biofertilizantes en la agricultura

BIOFERTILIZANTES

EN LA AGRICULTURA

LA VIDA EN EL SUELO

• Uno de los componentes

fundamentales del suelo lo constituyen

los microorganismos.

Factores que afectan el desarrollo

• Los principales factores que afectan el

desarrollo de microorganismos son el

agua, la presencia suficiente de oxígeno

en la atmósfera del suelo, y la riqueza de

nutrientes


• Los tipos de abonado y las aplicaciones

plaguicidas influyen mucho en las clases y

abundancia de formas microbianas.


• Los abonados químicos disminuyen la

actividad de los microorganismos al

disminuir su número y alterar sus

proporciones relativas.

Influencia de la vida microbiana

• Considerando como vida microbiana la de

hongos, algas, bacterias, y virus

transmitidos por vectores del suelo

(nematodos), es indudable su influencia

en el suelo y las plantas.

Influencia sobre la formación del suelo

• Al abrigo de organismos como los líquenes,

formadores de materia orgánica, se desarrollan

colonias de bacterias y hongos heterótrofos.

• En combinación con agua, el CO2 producido en

la respiración de estos se transforma en ácido

carbónico, que ataca las rocas.

Influencia sobre la formación del suelo

• A medida que estas se degradan, y que se

incorporan restos orgánicos, se va formando

suelo un horizonte apto para la vida vegetal.

Influencia sobre la Composición del suelo

• Aparte del proceso formador de suelo, los diferentes microorganismos degradan los restos orgánicos, incorporando los elementos y moléculas a ellos mismos.

• Los ciclos continúan ininterrumpidamente hasta que se da una mineralización debido a la segmentación y degradación de las moléculas orgánica


• Se suele admitir que entre un tercio y un medio

de la materia orgánica del suelo proviene o

forma parte de microorganismos.

• El resto proviene de restos no degradados de

vegetales y animales.


• A medida que avanza el ciclo de degradación

de la materia orgánica, quedan una serie de

restos no asimilables por los microorganismos

(polisacáridos, quitina, algunas proteínas, etc.),

que forman la fracción permanente del humus .

Influencia sobre el contenido de nitrógeno

• Otra acción sobre el nitrógeno del suelo

es la capacidad de fijación que tienen

diversos organismos, como algunas

bacterias de los géneros Azotobacter,

Entrobacter y Clostridium.

Interacción con plantas

• Existen con muchísima frecuencia relaciones de simbiosis entre plantas y hongos, que permite a las primeras un mejor acceso a los nutrientes del suelo.

• Al contrario de lo que ocurre con los hongos patógenos, no se ataca al vegetal, sino que se crea una relación beneficiosa.


• Las micorrizas o raíces fúngicas establecen

contacto con las raíces de la planta, tal que

entre ambos organismos se desarrolla un

intercambio de substancias, además de

aumentar mucho la superficie de absorción.


• En esta relación simbiótica, el vegetal

cede al hongo hidratos de carbono, y el

hongo facilita a la planta un mejor

abastecimiento mineral, especialmente de

fósforo.


• También proporcionan tolerancia a la

sequía. El incremento de producción de

los vegetales es variable pero siempre

supera el 100% respecto una planta no

micorrizada.


• En la relación, también es interesante la

protección que el hongo simbiótico ofrece

a la planta frente a patógenos del suelo.

• Normalmente, el hongo micorrítico es

incapaz de vivir si no es en simbiosis.

MICROORGANIMOS DEL SUELO

• Responsables de procesos biológicos que

afectan la dinámica de los nutrientes, las

características del suelo o intervienen

directamente en el desarrollo de las

plantas.

PROCESOS EN QUE INTERVIENEN LOS MICROORGANISMOS

• Fijación de nitrógeno atmosférico.

• Mejora de la absorción de nutrientes por

las plantas.

• Solubilización de nutrientes del suelo.

¿COMO SE LIBERAN LOS NUTRIENTES ?

• La dinámica del nitrógeno, fósforo y

azufre en la materia orgánica es el

resultado de múltiples e importantes

mecanismos y procesos.


• La biomasa microbiana actúa como

sumidero y fuente importante de

nutrimentos.

• La descomposición de la M.O., es a la

vez un proceso de síntesis microbiana.


• Una fracción de la materia orgánica y los

nutrimentos se reciclan rápidamente; en

tanto otros lo hacen lentamente.


Los nutrimentos son secuestrados y liberados de la materia orgánica a través de dos procesos distintos:

• Biológico (N, P, S).• Químico (Ca, Mg, K).

LA MINERALIZACIÓN

• Son un conjunto de procesos a través de

los cuales, el N, P entre otros en

combinación con la materia orgánica son

transformados a moléculas inorgánicas de

constitución más simple.

LA MINERALIZACIÓN

• La biomasa microbiana actúa como un

sumidero y fuente importante de

nutrimentos.

MINERALIZACION

• Puesto que la concentración de N y P en

los residuos orgánicos es usualmente

menor que en el tejido microbiano, los

microbios respiran CO2 y retienen N y P

inmovilizándolos.

MINERALIZACION

• Cuando los microorganismos fallecen.

• Si la relación C/nutrimento es menor que

la necesitada, al momento que los

nutrimentos son excretados, ocurre la

liberación (mineralización) de estos.

MINERALIZACIONNITROGENO

• La incorporación de residuos orgánicos

está acompañada de un incremento en la

población microbiana, estas poblaciones

requieren nitrógeno para hacer posible el

crecimiento de la biomasa microbial.

MINERALIZACIONNITROGENO

• Al tomar el N necesario para su

crecimiento, la flora microbiana baja los

niveles de NO3 y NH4 disminuyendo la

disponibilidad de N para los organismos

nitrificantes y para las plantas, esto se

conoce como inmovilización.


Transformación y mineralización de la materia orgánica

• Mejora de la estructura del suelo

• Incremento de la resistencia de las

plantas al estrés hídrico y a la salinidad.


• Liberación de metabolitos que favorecen

el crecimiento y desarrollo de las plantas.

• Incremento de las defensas de las plantas

frente a las plagas.

ESTOS MICROORGANISMOS IMPLICADOS EN ESTOS PROCESOS

• Pueden ser aislados, seleccionados,

multiplicados e incorporados al suelo o a las

plantas en forma de inóculos conocidos como

fertilizantes biológicos.

Tipos de microorganismosFijadores de nitrógeno

• Los organismos más importantes son

algunas bacterias capaces de formar

asociaciones rizocenóticas con gramíneas

(Azospirillum, Azotobacter, Beijerinckia).


• Bacterias que establecen simbiosis con

leguminosas (Rhizobium, Bradyrhizobium,

Azorhizobium).

FIJADORES DE NITROGENO

• Este tipo de relación se da entre dos

organismos, uno ejerce la función de

huésped (microorganismo) y el segundo

cumple el rol de hospedero (planta).

FIJADORES DE NITROGENO

• Este proceso se efectúa con la presencia

de ambos y en estructuras especializadas

denominadas nódulos.


• Actinomicetos simbióticos con plantas leñosas

(Frankia) y algas cianofíceas que forman

simbiosis con diversas plantas (Nostoc) o con

helechos (Anabaena).

SIMBIOSIS DE MICROORGANISMOS FIJADORES CON PLANTAS NO LEGUMINOSAS

• Entre los microorganismos simbiontes que

fijan nitrógeno en plantas No

Leguminosas: Frankia, cianobacterias y

Rhizobium.


• Los Frankia son una género de

Streptomicetaceas que fijan nitrógeno en

simbiosis con las plantas actinorrizas (plantas

que pertenecen a tres órdenes cercanos

filogenéticamente).


• La capacidad colonizadora de las plantas actinorrizas

(especialmente géneros Alnus y Casuarina),sobre todo

en suelos pobres en nitrógeno o en condiciones de

estrés ambiental (deforestaciones, incendios,

volcanes,), las hacen idóneas para la reforestación de

los suelos.

Asociaciones en las raíces

• Una asociación entre la gramínea tropical Paspalum notatum y una especie de Azotobacter, en la cual el microorganismo vive en la rizosfera de la planta protegido por un mucílago y proporcionando una fijación de unos 20 kg. de nitrógeno por hectárea y año

Asociaciones en las raíces

• Otras asociaciones de este tipo se dan

entre el arroz y bacterias del género

Klebsiella, la caña de azúcar y

Beijerinckia y entre algunas plantas

acuáticas y Campylobacter.

ASOCIACIONES EN LAS HOJAS

• Las bacterias encuentran en la superficie de las hojas un buen hábitat para desarrollarse. Azotobacter, Beijerinckia yKlebsiella proliferan en las hojas de plantas tropicales como el algodón, el café y las gramíneas, para satisfacción de los agricultores.

ASOCIACIONES EN LAS HOJAS

• Sin embargo, la aportación de nitrógeno

en este caso es más bien escasa, apenas

1 kg. por hectárea y año.

CARACTERÍSTICAS DE LOS BIOFERTILIZANTES

• Son elaborados con diferentes

microorganismos que tengan un efecto

positivo sobre algunos procesos de

descomposición y síntesis que se dan en

el suelo.


• Estos se ponen a crecer en medios de

cultivo específicos para luego adicionarlos

a un soporte o sustrato inerte que aporta

la fuente energética para la sobre vivencia

y multiplicación de los microorganismos

PRESENTACION DE LOS BIOFERTILIZANTES

• Pueden ser líquidos o sólidos, los cuales,

una vez aplicados al suelo o a las plantas,

incrementan su actividad y ejercen el

efecto esperado de acuerdo a su

naturaleza.

PRESENTACION DE LOS BIOFERTILIZANTES

• Muchos de estos productos pueden contener

uno o más microorganismos, respetando el

principio básico de mantener los ecosistemas

naturales, los cuales son sostenibles por sus

constituyentes, la calidad y cantidad de sus

poblaciones.


• Generalmente los suelos más fértiles, menos

degradados, con más contenido de materia

orgánica y menos contaminados con productos

químicos permiten mantener altas poblaciones

de microorganismos, con una mayor diversidad

de especies.

EL ÉXITO EN EL USO DE LOS BF.

• Dependerá del conocimiento de sus

requerimientos nutricionales y ambientales, así

como de su interacción con otros

microorganismos presentes en el suelo.

EL ÉXITO EN EL USO DE LOS BF.

• De su habilidad para coexistir en cultivos

mezclados con otros microorganismos,

tanto antes como después de su

aplicación al suelo.

INDICACIONES Y USO

• Los biofertilizantes deben traer indicado el

tipo y número de microorganismos que

contienen, ya sea el número de células

(unidades formadoras de colonias) por

mililitro o gramo según sea su

presentación.

INDICACIONES Y USO

• Los microorganismos se pueden indicar por

grandes grupos como por ejemplo bacterias,

hongos, protozoarios y actinomicetes, o por

especies como Bacillus, Rhizobium,

Azotobacter, etc.

• Junto a su nombre deberá aparecer la

concentración en el producto.

LA CONCENTRACIÓN DE MICROORGANISMOS

• Bacterias. 10 a 100 millones por ml o g.

• Hongos.....mil a 1 millón por ml o g.

• Actinomicetes........mil a 1 millón por ml o g.

• Algas.....................mil a 10 mil por ml o g.

• Protozoarios..........mil a 10 mil por ml o

RECOMENDACIONES PARA SU USO

• Se aplican al suelo directamente antes o

después de la siembra del cultivo, ya sea

en forma líquida mediante aspersión o en

forma sólida en el surco de siembra o

sobre toda la superficie.


• Otros se pueden mezclar primero con la semilla

antes de la siembra.

• Existen productos para ser aplicados al follaje.

Las dosis y épocas de aplicación durante el

ciclo del cultivo dependerán de la concentración

del producto y la recomendación del fabricante.


• No deben exponerse a altas temperaturas

ni a la luz directa del sol

• Si se aplican a la semilla, esta se debe

sembrar inmediatamente después de

inocular o a más tardar dentro de las

próximas 24 horas.


• Evitar el contacto del producto con

fungicidas y herbicidas.

• Si la semilla está tratada con fungicidas

se recomienda agregar el producto al

suelo a un lado de la misma.


• Si se aplica al suelo hacerlo en las primeras horas del día o en la tarde.

• Evitar aplicaciones foliares del producto junto o muy cerca de las aplicaciones de fungicidas.

• Asegúrese de la buena preparación del producto antes de colocarlo en el equipo de aspersión.

Azotobacter vinelandii

• Pertenece al grupo de bacterias libres fijadoras de nitrógeno.

• Su principal función consiste en la fijación del nitrógeno presente en la atmósfera, de manera que quede accesible para la planta, sin necesidad de establecer una relación de simbiosis con ella.

Ventajas de una aplicación con Azotobacter vinelandii

• Acortamiento del período de semillero,

obteniéndose plántulas vigorosas que

pueden trasplantarse en menor tiempo.

• Aceleración de la floración y la

fructificación y aumento del número de

flores y frutos.


• Acortamiento del ciclo total de cultivo.

• Frutos y bulbos con mayor peso y

diámetro.

• Incremento de los rendimientos


• Incremento de los rendimientos .• Ahorro del fertilizante nitrogenado

recomendado en las normas técnicas de varios cultivos.

• Capacidad de permanecer vivas varios años y reproducirse en el suelo, con lo que potencian la regeneración de los suelos de manera gradual.


• Generan enzimas y otros factores que

favorecen la Solubilización de fosfatos y

oligoelementos, favoreciendo la

asimilación por la planta.


• Aceleran el crecimiento de las plantas y

raíces, ya que generan fitohormonas

como el ácido indolacético y cito quininas.


• Son totalmente inofensivas para el ser

humano y medio ambiente, y aptas para

su uso en agricultura ecológica y

producción integrada.

BIOBAC-AG™

• Compuesto biológico de microorganismos

y micro elementos en forma líquida.

• Ayuda a devolver la micro fauna al suelo y

mejora la fijación del nitrógeno

atmosférico.

BIOBAC-AG™INGREDIENTES *

• Microorganismos: Azotobacterias spp, Bacillus

spp, Clostridium pasteuranium, Actinomicetos

spp * Micronutrientes: Acidos húmicos,

Manganeso (Mg), zinc (Zn), Azufre (S), Cobre

(Cu), Manganeso (Mn), Boro (Bo) y Molibdeno

(Mo).

BENEFICIOS * BIOBAC-AG ™

• Aumenta la absorción y aprovechamiento

de los micro y macro nutrientes. *

BIOBAC-AG™ por medio del control

biológico, ayuda a aumentar la población

de la rizósfora.

BENEFICIOS * BIOBAC-AG ™

• Contribuye a crear bacteriocinas, inhibiendo de esta manera la acción de algunas bacterias patógenas del suelo. BIOBAC-AG™ aumenta el oxígeno y fija el nitrógeno debido a los organismos que contiene. * BIOBAC-AG™ reduce la utilización de agroquímicos y fertilizantes químicos.

PROMOTORES DE CRECIMIENTO

• Son aquellos microorganismos que

durante su actividad metabólica son

capaces de producir y liberar sustancias

reguladoras de crecimiento para las

plantas.

Promotores de crecimiento

• Algunos hongos (Taphrina spp...) y bacterias (Azotobacter spp., Pseudomonas spp...) producen hormonas vegetales, como son auxinas, giberelinas, citoquininas o etileno.

• En especial la síntesis de etileno parece estimulada por los exudados de las raíces de las plantas.

ORGANISMOS PRODUCTORES PROMOTORES DE CRECIMIENTO

• Anabaena, Nostoc (ácido indolacético).

• Bacillus.

• Gibberella (Fusarium moniliforme,

productor de giberelinas).

ORGANISMOS PRODUCTORES PROMOTORES DE CRECIMIENTO

Diplodia macrospora (auxinas)

Phomopsis (auxinas)

NUTRICION BIOLOGICA DE PLANTAS

EMPLEANDO

MICORRIZAS

Aspectos Generales

• La inmensa mayoría de las plantas que crecen

sobre la corteza terrestre viven asociadas, en

forma de simbiosis mutualística, con ciertos

hongos del suelo, dando lugar a las llamadas

"micorrizas" ("hongo-raíz").

Aspectos Generales

• Poseen la capacidad de incrementar el

área de captación y absorción de

nutrientes, especialmente fósforo.

Aspectos Generales

• La mayoría de las setas comestibles de nuestros bosques de pino y roble (nízcalo, mocosas, rebozuelo, oronja, negrilla, palometa, lengua de gato, etc.) son carpóforos de hongos micorrícicos Carpóforos de Suillus

Aspectos Generales

• Las plantas proveen a los hongos carbohidratos, a

cambio las plantas, se benefician por la mayor cobertura

de suelo que alcanzan a nivel radicular por las hifas de

los hongos que aumentan la capacidad de absorción de

nutrientes minerales.

Aspectos Generales

• El hongo coloniza

biotróficamente la corteza de

la raíz, sin causar daño a la

planta, llegando a ser,

fisiológica y morfológicamente,

parte integrante de dicho

órgano

Aspectos Generalessobre el hongo

• Desarrolla un micelio externo

que, a modo de sistema radical

complementario y altamente

efectivo, coloniza el suelo que

rodea la raíz y ayuda a la planta

a adquirir nutrientes minerales

y agua

Aspectos Generales

• Siguiendo criterios morfológicos y

estructurales las micorrizas se clasifican

en dos grupos: ectotróficas y endotróficas

CLASIFICACION

• Se refiere al lugar donde se encuentran el

micelio del hongo en relación a las células

radiculares de la corteza.

Ectotróficas.

Endotróficas

CLASIFICACIONLAS ECTOTROFICAS

• El micelio forma un manto de hifas que rodea la raíz. El desarrollo del hongo en el interior de la corteza es intercelular, dando un aspecto de red, llamada red de Hartig.

• Son conocidas como Ectomicorrizas

Diagrama de una micorriza formadora de "manto" (Sheating).

CLASIFICACIONLAS ENDOTRÓFICAS

• En las endotróficas el hongo no forma

manto sobre la raíz, pero las hifas del

hongo penetran en el interior de las

células de la corteza.

• Son conocidas como endomicorrizas.

ENDOMICORRIZAS

• Micorrizas arbusculares: Caracterizadas por formar arbúsculos intracelulares y sin duda las de mayor difusión e importancia económica y ecológica.

Principales géneros Acaulospora, Entrophospora, Gigaspora, Glomus, Sclerocystis y Scutellospora.

ENDOMICORRIZASMicorrizas arbusculares

• Pertenecen a la clase Zygomicetes y se

caracterizan porque producen, a lo largo

de su ciclo de vida, unas estructuras

conocidas como arbúsculos (en todos los

casos) y vesículas (en la mayoría de

ellos).

ENDOMICORRIZASMicorrizas arbusculares

• Las vesículas: son estructuras globosas e irregulares que actúan como órganos de reserva de lípidos.

• Los arbúsculos: son las estructuras responsables de la transferencia bidireccional de nutrientes entre los simbiontes, realizada en la interfase planta-hongo producida a este nivel (Francl, 1993).

Diagrama de una micorriza Vesículo-arbuscular (VA).

ECTOMICORRIZASCaracterísticas

• Forman "manto" que cubre la raíz.

• Hifas sólo intercelulares que forman la red de Hartig.

• Hongo de micelio septado

ECTOMICORRIZASPlantas huéspedes

• Betuláceas

• Fagáceas

• Pinaceae

• EucaliptosRaíz Colonizada

¿COMO OCURRE LA COLONIZACION?A NIVEL DE RIZOSFERA

• Se produce una identificación mutua

planta hongo, a través de la producción

de sustancias exudadas por la raíz, las

que provocan el crecimiento del micelio y

un biotropismo positivo del mismo hacia la

raíz.

¿COMO OCURRE LA COLONIZACION?A NIVEL DE RIZOSFERA

• Luego se produce el contacto intercelular

al formarse una estructura llamada

apresorio.

¿COMO OCURRE LA COLONIZACION?

• En tercer lugar se producen cambios

morfológicos y estructurales tanto en los

tejidos colonizados por el hongo, como en

la organización de la pared celular del

simbionte fúngico.

¿COMO OCURRE LA COLONIZACION?

• Posteriormente se produce la integración fisiológica de ambos simbiontes, y por último se produce una alteración de la actividades enzimáticas, que se coordinan entre los simbiontes para integrar sus procesos metabólicos (Gianinazzi Pearson, 1984; Azcón Aguilar y Bago, 1994).

Cuáles son los efectos de las asociaciones micorrícicas?

• Las micorrizas actúan a varios niveles,

provocando alteraciones morfológicas y

anatómicas en las plantas hospedadoras.

Cuáles son los efectos de las asociaciones micorrícicas?

• Ejercen una acción fungistática al

competir tanto por espacio como por

nutrientes incluso contra hongos

fitopatógenos y otros habitantes del suelo.

Factores Ecológicos y la MicorrizaciónLa luz

• Al aumentar la intensidad luminosa, el

aumento de micorrizas es proporcional al

numero de raíces cortas, posiblemente

por un aumento en la disponibilidad de

nutrientes, principalmente carbohidratos

libres en las raíces.

Factores Ecológicos y la MicorrizaciónTEMPERATURA

• La temperatura tiene una acción directa sobre el

porcentaje de crecimiento radical y sobre la

producción de nuevas raíces. Las temperaturas

óptimas para el crecimiento de las micorrizas

varia entre 17 y 27 °C para la mayoría de estos

hongos.

Factores Ecológicos y la MicorrizaciónAgua y Aireación

• Las formaciones micorrícicas están

influenciadas por la humedad del suelo y por la

aireación.

• El crecimiento miceliar decrece a una baja

concentración de oxígeno, debido a que la

mayoría de estos hongos micorricicos son

aeróbicos.

Factores Ecológicos y la MicorrizaciónAgua y Aireación

• En efecto, la formación micorrícica se

inhibe en suelos arcillosos, debido a la

dificultad de las raíces para penetrar en

este, así como también por una pobre

aireación.

Factores Ecológicos y la MicorrizaciónSuelos y fertilidad

• La cantidad y la calidad de humus,

constituye el factor más importante en la

formación de las micorrizas, por lo tanto

estas disminuyen con la profundidad.


• Cuando los nutrientes son abundantes en el

suelo y el crecimiento de árboles es vigoroso, la

mayoría de los nuevos carbohidratos pueden

ser utilizados para formar nuevos tejidos, siendo

pobre su acumulación en las raíces.


• Al existir deficiencias de N, P y K disponibles, se

impide la formación micorrícica y el crecimiento

radicular, pero al existir una deficiencia

moderada de uno de estos nutrientes la

infección se lleva a cabo.

Las micorrizas y la nutrición mineral de las plantas

• Estimulan el crecimiento, desarrollo y

nutrición de las plantas, especialmente en

suelos de baja y moderada fertilidad.

• Contribuyen substancialmente en la

absorción de nutrientes, especialmente de

P y de agua por la planta.


• Se debe tener presente que el P, a

diferencia del N, es un elemento

prácticamente inmóvil en el suelo por lo

que su absorción por parte de las raíces,

depende de la capacidad de exploración

de estas últimas.


• En este sentido, la Micorrización

proporciona una superficie de absorción

incrementada y más eficaz.


• Las hifas del hongo extienden el campo de absorción de la raíz, mas allá de la zona normal de agotamiento radicular (en 1-5 mm.), lo que facilita a la raíz incrementar su superficie de absorción y explorar un volumen de suelo mayor del que lo hacen las raíces no micorrizadas, hasta 7 cm. de la superficie radicular.


• Las raíces micorrizadas absorben mas

eficazmente los fosfatos que las no

micorrizadas y han calculado que en 1cm.

de raíz micorrizada posee unos 80 cm. de

hifas externas.

Aplicaciones prácticas de las micorrizas

• A la biotecnología en la producción comercial hortofrutícola y ornamental

• En los procesos de reforestación y revegetación.

• Recuperación de zonas áridas y de suelos degradados.

• En el manejo integrado de agentes patógenos de la rizosfera.

Aplicaciones prácticas de las micorrizasMicorrizas arbusculares

• En suelos deficientes en fósforo, estas son potencialmente importantes para el funcionamiento adecuado de la fijación simbiótica de nitrógeno por rhizobium, ya que son capaces de captar el fósforo necesario para producir una correcta nodulación y fijación de nitrógeno.


• Una combinación de los dos sistemas

simbióticos ofrece gran ventaja al

implantar estas especies vegetales en

suelos marginales.


• Son también bastante efectivas en la

recuperación de suelos, ya sea por

erosión o en los sistemas de dunas, en

cultivos en zonas áridas y en suelos de

bosques tropicales.

biofertilizantes en la agricultura

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