Manual técnico de la fijación simbiótica del nitrógeno : leguminosa

191 Pages·1995·6.2 MB·Spanish

by  Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación

MANUAL TECNICO
DE LA
FIJACION SIMBIOTICA DEL NITROGENO
LEGUMINOSA/RHIZOBIUM
ORGANIZACIONOEUSNACIONESUNIDAS
PARALAAGRICULTURATLAALIMENTACION
MANUAL TECNICO DE LA FIJACION
SIMBIOTICA DEL NITROGENO
LEGUMINOSA/RHIZOBIUM
ORGANIZACIONDELASNACIONESUNIDAS
PARALAAGRICULTURAYLAALIMENTACION
Roma,1995
PA64-SUW-DQGE
Cf«yrightedmaterial
Lasdenominacionesempleadasenestapublicaciónylafoimaen
queaparecenpresentadoslosdatosquecontienenoimplican,de
partedelaOrganizacióndelasNacionesUnidasparalaAgricultura
ylaAlimentación,juicioalgunosobrelacondiciónjurídicade
países,territorios,ciudadesozonas,odesusautoridades,ni
respectodeladelimitacióndesusfronterasolimites.
M-06
ISBN92-5-303199-9
Reservadostodoslosderechos.Nosepodráreproducirningunapartedeesta
publicación,nialmacenarlaenunsistemaderecuperacióndedatosotransmitirla
encualquierformaoporcualquierprocedimiento(electrónico,mecánico,
fotocopia,etc.),sinautorizaciónpreviadeltitulardelosderechosdeautor.Las
peticionesparaobtenertalautorización,especificandolaextensióndeloquese
deseareproduciryelpropósitoqueconellosepersigue,deberánenviarseal
DirectordePublicaciones,OrganizacióndelasNacionesUnidetsparala
AgriculturaylaAlimentación,VíaledelleTermediCaracalla,00100Roma,Italia.
©FAO1995
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PREFACIO
FAOpersiguelaestrategiadeproducirmásamenorcostoconjuntamenteconla
preservacióndelosrecursosnaturales,enelmarcodeunaagriculturasostenible,de
maneradesuperarelhambreenelmundo.
Elsistemaintegradodenutrición vegetalesunadelasherramientasmás
apropiadasparaelestablecimientodetalestrategiaenlacuallafijaciónsimbióticadel
nitrógenoatmosféricoesunelementobásico.Sinembargo,sabemosqueestemecanismo
biológicoesamenudoafectadoporfactoreslimitantes,tantofísicoscomoquímicoso
biológicos,loscualesnecesitanserprimeroidentificadosyluegoreducidosoeliminados.
Elpropósitodeestemanualtécnico,editadoporprimeravezen1983,espermitir
alostrabajadoresdelcampo, investigadores,técnicosendesarrollo,agrónomosy
agricultoresobtenerinformaciónparaunmejorentendimientodelfenómenoobservado
yactuarsobrelasimbiosis.
Estasegundaedición 1993 hasidopreparadapor Marc Neyra, quien ha
modificadolapresentacióntomandoencuentalanecesidaddeasociarlainvestigación
encursoysusaplicacionesdecampo.
Elmanualconsistedecuatrocapítulosprincipales;
Elprimercapítulo("GENE")contienelosaspectosgeneralesquedebemos
conocercuandoseencarauntemamultidisciplinariocomoeldela FijaciónBiológica
deNitrógeno.
Elsegundocapítulo("RHIZ")describevariastécnicas,usadasprincipalmenteen
laboratorios,paracaracterizar losmicroorganismossimbióticos,asícomoparasu
crecimientoyrecuento.
Eltercercapítulo("INCX^")presentaunodelosprincipalesprocedimientospara
mejorarlafijaciónsimbióticadenitrógeno:elsuministroderizobiosfijadores.Se
establecenlaslimitacionesyseexponenloselementosbásicosparalaproducciónde
inoculantesdebuenacalidad.
Elúltimocapítulo("EXPE")proponemétodosparaelestudiodelafijaciónde
nitrógenoenelcampo,discutelosposiblesenfoquesdeltemayrefiere,cuandoes
necesario,alosmétodosdescritosenlaspáginasanteriores.
Elavanceseobtieneconjugandolasnecesidadesconelconocimiento.Poresta
razón,seagradecenloscomentariososugerenciasquepuedanmejorarestemanual.
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MANUALTECNICOSOBREFIJACION FAO
SIMBIOTICADENITROGENO RESUMENPAGINA1/2
I. GENE-InformaciónGeneralsobre FijaciónSimbióticadeNitrógeno
GENE1InformaciónGeneralsobrelaFgacióndeNitrógeno:
A•Definiciónyubicaciónenelciclodelnitrógeno.
B- Organismosfijadoresdenitrógeno.
C•Importancia y ubicación de diferentes sistemas fijadores de nitrógeno
atmosférico.
D-Generalidadessobrelafijaciónsimbióticadenitrógenoenplantasactinorrízas.
GENE2LasimbiosisRAtzoóium-leguminosa:
A-Información general sobre la simbiosis fijadora de nitrógeno Rhizobium-
Leguminosa.
B- Lafamilialeguminosae.
CD--CHliasstiofriicaacyióonrídgeenleossgreiozgorbáiofsi.cosdelasleguminosas.
E- AspectosgenéticosdelasimbiosisRhizobium-\egum\nosa.
GENE3LafgacióndeNsimbióticoensistemasdecultivo:
AB--CUasroasctdereísltaisclasegbuimoilnóogsiacassyysaugriímcpoolratsandceialasecloengóummiicnao.sas.
C-Algunosaspectosdelrolydelaubicacióndelasplantasproductorasdeaceitey
proteínasenlasrotacionesdecultivosenclimastemplados.
II. RHIZ-Aislamiento,identificaciónvrecuentoderizobios
RHIZ1Aislamientoypreservaciónderizobios:
A-Procedimientoparamuestreoypreservacióndenódulosobtenidosderaícesde
leguminosas.
B- Preparacióndeunmediodecultivopararizobios.
C-AislamientodecepasdeRhiwbium.
D-CultivodecepasdeRhizobium.
RHIZ2Identificaciónderizobios:
A-Losdiferentesmétodosparalaidentificacióndelosrizobios.
B- Identificaciónderizobiosusandodostécnicasserológicas.
C-Caracterizacióndecepasporunmétodorápidodeaislamientodeplásmidos.
RHIZ3Recuentoderizobios:
A-Cuantificaciónderizobios:Comparacióndemétodos.
B- Recuentoderizobiosusandounatécnicadedilución/estriadoenplacasdePetrí.
CD--RReeccuueennttooddeerirziozboiboisosenexeilstseunetleoscoennuenlastuéeclnoicapodreiinnfmeucncoifólnuoernepslcaenntcaisa.sobre
membranasdefiltración.
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RESUMENPAGINA2/2
III. INQC•ProduccióndeuninoculanteeinocMiaciéndeleguminosas
INOC1Introducción:
A•Informacióngeneralsobreinoculación.
B- Informacióngeneralsobreinoculantes.
INOC2Produccióndeuninoculante:
A-Selecciónypreparacióndeunsoportepatainoculantes.
B- Preparacióndeuncultivoliquidoparainoculaciónenunfermentador.
C• DescripciónyutilizacióndeunaparatoparacrecimientodeRhizobiumenmedio
líquido.
INOC3Controldecalidaddeuninoculante.
INOC4Técnicasdeinoculación.
IV. EXPE-Experimentos
EXAPE-M1éCtuoldtoivdoedceullteigvuomdienopslaanstaesnelnabtourbaotsoreistoé:riles.
B- Cultivodeleguminosasensustratoinerte.
EXPE2Experimentosdecampo:
A-Experimentosdecampo;Eleccióndediseños;característicascomunes.
B- Experimentosdecampo:Diseños,observacióneinterpretación.
EXPE3EvaluacióndelacompelilividaddecepasdeRhizobiumparalaformación
denódulos.
EXPE4Estimacióndelaactividaddefijacióndenitrógeno:
A-Comparacióndemétodos.
B- Análisisdenitrógenototal.
C- Evaluacióndelaactividadnitrogenasadenódulosdeleguminosasusandoel
métododereduccióndeacetileno.
D-UtilizacióndelisótopoISdelnitrógeno.
EXPE5Unmétodoempíricosimpleparaevaluaciónenelcampodefactores
limitantesdeiaryacióndenitrógeno.
EXPE6Estudioscomplementarios:
A-Medicióndelcoeficientedeutilizacióndefertilizantesnitrogenados; usodel
isótoponitrógeno15enelcampo.
B• Métodosparamedirlaactividadnitratoreductasa.
EXPE7Resumenestadísticodelanálisisdevarianza.
V. INPX-Indice
IINNDDXX21D¿iDróencdcieonyescódmeocoolbetcecnieorneisnodceulcaenptaess?deRhizobium.
IINNDDXX43DBiibrleicocgiroanfeísa.deautores. Copyrightedmaterial
I
INFORMACIONGENERALSOBRE
FIJACIONSIMBIOTICADE
NITROGENO
GENE

LAFIJACIONBIOLOGICA FAO
DELNITROGENOATMOSFERICO: IGENElAPAGINA1/2
DEFINICIONYUBICACIONEN
ELCICLODELNITROGENO
1. DERNICION
Lafijaciónbiológicadelnitrógenoatmosférico(FBN)eselprocesoporelcualalgunos
microorganismosusanelnitrógenocontenidoenelaire,reduciéndoloaamoníacoa
travésdeunaenzima llamada nitrogenasa para la produccióndeproteínas. Los
microorganismosrijadoresdenitrógenosonbacteriasycianobacterias,devidalibreen
elsuelo,eventualmenteasociadosaunaplanta,oviviendoensimbiosisconunaplanta
(verIGENEIB).Laenergíarequeridaprovienedelsol(atravésdelafotosíntesis,por
enderenovableydistribuidasobretodalasuperficiedelatierra)atravésde;
loscarbohidratosdelsuelocuandolosmicroorganismossondevidalibre;
losexudadosradicularesparaaquellosasociadosenlarizósferadeunaplanta;
directamentedelosproductosdelafotosíntesisdelaplantahuéspedcuandoexiste
unasimbiosis.
II. NUBIITCRAOCGIEONNODE LA FIJACION BIOLOGICA EN EL CICLO DEL
1. Gananciasdenitrógenoenecoyagrosistemas
Elnitrógeno,juntoconelagua,esunodelosfactoreslimitantesmáscomunesdela
producción vegetal. Aunque la reserva de nitrógeno molecular (Nj) es enorme
p(laatnmtóasfseorna,larsocmaisnesreadliems,entNaHr^i*asyypprriinmcairpiaalsme,nettec.N),O/la.sLúnaicFaBsNfo(r1m)asesasuinmailvaebnlteasjapoprarlaa
lasplantasquepuedenhacerusodeellaypermitegananciasmuyimportantesde
nitrógenoenlosecosistemas.Existenotrasposibilidadesdesuministrodenitrógeno,pero
laFBNrealizalacontribuciónmásimportante(ver1GENEIC),particularmenteatravés
delasimbiosisRhizobium-\eg\xminosaexplicadaenestemanual:
usodefertilizantesnitrogenados,mineralesuorgánicos(2);
suministrodenitrógenoatravésdelluviaysedimentos(3).
INFORMACIONADICIONAL
. NEnIvEiLrSonEmNenDi.R(2.wleutmeMsa)c.ADcaOcNlcAmLicOPrJe.sGs.,NeedwsY(o1r9k7.8) Nirrogen in the
. CLARKF.E.elROSSWALLT.eds(1981)TerreslrialNitrogenCycles.
Ecol.Bull.33.714p.
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IGENElAPAGINA2/2
2. E2nitrógenosufrealgunastransformacionesdentrodelosecosistemas:
mineralizacióndenitrógenoorgánico(fertilizantes,desechosvegetales,rastrojos
decosechas,carcasasyhecesdeanimales,etc.)aamonio(= amoniflcación),
realizadapormicrofloravariadanoespecífica(4);
oxidacióndeamonioanitritoyluegonitrato(=nitríficación)atravésdeuna
microfloramuyespecífica(Nitrosomonas,Nitrobacter)(5);
absorciónporraícesde plantasdenitratoyamonio(6);
imnovilizaciónporlamicrofloradelsueloincorporandonitrógenomineralensus
proteínas(7);
adsorciónoaünfOacióndeNH4* porarcillasymateriaorgánica(8).
3. Pérdidasdenitrógeno
extracciónporcultivos(9);
lixiviacióndenitratosquepuedenalcanzarlasnapasfreáticasylos ríos(puede
ivonldautciilriezuatcrioófnic(aecnióvna)ri(a1s0)c;ondicionesambientales,principalmenteconpHalto)
(11);
bdieonliótgriicfai;cacuinóanmqiucríomfilcoara(menuysudeilvoesrsiáfciicdaodsa)ryedupcreinnciitrpaatlomeyntnietridteoniatrpirfoidcuacctioósn
gaseosos(N]0,N])cuandohaydeficienciadeoxígeno(12).
Elciclodelnitrógeno
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