DINÁMICA DEL CICLO DEL NITRÓGENO Y FÓSFORO EN SUELOS Laura Emilia Cerón Rincón* Fabio Ancízar Aristizábal Gutiérrez INTRODUCCIÓN ❑Los ciclos biogeoquímicos del fósforo (P) y del nitrógeno (N) son sistemas dinámicos que suceden a través de la biosfera, de cuyos mecanismos de transformación depende la disponibilidad de estos elementos para diferentes formas de vida. Se acepta que la diversidad y actividad de las poblaciones microbianas posee un papel crucial en la dinámica de los nutrientes y por tanto el desafío está en comprender, como responden a las condiciones ambientales. La actividad microbiana en los suelos depende tanto de la condición del recurso y como de sus propiedades químicas, físicas y biológicas. ❑La productividad y dinámica de los ecosistemas terrestres está limitada a la disponibilidad de nutrientes. Para las plantas la disponibilidad de nitrógeno (N) es el principal limitante en la productividad de los cultivos, que junto con del fósforo (P) determinan el crecimiento vegetal. ❑Varios factores tienen influencia en la actividad microbiana de los suelos: los factores naturales: cambios climáticos, condiciones geográficas, profundidad, propiedades físicas, químicas y biológicas y los factores antropogénicos: contaminación y manejo agrícola. OBJETIVOS DE LA ECOLOGIA MICROBIANA Entre las principales metas de la ecología microbiana se plantea entender cómo los factores abióticos influyen en la abundancia, distribución de microorganismos y en los procesos que llevan a cabo. DINÁMICA DEL NITRÓGENO o En la biosfera comprende principalmente la fijación de nitrógeno (N2), la mineralización, la nitrificación, la desnitrificación y la oxidación anaeróbica del amonio. o El nitrógeno entra en la biosfera por fijación química y biológica del nitrógeno molecular (N2) y se remueve de la misma por desnitrificación. AUTORES ➢ Delgado y Salas (2006) proponen que la determinación cuantitativa de los diferentes compartimientos orgánicos y minerales, está relacionada con la disponibilidad de nutrientes y su susceptibilidad de alteración debido al manejo, sistemas de producción y procesos del suelo, donde estos compartimientos estén involucrados. ➢ Nannipieri y Eldor (2009) han propuesto que para interpretar los mecanismos y proponer modelos de la dinámica del nitrógeno, es necesario tener en cuenta las diferentes fracciones orgánicas o compartimentos, considerando que la temperatura, el tamaño de partícula de los residuos, la agregación, el tipo de suelo, la humedad, el secado y molido, el anegamiento y la anaerobiosis y los efectos vegetales, también tienen efectos sobre la dinámica del nitrógeno. AUTORES ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ ➢ Antes del descubrimiento de proceso de Haber-Bosch (síntesis química de amoniaco) a principios del siglo XX, se consideraba que la fijación biológica de nitrógeno proporcionaba casi exclusivamente la entrada de este elemento en la biósfera. Se estima que la fijación biológica contribuye globalmente con 180 millones de toneladas métricas de amonio por año y que el aporte actual de nitrógeno antropogénico es comparable con el aporte biológico Los procesos de fijación los llevan a cabo gran variedad de bacterias que poseen nitrogenasas, enzimas que rompen el triple enlace del nitrógeno molecular y producen amonio. El estudio de los microorganismos implicados en dicho proceso en ambientes naturales, se utiliza como biomarcador el gen nifH que codifica la sub unidad hierro-proteína de la nitrogenasa, este biomarcador proporciona evidencias del potencial de proceso. Para los sistemas agrícolas la incorporación de nitrógeno es esencial para la fertilidad del suelo y por tanto para la productividad vegetal. No existe un consenso sobre los efectos de la fertilización orgánica o mineral a largo plazo sobre la diversidad diazótrofa en suelos negros (Tang, et al., 2012) Relaciones entre el ciclo del nitrógeno y los compartimentos orgánicos y minerales. DINÁMICA DEL FOSFORO o Proviene de las apatitas y depósitos defosfato natural. o Es liberado a través de procesos de meteorización o Liberado paulatinamente El FOSFORO ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ ▪ El fósforo inorgánico (Pi) se presenta generalmente fuertemente fijado en forma de fosfatos de Ca2+, Fe2+, Mg2+ y Al3+,especialmente en arcillas del grupo de las caolinitas y ocluido en los óxidos de hierro y aluminio. El P, aplicado como fertilizante en forma de "superfosfato", puede fácilmente constituir compuestos inorgánicos inutilizables, debido a su inmovilización sobre la materia orgánica y arcillas. En mayoría fósforo de los ecosistemas terrestres se encuentra en el suelo. Su contenido varia entre 100 a 3000 mg de P/kg; entre un 15 y un 80% de dicho contenido está en formas orgánicas (Po). La principal fuente de compuestos orgánicos de fósforo (Po) la constituyen residuos de plantas, animales y microorganismos, que liberan compuestos como ácidos nucleicos, fosfolípidos y ésteres, y representa entre 3060% del P total. Las fuentes de fósforo y su distribución son críticas para la sostenibilidad de las prácticas agrícolas La principal contribución a la dinámica del fósforo en los suelos está dada por el recambio de los procesos de mineralización-inmovilización microbianos Los fosfatos de inositol son sintetizados por las plantas y son la forma dominante de la fracción orgánica (Po).El más importante es el fitato (myo-inositol hexakisfosfato) que puede llegar a ser el 80% del Po. Relaciones entre el ciclo del nitrógeno y los compartimentos orgánicos y minerales . Back Animal extinction: occurs when there are no more individuals of that species alive in the wild anywhere in the world. Sometimes it happens, for example, when humans invade their natural habitat Play! Games Extinct Animals Games Home Activities Extinct Animals Protecting World Animals Reusing Recycling Pollution Finished? Next Games Extinct Animals Click on the extinct animal Pinta Island Tortoise POlar Bear Next Pinta Island Tortoise Cause of Extinction: Destruction of their habitat by humans and also by hunting Back Polar Bear Not extinct yet. Climate change made them lost their habitat and be listed as a threatened species Next Back Games Extinct Animals Click on the extinct animal Flamingo West African Black Rhinoceros Next Next West African Black Rhinoceros Cause of Extinction: poaching has decimated this population and destroyed their habitat Back Flamingo Not extinct yet. Construction near to their habitat make them more accessible to land predators Next Back Games Extinct Animals Click on the extinct animal Spix’s Macaw Red Fox Next Next Spix’s Macaw Cause of Extinction: Went extinct in the wild due to habitat destruction, illegal trapping and trade Back Red Fox Not extinct yet. Adapts well to human areas such as farms, suburban areas and communities Next Back Games Scientists estimate that we humans share the planet with another 8.7 million different beings. In the world, currently 1.2 million species have been cataloged, which means more than 7 million remain unknown to science Play! World Animals Back Games World Animals Click on the continent to where these animal belongs Ready? Start now! Back North America Europe South America Asia Africa Oceania Toucan Next Next Toucan Mainly from tropical forests. Its oversized, colorful beak has made it one of the world's most popular birds Next Ooops! Try again! 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