RHIZOBIUM

BACTERIAS FIJADORAS DE NITRÓGENO

RHIZOBIUM

Tipos de Metabolismo

Viven en simbiosis con determinadas plantas (como las leguminosas) en su raíz, después de un proceso de infección inducido por la propia planta mediante la secreción de lectina, a las que aportan el nitrógeno necesario para que la planta viva y esta a cambio le da cobijo. La condición de simbiosis viene dada por la formación de una molécula de transporte de oxígeno, equivalente a la hemoglobina, llamada leghemoglobina. Solo se puede sintetizar cuando los dos organismos se encuentran en simbiosis; por parte de la bacteria se sintetiza el grupo hemo de dicha molécula. Así, mediante la nueva molécula formada, se puede llevar a cabo el transporte de oxígeno necesario para el metabolismo de la bacteria (y así poder fijar el nitrógeno).

¿qué diferencia hay entre...

BIOFERTILIZANTE Y BIOFOMENTADOR?

Los biofertilizantes son sustancias orgánicas o biológicas que mejoran la fertilidad del suelo al proporcionar nutrientes a las plantas y los biofomentadores son organismos vivos o productos biológicos que estimulan el crecimiento de las plantas al promover la actividad beneficiosa de microorganismos del suelo, como bacterias u hongos, que ayudan a la absorción de nutrientes y mejora la resistencia ante enfermedades.

Especies Más Utilizadas en el Campo

Bacterias Anaerobias:

-QUIMIÓTROFAS: Clostridium,Methanosacina -FOTÓTROFAS: Rhodospirilium,Rhodopseudomonas

bacterias

LEVADURA

BACTERIAS ANAEROBIAS FACULTATIVAS:

-QUIMIÓTROFAS: Bacillus,Erwinia -FOTÓTROFAS: Rhodospirilium, Rhodopseudomonas.

Bacterias Fijadoras

-RIZOCENOSIS: Azospirillium, Azotobacter y Bacillus con gramíneas. -SIMBIOSIS ASOCIATIVAS: Nostoc con raíces de musgos y hepáticas, Anabea y Calotrix. -RIZOENDOSIMBIOSIS: Rhizobium con leguminosas, Frankia con angioespermas no leguminosas.

bacterias microaerófilas

HONGOS

-QUIMIÓTROFAS: Azospirilium, Azotobacter, Thiobacillus, Agrobacterium -FOTÓTROFAS: Anabaena, Nostoc, Calotrix

MECANISMOS DE ACCIÓN.

INDIRECTOS:

DIRECTOS:

Funcionan como mecanismos de determinados compuestos a la planta o facilitando la captación de nutrientes solubles del suelo:

1.Producción de sustancias capaces de movilizar nutrientes como aminoácidos, sideróforos o ácidos orgánicos que liberan fósforo, hierro y/o aluminio. 2.Influencia en la producción de fitoalexinas cmo respuesta inducida por polisacáridos producidos por bacterias entorno a la raíz. 3.Producción de antibióticos y cianuros de hidrógeno que generan un decrecimiento en la población. de fitopatógenos. 4.Hidrólisis de moléculas producidas por patógenos como ácido fusáricos para liberar 1-3-glucanasas inhibiendo el desarrollo de la pared fúngica de hongos como Phytium ultimun y Rhizoctonia solani.

1.Producción de reguladores de crecimiento vegetal como auxinas, giberelinas y citoquininas. 2.Fijación de nitrógeno. 3.Solubilización de fosfatos. 4.Inhibición de síntesis de etileno. 5.Aumento de la permeabilidad de la raíz.

fACTORES LIMITANTES:

Mo

Agua

Salinización

pH

Al

Ca

También ifluye la temperatura, humedad, presencia de nitrógeno combinado, oxígeno, fotoasimilados y presencia de microbiota.

USOS-APLICACIONES DE LAS RHIZOBIUM

AGRICULTURA SOSTENIBLE

FIJACIÓN DEL NITRÓGENO

REVEGETACIÓN

Se utilizan en agricultura sostenible como biofertilizantes para aumentar la productividad de los cultivos leguminosos sin depender tanto de fertilizantes químicos.

En proyectos de restauración de suelos degradados o en la revegetación de áreas afectadas por la minería u otras actividades humanas, las Rhizobium pueden ayudar a mejorar la calidad del suelo y facilitar el crecimiento de plantas leguminosas

Las Rhizobium tienen la capacidad de fijar nitrógeno atmosférico en formasutilizables por plantas, lo que ayuda a mejorar la fertilidad del suelo y reduce la necesidad de fertilizantes nitrogenados.

BIOREMEDIACIÓN

PRODUCCIÓN DE FORRAJE

Algunas especies de Rhizobium tienen la capacidad de degradar compuestos orgánicos contaminantes en el suelo, lo que las hace útiles en proyectos de bioremediación.

Se utilizan para mejorar la producción de forraje en pastizales y praderas mediante la inoculación de semillas de leguminosas con cepas específicas de Rhizobium.

CONSECUENCIAS SOBRE EL USO INDISCRIMINADO DEL ABONO NITROGENADO

El uso indiscriminado de abonos nitrogenados puede provocar una serie de consecuencias negativas para el ambiente y la salud humana, a continuación hablaremos de alguna de ellas:

CONTAMINACIÓN DEL AGUA

El exceso de nitrógeno puede contaminar las fuentes de agua subterránea y superficial, causando problemas de eutrofización y afectando la calidad del agua para el consumo humano y agrícola.

EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO

La aplicación excesiva de abonos nitrogenados puede contribuir a la emisión de gases de efecto invernadero, como el óxido nitroso, que tiene un impacto significativo en el cambio climático.

PÉRDIDA DE BIODIVERSIDAD

El exceso de nitrógeno puede favorecer el crecimiento de especies vegetales dominantes, desplazando a otras especies menos competitivas y reduciendo la biodiversidad de los ecosistemas.

ACIDIFICACIÓN DEL SUELO

El exceso de nitrógeno puede acidificar el suelo, afectando la disponibilidad de nutrientes para las plantas y reduciendo la productividad agrícola a largo plazo.

EJEMPLO REAL OCURRIDO EN ESPAÑA

Un ejemplo real ocurrido en España sobre el uso indiscriminado de abonos nitrogenados es el caso de la región de Murcia, concretamente en el río Segura. Esta región es conocida por su itensa actividad agrícola, donde el uso excesivo de fertilizantes está muy presente. Como resultado, se han registrado niveles elevados de nitratos en las aguas subterráneas y superficiales de la cuenca del río Segura, lo que ha provocado problemas de eutrofización(Incremento de sustancias nutritivas en aguas dulces de lagos y embalses, que provoca un exceso de fitoplancton) en embalses y acuíferos, así como preocupaciones sobre la calidad del agua. Este caso ha destacado la necesidad de regulaciones más estrictas y prácticas arícolas más sostenibles para evitar la contaminación por nitratos y proteger los recursos hídricos y el medio ambiente en general.

IMPORTANCIA DEL USO DE BACTERIAS FIJADORAS DE NITRÓGENO EN LA AGRICULTURA ANDALUZA.

El uso de bacterias fijadoras de nitrógeno como las Rhizobium (entre otras), en la agricultura andaluza es de gran importancia debido a varios factores. En primer lugar, estas bacterias tienen una capacidad muy específica de convertir el nitrógeno atmosférico en formas que las plantas puedan utilizar, lo que reduce la dpendencia de fertilizantes nitrogenados y contribuye a la sostenibilidad ambiental y ecónomica de la agricultura. Esto es especialmente relevante en Andalucía, donde la agricultura juega un ppel muy fundamental en la economía regional y donde se cultivan numerosos cultivos leguminosos, como el garbanzo, la haba, el almendro y la algarroba, que pueden beneficiarse de la asociación simbiótica con las bacterias fijadoras de nitrógeno. Además, el uso de estas bacterias puede mejorar la calidad del suelo, aumentar la productividad de los cultivos y contribuir a a conservación de los recursos naturales en una región caracterizada por su diversidad agrícola y su importancia en la producción alimentaria.

INFORMACIONES DE INTERÉS

Especificidad hospedera

nódulos radiculares

ESPECIES VARIADAS

Las Rhizobium inducen la formación de estructuras especializadas llamadas nódulos radiculares en las raíces de las plantas leguminosas, donde ocurre la fijación de nitrógeno.

Cada especie de Rhizobium tiende a tener una especificidad hospedera, es decir, una preferencia por asociarse con ciertas especies de plantas leguminosas.

El género Rhizobium es diverso y comprende múltiples especies que pueden formar asociaciones simbióticas con una amplia gama de plantas leguminosas.

mutualismo

aplicaciones en biotecnología

importancia ecológica

La relación entre las Rhizobium y las plantas leguminosas es un ejemplo clásio de mutualismo donde ambas partes se benefician: las bacterias obtienen nutrientes del hospedero y, a cambio, proporcionan nitrógeno a la planta.

Además de su uso en agricultura, las Rhizobium y otros microorganismos fijadores de nitrógeno son objeto de investigación en biotecnología para mejorar la eficiencia de la fijación de nitrógeno y desarrollar cepas más efectivas para su uso en diferentes condiciciones ambiEntales y cultivos

Estas bacterias desempeñan un papel fundamental en la ecología del suelo al mejorar su fertilidad y contribuir al ciclo del nitrógeno en los ecosistemas naturales y agrícolas.

¡gracias por ver!

Nerea Ramírez Tovar 2ºBachillerato A