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1.DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES PARA LAS PLANTAS, image, El nitrato…
1.DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES PARA LAS PLANTAS
1.4.DISPONIBILIDAD DE AZUFRE
ESTADOS DE OXIDACION
depósito de S
sulfatos (yeso: CaSO4)
sulfuros (pirita: FeS2)
gases atmosféricos
H2S y SO2
1.2.Disponibilidad de Nitrógeno
1.1.Características Generales
durante la descomposicion de los proceso microbianos liberan minerales
nutrientes disponibles y solubles en una solución de suelo
moleculas organicas mayoritariamente**
N-P-S **
materia orgánica
restos incorporados al suelo
N
no es un componente geoestructural del suelo
1.2.2.Pérdidas de nitrógeno del suelo
Desnitrificación
reducción de nitrato =N2-Ngaseoso
microorganismos con metabolismo quimio-organo-heterótrofo
muy eficientes en la obtención de energía
(aproximadamente 34 ATP/ glucosa)
(especies de los géneros Bacillus, Azospirillum y
Rhizobium)
(Pseudomonas denitrificans, Microccocus denitrificans y
Thiobacillus denitrificans)
si hay oxígeno en el suelo
tienen metabolismo de respiración aeróbica
mucho N por la aplicación de fertilizantes
retorna muy poco
debido a que se han eliminado muchas áreas inundadas
volatilización del amoníaco (ver amonificación)
lixiviación de nitrato (ver
nitrificación)
cuando la humedad del suelo supera
el límite de saturación
micrositios donde existen transitoriamente condiciones
de anoxia
atmósfera es el mayor depósito de N en la naturaleza
aire contiene 78% de N gaseoso
N atmosférico ingresar al
suelo por precipitación atmosférica y fijación biológica
(actúa con valencias desde -3 a
+5)
permiten la
oxidación y reducción de varios compuestos
N (actúa con valencias desde -3 a
+5
El nitrato originado por nitrificación es altamente soluble en la solución del
suelo y puede ser:
asimilado por las plantas y microorganismos
utilizado como aceptor de protones por microorganismos de
respiración anaeróbica y transformado a gases de N (denitrificación)
lixiviado hacia horizontes profundos del suelo y napas de agua
lavado por escorrentía
acumulado en el suelo cuando hay escasa humedad y falta de
consumo por las plantas
nitrato tiene alta solubilidad por lo que mas accesible para las plantas
nitrato en el suelo es muy variable y heterogénea
debido a su alta movilidad y
proceso de liberación de sulfato casi no tiene condiciones limitantes
asimilado por las plantas y microorganismos
precipitado en los sedimentos como CaSO4
respiración anaeróbica y transformado a gases de S (desulfatación)
lixiviado hacia horizontes profundos del suelo y napas de agua
lavado por escorrentía
absorbidos por las plantas
que son
de una roca madre
estados de oxidación
-3 en el amoníaco (o su
ion amonio) y en las aminas de las moléculas orgánicas
+3 en el nitrito; y +5 en el nitrato
menor cantidad está como +1
y +4 en los óxidos de N gaseoso
0 en el gas biatómico en
la atmósfera
oxidación de compuestos
reducción de compuestos
Nitrobacterias
La nitrificación es la oxidación biológica de amonio con oxígeno para dar nitrito, seguida por la oxidación de esos nitritos a nitratos
Esta oxidación la realizan organismos de metabolismo quimio-lito autótrofo
la oxidación de un compuesto inorgánico y
sintetizan C orgánico a partir del CO2 del aire (por el ciclo de Calvin)
el contenido de nitratos en el suelo se deben
hacer muestreos periódicos y tomar gran cantidad de muestras
se fertiliza con compuestos amoniacales debe tenerse muy en cuenta
forma de bacilos, cocos o espirilos
flagelados y no forman esporas
Las bacterias descomponedoras utilizan nitrógeno de los desechos animales y producto de la descomposicion de plantas y animales
elaborando sus propias proteínas liberando al suelo N que no utilizaron en forma de NH4
amonio liberado por los microorganismos en la solución del suelo puede
ser
compuestos orgánicos con N más abundantes en el suelo
proteinas
ácidos húmicos
urea
quitina
ácidos nucleicos
mureína
tienen cargan gran positiva
salto de
potencial redox
Se estima que para fijar un mol de CO2 por el ciclo de Calvin los
nitritadores requieren 35 moles de N, mientras que los nitratadores requieren 100
moles de N
soportan amplios rangos de pH 5-
9
e transforman un catión en anión
Oxidan amonio
aeróbicos
roca madre (apatitas) que liberan P durante los procesos de
meteorización y formación del suelo
depende de la geomorfología de cada suelo
mismos estados de oxidación que el N (-3 a +5)
Degradación de compuestos orgánicos fosforados
descomposición de restos orgánicos =microorganismos liberan P al consumir las cadenas
carbonadas
(ATP,
ácidos nucleicos, fosfolípidos, etc.).
ningún microorganismo oxida P para obtener energía
Sulfidrilación
Degradación de compuestos orgánicos azufrados
oxidación de las
cadenas carbonadas
: hongos, actinomycetes y bacterias,
aeróbicas y anaeróbicas
Sulfoxidación
microorganismos capaces de oxidar el H2S
Desulfatación
s bacterias que poseen la enzima para reducir el sulfato a H2S
escasez de oxígeno, alta concentración de sulfatos y presencia
de compuestos orgánicos en descomposición
1.2.1.Degradación de compuestos nitrogenados
incluyen varios pasos
ciclo de inundación y sequía”
P>EN EL SUELO
depende fuertemente del pH del suelo
pH menores de 6.5 favorecen que el P se ligue al Al y al Fe
pH mayores de 8 provoca la precipitación como Ca3(PO4)2
EL PO4-3 liberado de moléculas orgánicas
asimilado por las plantas y microorganismos
incorporado al humus del suelo como fitatos
precipitado en los sedimentos como Ca3(PO4)2 (pH > 8)
ligado con Al o Fe (pH < 6.5)
es poco móvil en el suelo por la escasa solubilidad
poco soluble se encuentra precipitado en sedimentos o partículas del suelo
facilita el intercambio de fotosintatos
relación micorrítica debido a su
escasa solubilidad y movilidad
*Mineralización
:
**
liberación de minerales de las moléculas orgánicas (proceso
biológico: microorganismos)
Volatilización:
transformación de compuestos solubles en gases (proceso
biológico y abiótico)
2.PROCESOS RELACIONADOS CON LA DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES
EN EL SUELO
Precipitación atmosférica:
transformación de gases en compuestos solubles
(proceso abiótico)
Fijación:
transformación de gases en compuestos orgánicos (proceso biológico)
Sedimentación:
precipitación de compuestos solubles (proceso abiótico)
Lixiviación:
movimiento de compuestos solubles hacia horizontes profundos del
suelo y acuíferos (proceso abiótico)
Escorrentía:
arrastre de compuestos solubles y sedimentos por corrientes de
agua superficial (proceso abiótico)
Solubilización
*
:* liberación de nutrientes disponibles desde los sedimentos y roca
madre (proceso biológico y abiótico)
Asimilación:
incorporación de minerales en las moléculas orgánicas (proceso
biológico: microorganismos y plantas)
Amonificación
Nitrificación
. Dependiendo del tipo de microorganismo varía la relación
entre el N incorporado al citoplasma y el N liberado al medio
microorganismos
hongos<N
actinomycetes
bacterias aeróbicas
bacterias anaeróbicas
esporuladas
asimilado por las plantas y otros microorganismos
fijado a la superficie de las arcillas (las arcillas poseen cargas
negativas)
incorporado a los ácidos húmicos
oxidado por algunos microorganismos para obtener energía
(metabolismo quimio-lito-autótrofos)
volatilizado como amoníaco en condiciones de sequía en el suelo
1.3.DISPONIBILIDAD DE FÓSFORO
Micorrizas
P>reacciones químicas inorgánicas
estrecha relación simbiótica que se
establece entre algunos hongos y las raíces de las plantas
f
avorecen la nutrición fosfatada de las plantas hospedadoras
concentración
exploración del suelo
solubilización
mineralización:
se obtienen
procesos biológicos
elemento mineral mas importante
proviene mayoritariamente
sin embargo
el
la
características
ciclo del nitrógeno
procesos biológicos
permiten
(C/N=10)
(C/N=5)
tienen
son
nitritadores
nitratadores
El N disponible puede ciclarse dentro del suelo pero también puede
perderse
bacterias en ambientes acuáticos
falta oxígeno en el suelo
factor clave de perdida
y
las raíces respiran y disminuye el O2 para la
actividad microbiana
restos orgánicos en descomposición
abundancia de
nitratos
Relación entre los procesos de amonificación, nitrificación y denitrificación
según el grado de saturación de agua de los poros del suelo
ingresa al suelo (por fijación y deposición)
nitrgeno
<actividad de los microorganismos (procesos biológicos)
>MINERALES
en la
microorganismos quimio-órgano-heterótrofos
pueden ser
(mico = hongo; riza =
raíz)
involucrado
permitiendo
Se pueden diferenciar varios tipos de micorrizas según el grado de
interacción simbiótica y las especies de hongos y plantas involucradas
endomicorrizas
ectomicorrizas
tercer elemento de importancia en la nutrición de las plantas
disponibilidad tanto como el N,P
en rocas madres como
S
en su composición
química son los aminoácidos
restos orgánicos en
descomposición incluye varios pasos
ruptura del enlace sulfridilo y liberación de H2S
debido
realizado por
oxidación del H2S produciendo S elemental
y sulfato
obtienen energía de la oxidación de un compuesto inorgánico y sintetizan C
orgánico a partir del CO2
Thiobacterias
Thiorrodaceas y Chlorobiaceas
El sulfato producido por oxidación del H2S puede ser
reducción de sulfato con
producción de H2S gaseoso
*sulfato actúa como aceptor de e
al final de la cadena respiratoria*
Los factores condicionantes para que se produzca
desulfatación son
