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Los Ciclos de los Elementos


El Ciclo del Carbono


CARBONO VEGETAL

Consumo animal

CARBONO ANIMAL

Descomposición (microorganismos)

A

B

• HUMUS • CÉLULAS MICROBIANAS

E D CO2

C A = Fotosíntesis B = Respiración Vegetal C = Respiración Animal D = Respiración Microbiana E = Asimilación de CO2 (microbios autótrofos)


Predominancia de la mineralización o la humificación depende de: Residuos Orgánicos Mineralización

Humificación

Alta 

Temperatura

Cambios marcados 

Precipitación

Mucha  Arenosa  Neutro a Alto  Estrecha 

Aireación Textura pH Relación C:N

Bajo  Cont. de lignina Bacterias  Predominancia

 Baja  Constante  Poca  Arcillosa  Bajo  Amplia  Alto  Hongos


Relaciones C:N Especie Medicago sativa Trifolium sp. Glycine max Zea mays Avena sativa Triticum vulgare

% de N 3.07% 2.20% 1.85% 1.2% 0.61% 0.5%

C:N 13:1 18:1 Descomposici贸n r谩pida 22:1 33:1 66:1 Descomposici贸n lenta 80:1


El Compost: MĂŠtodo lento


El Compost: Método estándar

Higrómetro

Método del puñado


El Compost: Método rápido Formulación del Bocashi Material

Cantidad

Restos vegetales Abono animal Humus de lombriz

100 Kg 100 Kg 100 Kg

Carbón de leña

50 Kg

Melaza Levadura comercial Agua

2 lts 100 g 50- 60%

Observación

Fracciones de 5 cm Nitrógeno y otros elementos Masa, microbios, retención de nutrientes Retención de humedad (2-3 cm) y efecto quelato Incremento rápido de microbios Inóculo inicial, fermentación


El Bocashi: Procedimiento 1) Desmenuzar los restos vegetales y el carb贸n, y pesar


El Bocashi: Procedimiento 2) Diluir la melaza y la levadura en cantidad adecuada de agua


El Bocashi: Procedimiento 3) Hacer capas de 10 cm con cada uno de los materiales


El Bocashi: Procedimiento 4) Regar con la mezcla de agua + melaza + levadura


El Bocashi: Procedimiento 5) Repetir los pasos 3 y 4, hasta terminar los materiales


El Bocashi: Procedimiento 6) Voltear dos veces el mont贸n resultante


El Bocashi: Procedimiento

7) Chequear la humedad. Si falta añadir, si está en exceso extender el montón hasta secar lo necesario


El Bocashi: Procedimiento 8) Hacer un montón 50 cm, chequear la temperatura, y cubrir con plástico

7) Voltear 1 vez al día, hasta que la temperatura no supere los 45°

8) Añadir Trichoderma (300g) y mezclar


El Compost: Problemas Problema Olor a podrido Olor a amoníaco Temperatura baja

Posible Causa

Solución

Excesiva humedad

Extender montón o añadir material seco (paja)

Compactación

Reducir tamaño del montón

Exceso de N

Añadir material con C:N alta

Montón muy pequeño

Incrementar altura

Muy poca humedad

Añadir agua y mezclar

Falta de aireación

Voltear más frecuentemente

Temperatura muy alta Montón muy alto

Reducir altura o voltear más frecuentemente

Ratas o insectos

Removerlas

Grasas y/o carnes


Gases

Biodigestor

Deyecciones + Agua

Combusti贸n, etc

Colector de Gases

Exceso

Descomposici贸n DIGESTOR Anaerobia Abono l铆quido y s贸lido


El Ciclo del Nitr贸geno


DESNITRIFICACIÓN NO3- reducido a N2 Pseudomonas

NITRIFICACIÓN

Formación de nitrato

FIJACIÓN DEL N2

Nitrógeno Molecular (N2)

Nitrato asimilado por plantas

Azotobacter, Rhizobium, etc.

Nitrógeno Orgánico

Plantas, Animales, Microorganismos

NO2- oxidado a NO3Nitrobacter Nitrato reducido a amonio por microbios Formación de nitrito

N-Orgánico del suelo

NH4+ oxidado a NO2Nitrosomonas

Restos de plantas, animales y microbios Amonio asimilado por microbios

AMONIFICACIÓN Compuestos simples a amonio

Degradación de N-Orgánico Compuestos simples


Ni = Nm – (Na + Np + Nv + Nl + Nd)

Ni = Nitrógeno inorgánico Nm = Mineralizado Na = Asimilado por microbios

Np = Asimilado por plantas Nv = Se pierde por volatilización Nl = Se pierde por lixiviación

Nd = Se pierde por desnitrificación


Mineralización de proteínas: • Enzimas extracelulares: Proteasa Peptidasas Proteína  nPéptidos  Aminoácidos • AA´s asimilados por microbios: Desaminasa Aminoácido  R + NH3


Mineralización de ácidos nucleicos: • Enzimas extracelulares: Nucleasa (Pentosa + BN + Pi)n  n(Pentosa + BN + Pi) Acido nucleico Nucleótidos • Nucleótidos asimilados por microbios:

Fosfatasa (Pentosa + BN + Pi)  (Pentosa + BN) + Pi Nucleósido • Pentosa oxidada a CO2.

• Base nitrogenada a: CO2, NH3, urea, etc.


Mineralización de la urea: Ureasa CO(NH2)2 + H2O  2NH3 + CO2 Urea

• Algunos microbios, que no producen ureasa: Carboxilasa CO(NH2)2 + CO2  H2NCONHCOOH Acido alofánico

Alofanato hidrolasa H2NCONHCOOH + H2O  2NH3 + 2CO2


Nitrificación

• Oxidación de amonio a nitrito: Nitrosomonas, Nitrosococcus, etc. Amonio oxidasa 2NH4+ + 3O2  2NO2- + 4H+ + 2H2O + energía • Oxidación de nitrito a nitrato: Nitrobacter Nitrito oxidasa 2NO2- + O2  2NO3- + energía


Desnitrificaci贸n

DESNITRIFICACION

NO3-

NO2-

Respiraci贸n anaerobia Excretado al suelo

NO

N2O

Oxido n铆trico

Oxido nitroso

Oxidado a NO2 en la atm贸sfera

N2


Reacciones para la destrucción del ozono: 1. El N2O en la atmósfera oxidado a NO:

N2O + ½O2  2NO

2. El NO reacciona con ozono y lo destruye: NO + O3  NO2 + O2

3. El NO2 reacciona con oxígeno y forma más NO: NO2 + ½O2  NO + O2


Fijación del Nitrógeno Molecular (N2) N fijado (TM x 106)

Tipo de Fijación

No biológica Combustiones (automóviles, fábricas, incendios) 20 Descargas eléctricas 10 Industria de fertilizantes 50 20%

Subtotal: Biológica Suelo cultivado Bosques y suelo no cultivado Mar

80 31% 89 50 36

Subtotal:

TOTAL:

175 69%

255


Nitrogenasa Carbohidratos producidos por fotosíntesis

Sistema de transporte de electrones

Respiración aerobia

6H+

12ATP 24Fe, 2Mo, PM = 200.000 4Fe, PM = 60.000

6e-

2NH3

N2

Reacción general: 2NH3 + 12ADP

nitrogenasa N2 + 6H + 12ATP 


Aliso + Frankia alni

Gunnera macrophylla + Nostoc muscorum

Azolla + Anabaena azollae

Termitas + Citrobacter freundii


Diferencias entre Rhizobium y Bradyrhizobium Característica Flagelos T. de generación Colonias visibles Reacción

Rhizobium 2-6 perítricos 2-4 hs (“crecimiento rápido”) 2-3 días Produce ácido

Bradyrhizobium 1 polar o subpolar 6-7 hs (“crecimiento lento”) 4-5 días o más Produce álcali


Reconocimiento Pelo radicular Curvatura

Célula interna de del córtex

Células infectadas

Bacteroides


N贸dulos eficientes

N贸dulos ineficientes


Especie de rizobios

Rhizobium leguminosarum bv. trifolii Rhizobium leguminosarum bv. phaseoli Rhizobium leguminosarum bv. viceae Rhizobium meliloti Rhizobium loti Rhizobium japonicum

Leguminosas hospederas

Trifolium Phaseolus Pisum, Vicia, Lens Medicago Lupinus Glicine max Glicine max Lupinus, Arachis, Crotalaria, bv. = biovariedad etc. Bradyrhizobium japonicum Bradyrhizobium spp.


Preparaci贸n del Inoculante


Inoculaci贸n de semillas

Ingredientes

Semillas inoculadas

Adhesivo + Inoculante

Mezcla + semillas

Peletizaci贸n de semillas


Cantidades por Kg de semillas Tipo de semillas

Inoculante

Adhesivo

CaCO3

Peque単as. Ej. Trifolium

10 g

40 ml

200 g

Medianas Ej. Vicia

5g

20 ml

250 g

Grandes Ej. Phaseolus

2.5 g

10 ml

125


El Ciclo del F贸sforo


Fósforo Vegetal

m = mineralización i = inmovilización s = solubilizacion

Fósforo Animal Humus Fósforo Microbiano m m

i

Fósforo Asimilable

s Fósforo Fijado (no asimilable)

m


El Ciclo del Azufre


4. El ciclo del Azufre Humus Microorganismos

A

Animales

A

Plantas

Atmรณsfera

A = Mineralizaciรณn B = Inmovilizaciรณn C = Oxidaciรณn D = Reducciรณn

H2S

C

D

SULFATO

B C


Los Ciclos de los Elementos  

Reacciones microbiológicas en el suelo

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