DE LA PLANTA 52
52 40
37 38 32
43 43
40
55 48
40 40
40
48
47 45 36 30
33
40
40 42
45 45 38
23 0 M1
0
0
0
M2
M3
0
0 M4
TTO1 Cm
0
0 M5
TTO2 Cm
0 M6
0
0
0
0
M7
M8
M9
M10
TTO3 Cm
TTO4 Cm
.
N° HOJAS 11 88
8
11 8
11
8
8
8
8
8
8
11 8
7
8
8
7
8
8
11
8
8
5 0 M1
0
0
0
M2
M3
0
TTO1 Hojas
0 M4
0
0 M5
TTO2 Hojas
0 M6
8 5
0
0
0
0
M7
M8
M9
M10
TTO3 Hojas
TTO4 Hojas
.
SEMANA
ALTURA DE LA PLANTA 100 80
88 70 68 75 62
60
70 66 40 50
65
64
54
46
73
70 62 62 59 5660 57 60 56 50
54
33
20 0
72 76
0
0
M1
0
0
M2
M3
0
0
0
M4
TTO1 Cm
0
0
M5 TTO2 Cm
M6
0
0
0
0
M7
M8
M9
M10
TTO3 Cm
TTO4 Cm
N° HOJAS 20 15 16 14 12 10
17
17
17
14
14
10
14 11
10
9
1212
14 13
14 13 10
10
1414
14
11
11 11
5 0
0 M1
0
0
0
M2
M3 TTO1 Hojas
0
0 M4
0
0 M5
TTO2 Hojas
0 M6
0
0
0
0
M7
M8
M9
M10
TTO3 Hojas
TTO4 Hojas
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SEMANA 8
ALTURA DE LA PLANTA 95 80 78
82 78
85 70
58
79
81 80
73
75
85 64
63
87 82 75 73 75 70 74
89 68
68
39 0 M1
0
0
0
M2
M3
0
0
0
M4
TTO1 Cm
0 M5
TTO2 Cm
N° HOJAS
0 M6
0
0
0
M7
M8
M9
TTO3 Cm
0 M10
TTO4 Cm
17
0 00 0 00 00 0 0 0 0 0 20 20 20 17 1717 17 17 17 1714 1714 16 16 1612 14 10 12 14 14
19 20
17 17
TTO 1 Ho ja
TTO 2 Ho ja
TTO 3 Ho ja
TTO 4 Ho ja
ANEO 2: FOTOGRAFÍAS SEGUIMIENTO ENSAYO Y COSECHA DE PLANTAS
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