Fijación de nitrógeno
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DRA. BERTHA SORIANO BERNILLA UNT FIJACIÓN DEL NITRÓGENO
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DRA. BERTHA SORIANO BERNILLA
UNT
FIJACIN DEL NITRGENO
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Dra. Bertha Soriano Bernilla 06/12/2013
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GENERALIDADES
Las diversas transformaciones del N permiten
la circulacin del nitrgeno a travs de la
biosfera.
Se ha calculado que el ao 2000 la entrada de
abonos nitrogenados sintticos alcanz los
100 millones de toneladas.
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Actividad volcnica
Radiacin ionizante
Descargas elctricas
Todos estos aportan formas de nitrgeno
combinado.
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Tres procesos desempean un papel
importante en la fijacin del nitrgeno en la
biosfera.
Uno de estos es el relmpago. La energa
contenida en un relmpago rompe las
molculas de nitrgeno y permite que se
combine con el oxgeno del aire.
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Mediante un proceso industrial se fija el
nitrgeno, en este proceso el hidrgeno y el
nitrgeno reaccionan para formar amoniaco,
NH3.
Dicho proceso es utilizado por ejemplo para la
fabricacin de fertilizantes.
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Las bacterias nitrificantes son capaces de fijar
el nitrgeno atmosfrico que utilizan las
plantas para llevar a cabo sus funciones.
Tambin algunas algas verde-azules son
capaces de fijar el nitrgeno atmosfrico.
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NITROGENASA
Es una enzima compleja. Sensible al oxgeno.
Tiene dos componentes:
Prot.1,nitrogenasa (Fe y Mo)
Prot.2, nitrog.reductasa (Fe)
Necesita de ATP, ferrodoxina reducida(donador e -)
Citocromos o coenzimas.
Los genes nif codifican la nitrogenasa.
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La fijacin biolgica del N2 la llevan a cabo
diversos gneros de bacterias de vida libre.
La fijacin del nitrgeno se produce como
respuesta a NH4 bajas o limitantes.
En hbitat terrestres:
Los rizobios mayor contribucin de nitrgeno
combinado. Suele ser 2 a 3 veces superior.
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Rizobio + alfalfa = 300 kg de N /ha/ao
Azotobacter = 0,5 y 2,5 kg N/ha/ao
15 N puede analizarse por espectrometra de
masas y es costoso.
Formacin microbiolgica del etileno (2HC=CH2)
a partir de la reduccin del acetileno.
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PRUEBA DE LA REDUCCIN DEL ACETILENO
Nitrgeno N = N
La enzima nitrogenasa no es especfica reduce el
acetileno a etileno, as como el cianuro y la azida.
Prueba estndar: Acetileno (HC = CH) con 14 C en
lugar de 15 N
Es sensible, utiliza sustrato barato (acetileno) y el
etileno producido es medido con un cromatgrafo
de gases.
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Bacterias aerobias:
Azomonas, Azotobacter ,Beijerinckia y otras.
Bacterias anaerobias facultativas:
Klebsiella, Bacillus, Enterobacter y otras
Bacterias anaerobias:
Clostridium, Desulfovibrio
Bacterias fotosintticas:
Rhodopseudomonas, Rhodospirillum y otras.
Algas verde-azules:
Anabaena, Calothrix, Nostoc, Oscillatoria, otras.
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En ambientes acuticos:
Cianobacterias como:
Anabaena, Nostoc
Gloeotrichia, Cylindrospermum
Calothrix y otros
Tienen heterocistes.
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FACTORES QUE AFECTAN LA FIJACIN DEL N 2
Sales de amonio: concentraciones moderadas oaltas inhiben la fijacin del N.
Disponibilidad de fuentes de energa, factorimportante , limita la tasa y extensin de la
asimilacin. Cantidad de N ganado relacionada con C
agregado y la T.
Adicin de azcares simples, celulosa, paja oresiduos vegetales con proporciones de C:N altas,
aumenta la transformacin.
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pH.
Azotobacter sensible a la acidez mayor a 6.
Beijerinckia pH 3- 9
Clostridium , intermedio
T baja, poca actividad.
alta, captacin microbiana.
Temperaturas moderadas.
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El conocimiento de las transformaciones ydinmica del N en el sistema suelo-planta-ambiente es esencial para realizar un manejoeficiente de los fertilizantes nitrogenados con el finde maximizar la productividad de los cultivos yminimizar el impacto negativo de la fertilizacinsobre el ambiente.
