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RESTAURACIÓN DE SUELOS EROSIONADOS A TRAVÉS DEL USO DE BIOABONO con Azotobacter

VALIDACIÓN DEL PRODUCTO COMERCIAL BACTHON SC PARA LA RESTAURACIÓN DE SUELOS EROSIONADOS A TRAVÉS DEL USO DE BIOABONO

Autor: Daniela Prado Lucio-Paredes

 

Fuente: http://repositoVALIDACIÓN DEL PRODUCTO COMERCIAL BACTHON SC PARA LA RESTAURACIÓN DE SUELOS EROSIONADOS A TRAVÉS DEL USO DE BIOABONO Daniela Prado Lucio-Paredes

JUSTIFICACIÓN

Las haciendas agrícolas y ganaderas sufren graves problemas de pérdida de fertilidad de los suelos destinados al cultivo. Los resultados de este estudio permitirán establecer una forma para recuperar los suelos poco fértiles de la zona de Nanegalito y mejorar la productividad del suelo desgastado por el mal manejo y los cultivos.

OBJETIVO General

Restaurar suelos poco fértiles con la ayuda de bioabono generado con la mezcla bacteriana comercial BACTHON SC. OBJETIVOS Específicos  Determinar la cantidad óptima de BACTHON para generar un buen bioabono.  Determinar el porcentaje de germinación más alto en los semilleros con distintas relaciones bioabono-sustrato.  Determinar la relación óptima de bioabonosustrato para la restauración de un suelo poco fértil.

METODOLOGÍA

La investigación se llevó a cabo en Nanegalito, zona cálido-húmeda (T=20ºC – 22ºC)/ (%H relativa = 35 – 45).  Esta hacienda se dedica a la crianza de ovejas por lo tanto para la realización del bioabono se utilizó estiércol ovino.  En cuanto a la materia verde, se usó la vegetación de la zona (moras silvestres, hojas, tronquitos).  Se construyeron 4 camas, todas con las mismas dimensiones (2 m x 1 m x 0.6 m).  Se utilizaron los propios materiales de la hacienda para su construcción.  Cada dosificación se diluyó en 20 litros de agua.  El pH del agua de dilución debe estar entre 5.5 – 6, para sacarlos de su estado de latencia.  Se reguló el pH con ácido cítrico concentrado.

DOSIS:

 Cama A: 100 ml BACTHON

 Cama B: 150 ml BACTHON

 Cama C: 200 ml BACTHON

 Cama T: cama testigo sin BACTHON BACTHON SC 

 

Complejo de microorganismos del suelo en estado latente que actúan como biodegradadores de materiales orgánicos para convertirlos en nutrientes.  Sirve: para la generación de bioabono orgánico o para aplicar directamente al suelo.  Elimina los malos olores de la descomposición de la materia orgánica. Composición del BACTHON SC Composición Garantizada Azospirillum brasilense Cuarenta millones UFC */ml Azotobacter chrococcum Treinta millones UFC */ml Lactobacillus acidophilus Cien millones UFC */ml Saccharomyces cereviseae Cien mil UFC */ml Ingredientes aditivos: c.s.p. 1 litro *UFC: Unidades Formadoras de Colonias 2 metros 60 cm 15 cm 5 cm

 

CONSTRUCCIÓN DE LAS CAMAS SEGUIMIENTO Y CONTROL

 Volteos todos los días  Temperatura dependiente de la temperatura ambiente  Alto porcentaje de humedad  Aumento de la temperatura a 28ºC Seguimiento y Control  pH demasiado ácido se corrigió con CaCO3 (113.5 g/ m2)  Mismas condiciones externas para todas las camas.  Se hicieron 2 dosificaciones de refuerzo a cada cama.  Estas dosificaciones se diluyeron en 2 litros de agua.  Cama A,B,C: bioabono listo día 76  Cama T: bioabono listo día 86 (10 días más tarde)  Se realizaron análisis de micro y macro nutrientes para cada bioabono. Segunda Tercera Cama A 25 ml BACTHON 25 ml BACTHON Cama B 37.5 ml BACTHON 37.5 ml BACTHON Cama C 50 ml BACTHON 50 ml BACTHON Cama T ———- ———

RESULTADOS BIOABONO  A pesar de la poca diferencia visual de degradación de las camas, los análisis demostraron que el bioabono de mejor calidad es el de la cama C (200 ml BACTHON).  Es la cama cuya cantidad de nutrientes era la más alta (N,P,K,etc) SEMILLEROS  Se realizaron semilleros con cada una de las camas con el propósito de ver con qué bioabono existía el mayor % de germinación de semillas de rábano.  Se probaron distintas relaciones bioabono: sustrato (15%-85%, 30%-70%, 45%-55%)  Se utilizó un semillero testigo con el suelo erosionado de la hacienda (100%).  Se usaron semillas certificadas de rábano. Semilleros

 

RESULTADOS SEMILLEROS Relación Bioabono: Sustrato Porcentaje de Germinación Cama A Cama B Cama C Cama T 15%-85% 36.36 % 27.27 % 40.90 % 30%-70% 45.45 % 36.36 % 40.90 % 54.54% 45%-55% 45.45 % 50 % 77.27 %  La cama C con mayor porcentaje de germinación, número de frutos, hojas más grandes y más verdes. Resultado Semilleros CAMA T:  54.54% germinación  Plantas pequeñas (2.5 cm), con raíces poco profundas.  Sin frutos Cama C: 45%-55%  77.27% germinación  Plantas grandes (15cm) con raíces profundas  Mayor cantidad de frutos  Frutos grandes Resultado Semillero C Resultados Suelo Restaurado 9 402 214 207 0 64 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Valores en ppm P Fe N Nutrientes Sin bioabono Con bioabono 5,8 0,23 2,3 10,6 1,9 0,7 3,9 0,2 0,21 0,19 16 0,36 6,4 15,4 9,3 14,5 4,5 13,7 18,2 31 05 10 15 20 25 30 35 S K Ca Mg Zn Cu Mn B M.O. Ntot Nutrientes Valores Sin bioabono Con bioabono

 

ONCLUSIONES • El alto grado de humedad en las camas, en el ambiente y las variaciones de temperatura durante la primera semana ocasionaron que el proceso sea más lento. • El producto BACTHON genera un bioabono de buena calidad y en menor tiempo que un bioabono natural (76 días). • El mejor bioabono es el de la cama C con una concentración inicial de 200 ml de BACTHON. • El producto comercial BACTHON SC sirve para generar un bioabono de alta calidad que permite restaurar suelos erosionados. • El semillero de la cama C con relación 45% – 55% fue el mejor, con un porcentaje de germinación de 77.27% respecto al 90% propuesto por la casa de las semillas. Conclusiones • Fue el semillero con las plantas más grandes y sanas, con mayor cantidad de frutos, a diferencia del semillero testigo y de los otros. • El 85% de los nutrientes del suelo mejoraron con la incorporación de bioabono. • Un suelo con un porcentaje de M.O mayor a 5% es un suelo fértil, nuestro suelo contiene 6.40% de M.O. • El pH ácido del suelo se tornó alcalino al mezclar el bioabono, lo que es bueno para la plantas.

 

RECOMENDACIONES Para obtener mejores resultados en la producción del bioabono se debe: • Secar el estiércol al sol antes de utilizarlo, si su % de humedad es demasiado alto. • Mantener siempre protegidas las camas de la lluvia para evitar el aumento de humedad y mantener una temperatura constante. • Utilizar CaCO3 para disminuir el pH, sin sobrepasar los 100 g/m2 en cada cama para evitar que el medio se vuelva demasiado alcalino. Recomendaciones • De ser posible trabajar en invernaderos para mantener constantes las condiciones en las camas. • Asegurarse de mantener las mismas condiciones (sol, humedad, aireación) en todas las camas para resultados valederos. • Hacer volteos constantes para aumentar la aireación de las camas. • Construir las camas en un sitio plano. • Para los semilleros mantener la tierra húmeda constantemente para ayudar al crecimiento de las plantas.

MUCHAS GRACIAS

!rio.uisek.edu.ec/jspui/bitstream/123456789/427/3/presentancion%20FINAL%20TESIS.pdf

Bacteria Gram negativa

En microbiología, se denominan bacterias Gram negativas aquellas que no se tiñen de azul oscuro o de violeta por la tinción de Gram, y lo hacen de un color rosado tenue: de ahí el nombre de “Gram negativas” o también “gramnegativas”.1 Esta característica está íntimamente ligada a la estructura didérmica dada por la envoltura celular, pues presenta doble membrana celular (una externa y la otra citoplasmática), lo que refleja un tipo natural de organización bacteriana. Son uno de los principales supergrupos debacterias, y cuando se tratan como taxón se utiliza también el nombre de Negibacteria2 o Didermata. Las restantes son las bacterias Gram positivas.

Las bacterias Gram negativas presentan dos membranas lipídicas entre las que se localiza una fina pared celular de peptidoglicano, mientras que las bacterias Gram positivas presentan sólo una membrana lipídica y la pared de peptidoglicano es mucho más gruesa. Al ser la pared fina, no retiene el colorante durante la tinción de Gram.3

Muchas especies de bacterias Gram negativas causan enfermedades. Los cocos Gram negativos causan la gonorrea (Neisseria gonorrhoeae), la meningitis (Neisseria meningitidis) y síntomas respiratorios (Moraxella catarrhalis), entre otros. Los bacilos Gram negativos incluyen un gran número de especies. Algunos de ellos causan principalmente enfermedades respiratorias (Haemophilus influenzae, Klebsiella pneumoniae , Legionella pneumophila, Pseudomonas aeruginosa), enfermedades urinarias (Escherichia coli, Proteus mirabilis, Enterobacter cloacae, Serratia marcescens) y enfermedades gastrointestinales (Helicobacter pylori, Salmonella enteritidis, Salmonella typhi). Otros están asociadas a infecciones nosocomiales (Acinetobacter baumanii).

Imagen microscópica dePseudomonas aeruginosa, una bacteria Gram negativa (los puntos rosas-rojos).

Comparación de las envolturas celulares bacterianas. Arriba: Bacteria Gram-positiva. 1-membrana citoplasmática, 2-peptidoglicano, 3-fosfolípidos, 4-proteínas, 5-ácido lipoteicoico.
Abajo: Bacteria Gram-negativa. 1-membrana citoplasmática (membrana interna), 2-espacio periplasmático, 3-membrana externa, 4-fosfolípidos, 5-peptidoglicano, 6-lipoproteína, 7-proteínas, 8-lipopolisacáridos, 9-porinas.

Índice

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Estructura[editar]

La envoltura celular de las bacterias Gram negativas está compuesta por una membrana citoplasmática (membrana interna), una pared celular delgada depeptidoglicano, que rodea a la anterior, y una membrana externa que recubre la pared celular de estas bacterias.4 Entre la membrana citoplasmática interna y la membrana externa se localiza el espacio periplásmico, relleno de una sustancia denominada periplasma, la cual contiene enzimas importantes para la nutrición en estas bacterias. Retienen la safranina.

La membrana externa contiene diversas proteínas; entre ellas, las porinas o canales proteícos que permiten el paso de ciertas sustancias. También presenta unas estructuras llamadas lipopolisacáridos (LPS), formadas por tres regiones: el polisacárido O (antígeno O), una estructura polisacárida central (KDO) y el lípido A (endotoxina).

Las bacterias Gram negativas pueden presentar una capa S que se apoya directamente sobre la membrana externa y no sobre la pared de peptidoglicano, como sucede en las Gram positivas. Si presentan flagelos, estos tienen cuatro anillos de apoyo en lugar de los dos de las bacterias Gram positivas porque tienen dos membranas. No presentan ácidos teicoicos ni ácidos lipoteicoicos, típicos de las bacterias Gram positivas. Las lipoproteínas se unen al núcleo de polisacáridos, mientras que en las bacterias Gram positivas estos no presentan lipoproteínas. La mayoría no forma endosporas (Coxiella burnetti, que produce estructuras similares a las endosporas, es una notable excepción).

Patogenia y tratamiento[editar]

Neisseria gonorrhoeae, agente causal de la gonorrea.

Muchas especies de bacterias Gram negativas causan enfermedades. Una de las varias características únicas de las bacterias Gram negativas es la estructura de la membrana externa. La parte exterior de la membrana comprende un complejo de lipopolisacáridos cuya parte lípida actúa como una endotoxina y es responsable de la capacidad patógena del microorganismo.1 Este componente desencadena una respuesta inmune innata que se caracteriza por la producción de citocinas y la activación del sistema inmunológico. La inflamación es una consecuencia común de la producción de citocinas, que también pueden producir toxicidad. Si la endotoxina entra en el sistema circulatorio, provoca una reacción tóxica con aumento de la temperatura y de la frecuencia respiratoria y bajada de la presión arterial. Esto puede dar lugar a un shock endotóxico, que puede ser fatal.

Esta membrana externa protege a las bacterias de varios antibióticos, colorantes y detergentes que normalmente dañarían la membrana interna o la pared celular de peptidoglicano. La membrana externa proporciona a estas bacterias resistencia a la lisozima y a la penicilina. Afortunadamente, se han desarrollado otros tratamientos alternativos para combatir la membrana externa de protección de estos patógenos, tales como la lisozima con EDTA y el antibiótico ampicilina. También pueden usarse otros fármacos, a saber, cloranfenicol, estreptomicina y ácido nalidíxico.

Filogenia de las bacterias Gram negativas[editar]

Árbol filogenético de los seres vivos, que considera que las bacterias Gram positivas (Posibacteria) se han originado a partir de las Gram negativas (Negibacteria), de acuerdo con las ideas de Thomas Cavalier-Smith.5 2

Dentro del grupo de las bacterias Gram negativas es posible distinguir dos subgrupos: Eobacteria y Glycobacteria, que se distinguen por la composición de la membrana externa. En los primeros, la membrana externa presenta solo simples fosfolípidos, mientras que en los segundos además presenta la inserción de moléculas complejas de lipopolisacáridos (la estructura típica descrita anteriormente). Por ello se considera queEobacteria son las bacterias más primitivas. Incluye a Chlorobi (bacterias fotosintéticas anoxigénicas) y a Deinococcus-Thermus(quimiorganotrofos extremófilos); estos últimos, aunque dan positivo en la tinción de Gram, son estructuralmente similares a las bacterias Gram negativas.

El resto de las bacterias Gram negativas se clasifican en Glycobacteria. Las proteobacterias son uno de los grupos principales, que incluyen aEscherichia coli, Salmonella y otras enterobacterias, Pseudomonas, Moraxella, Helicobacter, Stenotrophomonas, Bdellovibrio, bacterias del ácido acético, Legionella y las proteobacterias alfa, como Wolbachia, y muchas otras. Otros grupos notables son las cianobacterias, espiroquetas y lasbacterias verdes del azufre y no del azufre.

No está claro que la segunda membrana sea una característica primitiva o derivada. Si fuese primitiva, las bacterias Gram negativas serían las primeras bacterias en originarse con las Gram positivas, y derivadas a partir de ellas.

  • Gupta sostiene que las bacterias Gram-positivas fueron las que aparecieron primero, puesto que son las más simples.6 Cuando un grupo de estas bacterias desarrolló los mecanismos para producir antibióticos (como hace por ejemplo, la bacteria Streptomyces), la presión selectiva obligó a las demás a protegerse de los efectos de estas sustancias. Unas de estas estrategias fue desarrollar una doble membrana, dando lugar a las bacterias Gram-negativas. Por su parte las arqueas también evolucionarían de las bacterias Gram-positivas mediante la sustitución de genes para conseguir resistencia a los antibióticos.
  • Por el contrario, Cavalier-Smith5 2 considera que la doble membrana es una característica primitiva y que la segunda membrana se perdió al crecer la pared de peptidoglicano que impide la transferencia de lípidos para formar la membrana externa. La hipótesis del citoplasma fueradescribe un posible modelo para la aparición de la doble membrana de las bacterias Gram negativas.

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. Saltar a:a b Salton MJR, Kim KS (1996). Structure. in: Baron’s Medical Microbiology (Baron S et al, eds.) (4th ed. edición). Univ of Texas Medical Branch. ISBN 0-9631172-1-1.
  2. Saltar a:a b c Cavalier-Smith, T. (2006), Rooting the tree of life by transition analyses, Biol Direct. 1: 19. doi: 10.1186/1745-6150-1-19.
  3. Volver arriba Gram, HC (1884). «Über die isolierte Färbung der Schizomyceten in Schnitt- und Trockenpräparaten». Fortschr. Med. 2: 185–189.
  4. Volver arriba J. M. Ghuysen et al. (1994) Bacterial Cell Wall, Elsevier, ISBN 978-0-444-88094-9.
  5. Saltar a:a b Cavalier-Smith, T. (2006). «Cell evolution and Earth history: stasis and revolution». Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 361 (1470): 969–1006. PMID 16754610.
  6. Volver arriba Gupta RS (2000). «The natural evolutionary relationships among prokaryotes». Crit. Rev. Microbiol. 26 (2): 111–131. doi:10.1080/10408410091154219. PMID 10890353.

Azotobacter

Azotobacter es un género de bacterias usualmente mótiles, ovales o esféricas, que forman quistes de pared gruesa, y pueden producir grandes cantidades de baba capsular. Tiene una tasa respiratoria efectiva y rápida a nivel superficial. Es de vida libre. Además del uso de Azotobacter como organismo modelo, tiene aplicacionesbiotecnológicas. Ejemplos de su uso son la producción de alginatos y de nitrógeno en fermentaciones.1 2 Azotobacter es una bacteria Gram-negativa.

Azotobacter
Azotobacter cells.jpg
Azotobacter sp.
Taxonomía
Dominio: Bacteria
Filo: Proteobacteria
Clase: Gammaproteobacteria
Orden: Pseudomonadales
Familia: Pseudomonadaceae
Género: Azotobacter
Especies
[editar datos en Wikidata]

Referencias[editar]

  1. Volver arriba Clementi F. 1997. Producción de Alginato por Azotobacter vinelandii.
  2. Volver arriba Dixon R & Kahn D. 2004. Regulación Genética de la Fijación Biológica de Nitrógeno. Nat Rev Microbiol. 2(8):621-31.[1] (pdf, 463 kB)

Véase también[editar]

Enlaces externos[editar]

Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Azotobacter

BIOFERTILIZACION CON BACTERIAS FIJADORAS

El nitrógeno es el elemento que las plantas requieren en mayor proporción respecto de cualquier otro elemento y su disponibilidad es fundamental para el adecuado desarrollo de la planta. La atmósfera contiene el 78% de nitrógeno como gas inerte, el cual, no está disponible para las plantas. En la agricultura de alta producción, el juego es convertir el nitrógeno atmosférico no disponible en formas disponibles para las plantas (ya sea NH2, NH4 o NO3) a fin de que podamos producir grandes cantidades de proteínas.

Se puede obtener el nitrógeno para los cultivos de tres formas principales:

1) Aplicación de fertilizantes sintéticos de alto costo de producción (urea, nitratos, amoníaco anhidro, etc.), o

2) La aplicación de estiércol animal, abonos y desechos animales, que contengan nitrógeno.

3) El uso específico de bacterias de vida libre (no simbióticas), capaces de fijar el nitrógeno.

 

Fijación de nitrógeno mediante el uso de bacterias. Las bacterias fijadoras de nitrógeno son organismos unicelulares que en esencia son, literalmente, fábricas de urea en miniatura. La conversión de nitrógeno atmosférico en la planta a formas disponibles se realiza a través de un específico y único mecanismo que posee la enzima nitrogenasa. La mayoría de los agricultores están familiarizados con la fijación de nitrógeno que realiza la bacteria del género Rhizobium en cultivos de leguminosas. Sus colonias, formadas dentro de los nódulos, aparecen como grumos blancos visibles en las raíces de las leguminosas. Las otras bacterias de vida libre (no simbióticas) pueden fijar nitrógeno igualmente tanto en cultivos de leguminosas como en otras especies de cultivos. Gracias a la reciente evolución de la tecnología microbiológica, que permite que otras especies de cultivos puedan ahora, al igual que las leguminosas, llevar a cabo un proceso similar y fijar su propio nitrógeno desde la atmósfera.

Tipos de fijadores de nitrógeno Hay dos tipos principales de bacterias fijadoras de nitrógeno, las de vida libre y las de inoculación.

1) Las de vida libre habitan en los suelos (como Azotobacter y Pseudomonas spp.), en la rizósfera, consumiendo los exudados de azúcares que la planta libera por sus raíces, utilizando esta fuente de energía como combustible para realizar la conversión de nitrógeno gaseoso no disponible para la planta en nitrógeno disponible.

2) Las de inoculación viven en el interior de la planta, conocidas como endófitas (como Azospirillum spp.). Estos organismos viven en los espacios intracelulares del sistema vascular de la planta y toman el nitrógeno gaseoso no disponible disuelto en el flujo de savia, convirtiéndolo en formas disponibles para la planta (aminas y nitrógeno amoniacal).

Relación planta – bacterias, un sistema de retroalimentación. Las bacterias que fijan nitrógeno utilizan el carbono exudado por la planta en sus raíces como una fuente rica en energía de alto poder calórico; estos exudados son utilizados como combustible para alimentar la reacción biológica. La planta controla la cantidad de energía con la cual las bacterias realizan el proceso de fijación de nitrógeno, de esta forma la cantidad de nitrógeno que se fija es controlada indirectamente por la planta.

Por ejemplo, cuando la humedad del suelo es una limitante, disminuyen las necesidades de nitrógeno requerido por la planta, la cual disminuye el suministro de carbono a la flora bacteriana de la rizósfera. Al disminuir la energía entregada, las bacterias disminuyen la fijación de nitrógeno. Cuando las condiciones del suelo son óptimas, la planta requiere satisfacer necesidades crecientes de nitrógeno para su desarrollo; por lo cual, la fijación de nitrógeno es maximizada por la planta mediante una creciente oferta de carbono a la colonia de bacterias. Así se asegura que la planta recibirá la cantidad de nitrógeno adecuada a sus requerimientos, en base a las condiciones de crecimiento durante la temporada.

En contraste con las aplicaciones físicas de fertilizantes nitrogenados, en donde los agricultores deben adivinar la cantidad de nitrógeno a aplicar al comienzo de la temporada. Si nos hemos equivocado, el exceso de nitrógeno en un año seco puede reducir dramáticamente la eficiencia en el uso del agua y la sanidad vegetal, “cocinando” literalmente el cultivo. En un año de humedad adecuada, puede no ser suficiente la cantidad de nitrógeno en la aplicación, desaprovechando las buenas condiciones para el desarrollo del cultivo.

La fijación de nitrógeno resuelve el problema a través de este sistema de retroalimentación natural. Se ha demostrado que mediante la utilización correcta de especies fijadoras de nitrógeno y la aplicación de un número conocido de estas bacterias para lograr una efectiva colonización en un cultivo, estos organismos suministrarán entre 30 a 110 o más unidades de nitrógeno por hectárea por temporada con una inoculación, dependiendo de las condiciones estacionales y de la humedad del suelo.

 

Forma de nitrógeno y su eficiencia en las plantas.Amina y amonio v/s Nitrato

 

Los Fertilizantes nitrogenados sólidos como la urea o abonos de animales tienen su nitrógeno en forma de amonio o de amina. Sin embargo, una vez que son aplicados al suelo, bacterias nativas como nitrosomonas o nitrosococcus rápidamente transforman estas formas de nitrógeno en nitratos mediante el proceso de nitrificación.

El nitrato es muy móvil en el suelo y es fácilmente lixiviado (sólo el 50% de la urea aplicada es aprovechada realmente por la planta, el otro 50% se pierde, y a veces más).

El nitrato es fácilmente absorbido por las plantas, y con moderación, es una buena fuente de nitrógeno para la producción de proteínas. Sin embargo, el nitrógeno como nitrato es tan fácilmente absorbido por la planta que puede también fácilmente sobrecargar la capacidad de la planta para metabolizar el compuesto en proteína. Mayor cantidad de nitrógeno como oferta, conduce a la producción de proteínas incompletas de cadena corta, que debilitan la planta. Altos niveles de nitratos en las hojas y tejidos vegetales, producen plantas suculentas y de tejidos blandos, mucho más propensos al ataque de plagas y enfermedades e incluso venenosos para animales, incluidos los seres humanos (envenenamiento por nitrato).

El nitrato es también un conocido agente carcinogénico. Por el contrario, el nitrógeno suministrado por bacterias fijadoras es entregado directamente a la planta en forma de amina o amonio. Las bacterias excretan nitrógeno como urea, la misma forma que se encuentra en la orina de los animales. En esencia, las bacterias son en miniatura una bio-fábrica de urea. Es metabólicamente de bajo costo para la planta que a su vez, transforma este tipo de nitrógeno bacterial en aminoácidos y proteínas. El resultado final permite obtener plantas saludables, eficientes y resistentes.

 

CONCLUSION Mayor eficiencia del nitrógeno Menor coste en el suministro de nitrógeno Menor impacto ambiental en los suelos Menor coste de aplicación Menor pérdida de nitrógeno por evaporación o lixiviación Suelos más sostenibles a largo plazo. 

 

Fuente: http://www.agrogenia.es/fertilizaci%C3%B3n-biol%C3%B3gica/

Las Micorrizas: Una alternativa de fertilización ecológica en los pastos.

Mycorrhizae: An alternative of ecological fertilization in pastures

 

Yolai Noda

Estación Experimental de Pastos y Forrajes ¨Indio Hatuey¨. Central España Republicana, CP 44280, Matanzas, Cuba.

E-mail: noda@indio.atenas.inf.cu


Resumen

Debido a los efectos negativos que han causado los fertilizantes químicos en el deterioro del medio ambiente, se trabaja, desde hace algunas décadas, en la introducción de alternativas de fertilización en el manejo de los cultivos. La micorrización es una de las técnicas biológicas empleadas en muchos de ellos; sin embargo, en los pastos aún no se ha logrado extenderla ampliamente en la producción y los estudios han estado dirigidos a algunas leguminosas y muy pocas gramíneas. Las micorrizas permiten una aplicación exitosa mediante el recubrimiento de las semillas. Por otra parte, las relaciones micorrízicas pueden ser la clave para disminuir la cantidad de fertilizantes (especialmente fosfatos) que debe aplicarse para obtener buenos rendimientos; en los suelos con altos contenidos de P la inoculación con micorriza incrementa el crecimiento y el establecimiento temprano de los cultivos. Las plantas desarrollan una calidad biológica superior, en cuanto a mayor altura, vigor y área foliar, y se incrementan los rendimientos (entre 15 y 50%). Protege las raíces contra ciertos hongos patógenos. Además, el biofertilizante permite ahorrar hasta un 50% del volumen de los productos químicos necesarios, lo que favorece la reducción de los insumos y de los costos, e influye en el ejercicio de una agricultura sostenible y ecológicamente más sana.

Palabras clave: Micorrizas arbusculares vesiculares, pastizales


Abstract

Because of the negative effects caused by chemical fertilizers on the deterioration of the environment, work has been done, for some decades, in the introduction of fertilization alternatives in crop management. Mycorrhization is one of the biological techniques used in many of them; however, in pastures it has not been widely extended in production and the studies have aimed at legumes and very few grasses. Mycorrhizae allow successful application by means of seed covering. On the other hand, mycorrhizal relationships can be the key to decrease the amount of fertilizers (especially phosphates) that should be applied to obtain good yields; in soils with high P contents the inoculation with mycorrhiza increases growth and the early establishment of crops. Plants develop a higher biological quality, regarding more height, vigor and leaf area, and yields are increased (between 15 and 50%). It protects roots against certain pathogenic fungi. In addition, the biofertillizer allows to save up to 50% of the volume of the necessary chemical products, which favors input and cost reduction and influences the exertion of a sustainable and ecologically healthier agriculture.

Key words: Vesicular-arbuscular mycorrhizae, pasturelands


 

Introducción

Las actividades humanas han transformado, alterado y destruido los ecosistemas naturales, lo que ha provocado la desaparición o fragmentación de hábitats y la proliferación de especies introducidas (Cruz, 1999). Además, la sobre explotación de los recursos naturales y la contaminación del suelo, el agua y el aire, han puesto en peligro de extinción a numerosas especies en todo el Planeta (García, 1994).

Los fertilizantes químicos son una fuente de contaminación del suelo y las aguas subterráneas si no se utilizan de forma balanceada; es por ello que desde hace algunas décadas se trabaja con la intención de buscar alternativas más ecológicas de fertilización en las plantas, con el objetivo de preservar el ambiente.

El uso de los biofertilizantes es una de las técnicas empleadas por el hombre para obtener elevados rendimientos en los cultivos, sin causarle daños al ambiente. Se plantea que una tecnología que está vinculada con este concepto es la inclusión de microorganismos en las semillas (inoculación), tales como hongos micorrízicos, bacterias fijadoras de N2 y/o solubilizadores de fósforo, los cuales producen efectos aditivos, de particular importancia en la productividad de los cultivos y en su mejor calidad fitosanitaria, además de aumentar el contenido de materia orgánica del suelo. Estos microorganismos trabajan, básicamente, sobre el abastecimiento de nitrógeno y fósforo hacia el vegetal; también se informan otras funciones no menos importantes: desarrollo radical más abundante y efecto protector contra enfermedades fúngicas de la raíz (http://www.produccion.com.ar, 2004).

En el caso específico de las micorrizas vesículo arbusculares (MVA), se conoce su empleo en cultivos como las hortalizas, el café, los árboles frutales y algunos pastos; sin embargo, aún son muy poco utilizadas en estos últimos. La presente reseña tiene como objetivo dar a conocer los principales beneficios que aportan estos microorganismos como fuente de fertilización ecológica en la explotación de los pastos.

Hongos formadores de MVA

Las micorrizas son asociaciones entre la mayoría de las plantas existentes y los hongos benéficos, que incrementan el volumen de la raíz y, por tanto, permiten una mayor exploración de la rizosfera. Son considerados los componentes más activos de los órganos de absorción de los nutrientes de la planta, la que a su vez provee al hongo simbionte de nutrientes orgánicos y de un nicho protector (Corredor, 2008).

La mayoría de las plantas terrestres establecen en sus raíces al menos uno de los tres tipos de asociaciones micorrízicas; de ellas, la del tipo arbuscular es la simbiosis más extendida sobre el Planeta, no solo por el número de plantas hospederas que son capaces de colonizar, sino también por su amplia distribución geográfica (Rivas, 1997).

Su nombre está asociado con estructuras especializadas denominadas arbúsculos, que se forman en las células corticales de la raíz como resultado de la interacción planta-hongo. Estas estructuras constituyen el punto de intercambio de metabolitos entre los dos participantes de la simbiosis (Ayling et al., 1997; Bago et al., 1998).La simbiosis micorrízica aumenta de forma marcada la absorción de nutrientes como el nitrógeno, el potasio, el calcio, el zinc, el magnesio y especialmente el fósforo; mejora el transporte y la absorción de agua en el vegetal, así como la resistencia de la planta huésped a la sequía (Merryweather y Fitter, 1996; Alkaraki y Clark, 1998; Rivas, 1997 y Alkaraki, 1998). Además contrarresta el ataque de patógenos, ya sea por la ocupación previa del espacio de las raicillas o por la estimulación de los mecanismos de defensa bioquímica, y contribuye a la formación de agregados del suelo (Dassi et al., 1998; Cuenca et al., 1998).

Hasta hace pocos años, el uso de hongos formadores de micorrizas arbusculares (HMA) se encontraba restringido a aquellos cultivos que necesitan de una fase inicial de establecimiento y crecimiento antes de quedar definitivamente establecidos en el campo, tales como los semilleros de hortalizas, los viveros en frutales y la fase de adaptación en vitroplantas. En esos casos, los volúmenes de inóculos eran aceptables; sin embargo; no se recomendaban para los cultivos de siembra directa aun cuando los efectos eran positivos (Blanco y Salas, 1997; Fernández et al., 1997).

A partir de 1994 comenzó a desarrollarse en Cuba una tecnología novedosa de bajo costo, con insumos nacionales, que consiste en revestir la semilla con cierta cantidad de inoculante microbiano, capaz de establecer la simbiosis con la planta y garantizar la infección de las raíces. Esta técnica permite un ahorro del 99% del inoculante microbiano y entre un 25-50% del fertilizante químico, dependiendo de la fertilidad del suelo y del tipo de biofertilizante (Hernández y Chialloux, 2001).

Vale la pena destacar que aunque hace más de una década que se trabaja en el país con vista a extender el empleo de las MVA, es poco conocido por los agricultores los beneficios de estos microorganismos para las plantas, y las experiencias se enmarcan fundamentalmente en las hortalizas.

Se puede considerar que una de las principales causas que limitan la obtención de micorrizas por los productores, puede estar dada por su forma de reproducción, ya que el fertilizante biológico se obtiene a partir de la inoculación previa de una determinada cepa de HMA a plantas hospederas (ya sea en el momento de la siembra o por recubrimiento de sus semillas), que incluyen por lo general las especies de Sorghum vulgare y Brachiaria decumbens, entre otras, y su posterior desarrollo en el sistema radical.

El inoculante está listo cuando se cumple el ciclo reproductivo de dichas plantas y es extraído conjuntamente con el sustrato, el cual incluye todos los propágulos infectivos del hongo micorrizógeno (esporas, raicillas infectadas y fragmentos de hifas). No obstante, este puede ser extraído en cualquier otro momento, en dependencia de la cantidad de propágulos existentes en el sustrato (http://www.surimpex.com.br; 2008). Gómez et al. (1996) recomiendan el recubrimiento de las semillas para los cultivos de siembra directa.

La simbiosis de las endomicorrizas arbusculares debe ser considerada como un elemento esencial para promover la sanidad y la productividad en los cultivos de importancia (Gómez et. al., 1996). Los beneficios máximos se obtienen si se inocula con hongos micorrizógenos eficientes y si se hace una selección de combinaciones compatibles de hongo-planta-suelo.

Principales tipos de micorrizas

Aproximadamente unas 5 000 especies de hongos (principalmente Basidiomycetes) están asociadas a los árboles forestales en las regiones boreales y templadas, estableciendo un tipo de micorrizas.

Las raíces de los árboles de las selvas tropicales, de los árboles frutales y de casi la totalidad de las demás plantas verdes, están asociadas a hongos inferiores, la mayoría microscópicos.

Estos hongos, aunque presentes en casi todo el Planeta, asociados con casi todas las plantas verdes, establecen otro tipo de micorrizas y pertenecen a seis géneros y alrededor de un centenar de especies.

Los dos tipos más comunes y más conocidos son las ectomicorrizas y las endomicorrizas (Ferrera y Pérez, 1995). Cada tipo se distingue sobre la base de la relación de las hifas del hongo con las células radicales del hospedero (Popoff, 2008).

Ferrera y Pérez (1995) plantean que en las ectomicorrizas el micelio invade la raíz sin entrar en el interior de las células; en el caso de las endomicorrizas el micelio invade la raíz, inicialmente es intercelular, pero luego penetra en el interior de las células radicales, desde la rizodermis hasta las células corticales. Dichos autores señalan que este tipo de micorrizas es muy frecuente y están extendidas en todo el Planeta. Se distribuyen además, en la mayoría de los árboles de las zonas tropicales y algunos árboles de bosques templados.

La mayoría de las plantas arbóreas y herbáceas poseen este tipo de asociación, al igual que la mayoría de las plantas cultivadas (aproximadamente el 80%). Las endomicorrizas son particularmente importantes en los trópicos, donde los suelos tienden a retener los fosfatos.

Estos hongos inferiores que forman endomicorrizas vesículo arbusculares pertenecen a un solo grupo, las Glomales (Zygomycetes), con seis géneros y muchas especies distribuidas en todos los continentes; son estrictamente simbióticos y no pueden ser cultivados en cultivo puro, o sea en ausencia de su hospedero, contrariamente a los hongos ectomicorrícicos (http://www.simbiotica.org/fungi.htm , 2008).

Los arbúsculos de las endomicorrizas son estructuras altamente ramificadas, típicamente intracelulares, que se localizan en las células cercanas al cilindro vascular, y su función es la transferencia de nutrimentos desde el suelo hasta el huésped; las vesículas son protuberancias que quedan revestidas por la membrana plásmatica. Las hifas, por otra parte, se extienden varios centímetros por fuera de la raíz, incrementando la cantidad de nutrientes absorbidos (http://www.simbiotica.org/fungi.htm , 2008). En este sentido, las hifas no están septadas, es decir, ausentes de tabiques que separan las células y las asociaciones hongo/hospedante no son muy específicas. Muchas gramíneas las presentan: Andropogon, Bromus, Festuca, Panicum, Poa, Saccharum, Sorghum, Sporobolus, Stipa y Zea mays. El intercambio entre el hongo y el hospedante tiene lugar en los arbúsculos, que se llenan de gránulos de fosfatos.

La comprensión de las relaciones micorrícicas puede ser la clave para disminuir la cantidad de fertilizantes (especialmente fosfatos) que deben aplicarse a los cultivos para obtener buenas cosechas (Hernández et al., 1994).

El estudio de los fósiles revela que las plantas más antiguas conocidas presentan endomicorrizas. Algunos investigadores postulan que el establecimiento de dichas asociaciones fue un paso decisivo en la colonización vegetal de la tierra firme. Los suelos disponibles debían ser muy pobres, o sea, que el rol de las endomicorrizas puede haber tenido una importancia crucial, al extremo que los que invadieron la Tierra pueden haber sido simbiontes antes que organismos (Lopes et al., 1983).

En sentido general, en el mundo se encuentran más distribuidos de forma natural los hongos del tipo endomicorrizas, debido a que estas cepas son más compatibles con la mayoría de las plantas.

Otro de los principales aspectos a tener en cuenta, son los contenidos de fósforo (P) en el suelo para poder lograr una asociación mutualista exitosa entre el microorganismo y la planta, ya que en los suelos pobres en fosfatos el desarrollo de las micorrizas es pobre; sin embargo, en aquellos con presencia de P ocurre una buena multiplicación de MVA, y por tanto, los rendimientos de las cosechas son notablemente superiores.

Asociaciones de los hongos MVA con plantas utilizadas en la alimentación del ganado.

En el ámbito mundial, se reportan múltiples experiencias acerca de los beneficios de las micorrizas arbusculares en especies frutales, donde frecuentemente se compara el crecimiento de las plantas micorrízicas con las no micorrízicas; estas diferencias son atribuibles a una mayor absorción de nutrientes, una producción de hormonas más alta y mayores contenidos de clorofila (Herrera, 1994). Estas diferencias se han observado en especies tropicales como Mora excelsa, Prioria copaifera en el Caribe (Trinidad y Tobago, y Panamá) y en múltiples árboles tropicales de la familia Fabaceae (Abbot y Robson, 1985). Otros autores reportan beneficios en especies como la chirimoya (Azcón et al., 1991), Tamarindus indica, Parkia biglobosa, Sclerocarria birrea, Balanites aegipticae, Adansonia digitata, Codyla pinnatta, Saba senegalensis, Landolfia heudelotti, Dialium guineensis, Anacardium occidentale, Afsellia africana y Aphala seneganensis (Crush, 1974).

Las leguminosas también presentan asociaciones tripartitas con el Rhizobium y las micorrizas arbusculares, que mejoran el desarrollo de los nódulos y la fijación de nitrógeno, e incrementan el rendimiento de los cultivos y la eficiencia en el uso de los fertilizantes (Crush, 1974; Powell, 1976; Daft, 1978; Kawall y Yamamoto, 1986; Ferrero y Alarcón, 2001). También al incrementarse la absorción de fósforo por la micorriza se mejora el desarrollo radical y el crecimiento de la planta, y se acelera la maduración de las cosechas.

Un sistema de inoculación que incluye una mezcla de hongos MVA con rizobios que se adhieren a las semillas, como las de trébol, alfalfa y otras leguminosas forrajeras, aumenta la tasa de germinación en el campo, donde una gran proporción de semilla se pierde debido a su pequeño tamaño (Hernández y Hernández, 1996).

En Colombia, la aclimatación, la adaptación y la multiplicación de los cultivos en diversas condiciones agroecológicas, son las mayores limitantes para la producción sostenible y eficiente. Los microorganismos han tenido un gran potencial para contribuir a la solución de múltiples problemas de la agricultura; dentro de ellos, los biofertilizantes basados en micorrizas arbusculares son una alternativa para reducir las pérdidas en los procesos de multiplicación de especies de plantas, y mejorar la aclimatación y la nutrición de los cultivos de importancia actual. Estas tecnologías tienen aplicación en un gran número de especies, incorporadas a la producción de semilla de buena calidad, tanto a nivel de vivero como en el manejo de los materiales micropropagados en el área de la biotecnología vegetal (Azcón et al., 1991).
También en los Estados Unidos se han estudiado varias especies de leguminosas (Lupinus, Astragalus, Trifolium) que presentan micorrizas vesículo arbusculares con hifas aseptadas, es decir, sin divisiones o tabiques que separan las células; o micorrizas formadas por hifas septadas que a menudo forman esclerocios intracelulares (Abbot y Robson, 1985).

En Cuba, el Instituto Nacional de Ciencias Agrícolas (INCA) ha llevado a cabo varias investigaciones en diferentes cultivos de importancia económica como: soya, frijol, guisantes, maíz, arroz, sorgo, girasol, trigo, algodón, plátano, raíces y tubérculos, hortalizas, posturas de cafeto, frutales y pastos.

El nombre comercial que se le ha dado al producto es EcoMic® y se ha probado que se obtienen incrementos en los rendimientos entre 15 y 50% (tabla 1), mejor comportamiento frente a la sequía, mayor aprovechamiento de los nutrientes y disminución de los fertilizantes, tanto en condiciones de la agricultura familiar en pequeñas extensiones y con siembra manual, como en la agricultura intensiva, en grandes extensiones y con siembra mecanizada. Este producto permite su aplicación exitosa mediante el recubrimiento de las semillas, en dosis del 6 al 10% de su peso, por lo que se requieren pequeñas cantidades por hectáreas (1-6 kg.ha-1), lo cual amplía sensiblemente el espectro de acción práctica de la simbiosis (http://www.inca.edu.cu/productos/pdf/ecomic.pdf, 2008).

En estudios realizados por Ávila et al. (2003) en la Estación Experimental de Pastos y Forrajes de Sancti Spiritus, se determinó el efecto de las cepas de Bradyrhizobium y micorrizas vesículo arbusculares en la producción de semillas de kudzú (Pueraria phaseoloides). En el ensayo se emplearon cinco tratamientos, que consistían en un testigo absoluto, Bradyrhizobium, micorrizas vesículo arbusculares, Bradyrhizobium más micorrizas vesículo arbusculares y un control con nitrógeno (25 kg/ha). Los resultados mostraron un efecto positivo en la producción de semillas cuando las plantas fueron inoculadas con Bradyrhizobium más micorrizas vesículo-arbusculares (633 y 682 kg/ha para el primer y segundo año, respectivamente), la cual difirió significativamente del testigo. La dependencia a estos microorganismos fue notable, ya que siempre superaron al tratamiento control. La semilla presentó buena calidad y el porcentaje de germinación fue superior (84%) cuando se coinoculó.

Tovar (2000), en la sabana de Bogotá, estudió el efecto de la inoculación con Rhizobium (Sinorhizobium) meliloti GR-4 y el hongo Archaeospora leptoticha, en la fijación simbiótica de nitrógeno, la absorción de fósforo y el porcentaje de micorrización en alfalfa (Medicago sativa L. var. Florida 77) en un suelo andept de la serie Bermeo. La inoculación dual (rizobio-hongo MA) demostró la eficacia de la fertilización biológica, al incrementar significativamente el efecto del encalado y la fertilización química; el rendimiento aumentó en 26% y se mejoró el contenido de nitrógeno (32%) y fósforo (28%) en el follaje. Estos resultados destacan el estímulo de los dos microsimbiontes en el aprovechamiento de la fertilización química. La inoculación dual también estimuló la fijación biológica de nitrógeno, al aumentar el rendimiento (25%) y el contenido de nitrógeno del follaje (22%). También superó el efecto de la inoculación fúngica, ya que aumentó el rendimiento en 31% y la cantidad de fósforo absorbido en 34%, lo que demuestra los beneficios de la simbiosis tripartita alfalfa-rizobio-hongo micorrízico arbuscular.

Howeler et al. (1987), también en Colombia, condujeron experimentos en campo y en invernadero para evaluar el efecto de las MVA en el crecimiento de varios pastos tropicales; para ello se empleó un gran número de especies de MVA y se determinó la efectividad en el incremento de fósforo en los suelos ácidos y con bajos contenidos de P. La efectividad de las especies de MVA fue altamente variable y dependió del pH y de las aplicaciones de fertilizantes, así como también de la temperatura del suelo y su humedad. Glomus manihotis y Entrophospora colombiana fueron las especies más efectivas para los pastos, en suelos con bajo pH y altos contenidos de N, P y K. A bajos niveles de P, las especies de pastos dependieron mucho de las micorrizas, pero en los suelos con altos contenidos de P la inoculación con MVA en varios pastos leguminosos y pasturas, en combinación con aplicaciones de fosforita, incrementó el crecimiento y el establecimiento temprano.

Por otra parte, en Costa Rica se ha observado que uno de los factores fundamentales para la restauración de los bosques tropicales a partir de pastizales se debe, por lo general, a la ausencia o presencia de micorrizas en áreas del bosque; en este sentido, Morales (2008) señala que si en el bosque existe algún árbol que contenga en sus raíces las micorrizas necesarias, el área será restaurada más rápidamente de forma natural.

En otras investigaciones, Marschner (1995) reporta que el principal efecto beneficioso de la micorrización en el crecimiento de la planta hospedera, se debe al incremento en el área superficial subterránea combinada (raíces y micorrizas) para la adquisición de nutrientes. El efecto beneficioso de las micorrizas es, por lo tanto, de especial importancia para aquellas plantas que tienen un sistema radical grueso y pobremente ramificado, y simultáneamente carecen de mecanismos específicos de respuesta radical, como por ejemplo, las plantas enraizadas en grupos. Los efectos benéficos de las micorrizas en el crecimiento de la planta hospedera son comúnmente estimados como dependencia micorrícica, pero en la mayoría de los casos el término respuesta a la micorrización puede ser más apropiado.

Se plantea que en los pastos con área superficial grande no existe respuesta a la micorrización, aun a niveles extremadamente bajos de fósforo en el suelo. En contraste, en las leguminosas con raíces y pelos radicales cortos dicha respuesta es alta. En investigaciones efectuadas por Ferrero y Alarcón (2001) se halló una relación inversa entre la longitud del pelo radical y la dependencia a la micorrización, en cinco especies de pastos. En varias leguminosas esta relación inversa es también indicada en el número de nódulos.

Por otra parte, Marschner (1995) señala que al parecer hay una diferencia típica en la respuesta a MVA entre los pastos C3 y C4. Los pastos C3 de estación fría tienen sistemas radicales altamente fibrosos, mientras que los pastos C4 de estación cálida tienen sistemas radicales más gruesos. En los pastos C4 hay un fuerte crecimiento radical, la respuesta es positiva a cualquier fertilización fosforada o a la inoculación con MVA. Sin embargo, en estos pastos también existen grandes diferencias entre especies con respecto a la respuesta a las MVA. Estos resultados corroboran los obtenidos por Schweiger et al. (1995), quienes también informaron el efecto positivo de las micorrizas según las especies de pastos.

A través de todos los aspectos analizados, se pudo constatar que la acción del hongo se dirige a las partes radiculares, donde fomenta un crecimiento y desarrollo más ágil. Esto permite al cultivo fertilizado con MVA extender sus raíces hacia mayores áreas del terreno y captar más humedad y nutrientes. A cambio de ese servicio, la planta ofrece al hongo una parte de los carbohidratos que ella elabora.

En cuanto a los efectos fisiológicos, se aprecian resultados positivos en el ciclo de crecimiento y desarrollo de los cultivos. Esto se manifiesta en una calidad biológica superior, en cuanto a mayor altura, vigor y área foliar de las plantas. También se incrementan los rendimientos (entre 15 y 50%). Otra ventaja está en la acción que ejerce sobre las raíces, protegiéndolas contra ciertos hongos patógenos.

Con relación al efecto económico, el biofertilizante permite ahorrar hasta un 50% del volumen de los productos químicos necesarios en cada cultivo. Esto favorece la reducción de los insumos y los costos, e influye en el ejercicio de una agricultura sostenible y ecológicamente más sana.

En sentido general, se puede aseverar que el uso de las micorrizas origina incrementos en el crecimiento y en la producción agrícola, además de enriquecer la microbiota y la fauna del suelo y evitar su degradación.

Conclusiones

La simbiosis micorrízica es un fenómeno ampliamente fundamentado y reconocido por la comunidad científica internacional, y no hay duda de los incrementos en la absorción de los nutrientes y el agua en las plantas micorrizadas, así como de un mayor crecimiento y rendimiento de los cultivos. Aunque las publicaciones sobre este tema se incrementan constantemente, son pocos los ejemplos prácticos de manejo de la simbiosis. Sin embargo, un manejo efectivo de esta se ha impulsado en los últimos años, en Cuba y otros países de América Latina, a través de la utilización de las micorrizas vesículo arbusculares.

Es una tecnología que puede ser aplicada en mayor escala en las empresas productoras del país; sin embargo, existe aún poco conocimiento sobre la adquisición, aplicación y manejo del producto, por lo que se debe continuar extendiendo su conocimiento y sus resultados.

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Recibido el 20 de octubre del 2008

Aceptado el 18 de febrero del 2009

Aspectos generales de las micorrizas arbusculares (MA)

Se conoce con el nombre de micorriza a la asociación mutualista establecida entre las raíces de la mayoría de las plantas (tanto cultivadas como silvestres) y ciertos hongos del suelo. Se trata de una simbiosis prácticamente universal, no sólo porque casi todas las especies vegetales son susceptibles de ser micorrizadas sino también porque puede estar presente en la mayoría de los hábitat naturales. Las micorrizas son tan antiguas como las propias plantas y se conoce su existencia desde hace más de cien años; estimándose que aproximadamente el 95% de las especies vegetales conocidas establecen de forma natural y constante este tipo de simbiosis con hongos del suelo.
El mutualismo supone una relación beneficiosa para los dos organismos implicados, y tanto el hongo como la planta se ven favorecidos por la asociación: el hongo coloniza la raíz de la planta y le proporciona nutrientes minerales y agua, que extrae del suelo por medio de su red externa de hifas, mientras que la planta suministra al hongo sustratos energéticos y carbohidratos que elabora a través de la fotosíntesis.

Existen siete tipos de micorrizas que se han clasificado, siguiendo criterios estructurales, funcionales y taxonómicos, en: Ectomicorrizas, Endomicorrizas o Micorrizas Arbusculares (MA), Ectendomicorrizas, Arbutoides, Monotropoides, Ericoides y Orquidioides. En cuanto a las estructuras formadas, al tipo de colonización y a la cantidad de especies vegetales y fúngicas implicadas, se puede decir que las micorrizas arbusculares son las de mayor importancia y las que más ampliamente se encuentran distribuidas (tanto a nivel geográfico como dentro del Reino Vegetal ). Este tipo de micorriza se encuentra en condiciones naturales en la mayoría de los cultivos tropicales y subtropicales de interés agronómico (Sieverding, 1991) y está presente en la mayoría de las Angiospermas; siendo las familias

Chenopodiaceae y Cruciferae, las excepciones de mayor importancia (Francl, 1993). La asociación simbiótica MA se forma en muchas especies perennes leñosas, incluyendo muchas Gimnospermas aparte de las Pináceas (Harley y Smith, 1983).
Los hongos formadores de micorrizas arbusculares pertenecen a la clase Zigomicetes 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). 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).

Morfología y desarrollo de la simbiosis MA

La colonización del hongo se extiende por la epidermis y el parénquima cortical, nunca penetra en la endodermis ni en los tejidos vasculares y meristemáticos (Harley y Smith, 1983); estableciendo una marcada diferencia con las infecciones radicales de hongos patógenos que sí penetran en los haces conductore y meristematicos
El proceso de formación de la simbiosis comienza con la germinación de las esporas de resistencia en el suelo, cuando las condiciones ambientales de temperatura y humedad son favorables (Bolan y Abbott, 1983). Tras la emisión del tubo o tubos germinativos, el micelio del hongo crece hasta encontrar una raíz hospedadora, donde forma entonces una estructura similar a un apresorio y penetra entre las células epidérmicas o a través de los pelos radicales. Después de la penetración comienza la colonización del tejido parenquimático de la raíz. En la capa interna de este tejido se forman los arbúsculos, producidos por una ramificación masiva de la hifa después de penetrar la pared celular.

Micorrizas Arbusculares

-Vista al microscopio óptico de un fragmento de raíz colonizado por el hongo formador de micorrizas arbusculares Glomus intraradices

La colonización del hongo puede extenderse también mediante hifas exteriores (runners) por la superficie de la raíz y penetrar en ésta a intervalos irregulares (Sieverding, 1991).
Cuando la infección interna está bien establecida, las hifas del hongo pueden crecer externamente desde la raíz de la planta hacia el suelo (micelio externo) y explorar un volumen de suelo inaccesible a las raíces; con ello la planta aumenta considerablemente su superficie de absorción, de 100 a 1000 veces (Gil, 1995), y por tanto su capacidad de captación de nutrientes y de agua.
Los hongos formadores de micorrizas arbusculares producen, normalmente, esporas a partir del micelio externo, y también en algunos casos, las forman en el interior de la raíz a partir de micelio interno. Las esporas de resistencia pueden permanecer inalteradas en el suelo por mucho tiempo, mientras que las hifas del hongo se colapsan tras una permanencia en suelo de 2 a 4 semanas si no encuentran una raíz hospedadora, (Bolan y Abbott, 1983).

Efecto de las MA sobre el crecimiento de las plantas

El efecto más importante que producen las MA en las plantas es un incremento en la absorción de nutrientes minerales del suelo, que se traduce en un mayor crecimiento y desarrollo de las mismas. La expansión del micelio externo del hongo por el suelo rizosférico es la causa principal de este efecto, permitiendo la captación de los nutrientes más allá de la zona de agotamiento que se crea alrededor de las raíces, por la propia absorción de la planta (Jakobsen, 1992; Sanders y Tinker, 1973).

El papel de la simbiosis es fundamental en la captación de elementos minerales de lenta difusión en los suelos, como los fosfatos solubles, el Zn y el Cu (George et al., 1992).
La absorción de N también se favorece con la micorrización (Barea y Azcón-Aguilar, 1987). Otros elementos como el K y el Mg se encuentran a menudo en concentraciones más altas en las plantas micorrizadas (Sieverding, 1991). La absorción del Ca es estimulada también con la simbiosis MA

(Plenchette et al., 1983). Por lo que respecta a los micro elementos Zn, Cu y Bo, éstos son activamente absorbidos por las hifas del hongo y transportados hasta el hospedador (Gianinazzi-Pearson y Gianinazzi, 1983).
Existen otros efectos producidos por la micorriza arbuscular entre los que destacan un aumento de la resistencia de la planta al estrés hídrico y a la salinidad, un aumento de la resistencia y/o tolerancia a determinados patógenos del suelo, un incremento de la supervivencia al transplante y un incremento

de la fijación del nitrógeno en leguminosas (Gerdemann, 1968; Linderman, 1992; Smith, 1987; Roncadori, 1997.)
En las plantas micorrizadas se produce un aumento del contenido de agua, debido a un aumento de la conductividad hídrica de la planta o a una disminución de la resistencia al flujo de agua a través de ella. También puede ser debido a una mayor absorción a través de la extensa red de hifas externas del hongo MA, extendidas más allá de la zona a la cual tiene acceso directo el sistema radical. La planta hace un mejor uso del agua y es capaz de recuperarse más rápidamente en caso de estrés hídrico (Cooper, 1984).
Se ha demostrado que los hongos que forman micorrizas arbusculares producen, además, un efecto positivo sobre las características edáficas. Una planta micorrizada que crece en suelos arenosos es capaz de agregar más partículas de suelo en sus raíces por unidad de masa que una planta no micorrizada (Sieverding, 1991). La formación de agregados del suelo puede ser un factor importante para disminuir su erosión. Otra condición limitante del suelo es el exceso de caliza, que contribuye a la fijación de oligoelementos, especialmente el hierro (Fe ), cuya deficiencia causa la clorósis férrica.

En relación a esta sintomatología, se ha podido observar que plantas de ciruelo micorrizadas acumulan más hierro en sus tejidos foliares que plantas no micorrizadas (Pinochet et al., 1998 ).
Barea y Azcón-Aguilar (1982) demostraron que es capaz de producir compuestos de naturaleza hormonal, aunque se desconoce si estos compuestos son absorbidos por la planta hospedadora. Las MA alteran el nivel de sustancias reguladoras del crecimiento en los tejidos de las plantas (Allen et al., 1982) y su transporte de unos tejidos a otros (Dixon et al., 1988). En árboles frutales se ha observado un adelanto en la ruptura de la latencia en los brotes de estacas micorrizadas. En la mayoría de los casos parece existir un efecto hormonal, pero resulta extremadamente difícil diferenciar los efectos producidos por las hormonas del hongo, los producidos por las hormonas vegetales y los producidos indirectamente por el estado nutricional de las plantas como consecuencia de la micorrización.
La citoquinina, además de promover la síntesis de proteínas (especialmente en los retoños ), la división y Micorrizas Arbusculares
la expansión celular (Van Staden y Davey, 1979),

-Método más común de inoculación con hongos formadores de micorrizas arbusculares. Inoculación de porta injertos de frutales en vivero en el momento del trasplante a contenedores de mayor capacidad.

puede desempeñar un papel importante como mediador de la correlación entre las concentraciones de fósforo y las funciones de la planta como pueden ser: el desarrollo vegetativo, la fotosíntesis y el almacenamiento de almidón. Se dice que estas fitohormonas son las mediadoras más importantes de la infección con Endomicorrizas por ser sintetizadas primariamente en los meristemos radicales. Un aumento en el número y actividad de los primordios, puede inducir un aumento en la producción de citoquinina. La micorrización, al igual que la aplicación de fósforo al suelo, produce un aumento del crecimiento de la planta y de la raíz, y por tanto del número de extremos o primordios radicales.
Se plantea que los niveles de etileno que estimulan la formación y desarrollo de las MA pueden estar relacionados con la resistencia de la planta hospedadora a factores de estrés del suelo (Ishii y Kadoya, 1994). Bajos niveles de etileno producidos por estrés en la planta, parecen inhibir temporalmente el crecimiento de las raíces, pero al mismo tiempo se promueve la actividad del hongo micorrícico en la rizosfera, con lo que se minimiza el efecto estresante sobre la planta. La consecuencia de la acción del hongo es una alteración positiva del equilibrio hormonal de la planta que favorece su estado fisiológico y nutricional.

Descripción de Glomus intraradices. (Schenck y Smith, 1982)

Esta especie fue aislada de un suelo de la provincia de Tarragona, España, y ha demostrado a lo largo de las investigaciones llevadas a cabo en este campo que su infectividad y efectividad supera a la de otras especies de hongos ensayadas, muchas de ellas aisladas en zonas de clima templado. Glomus intraradices forma esporas redondeadas (entre 40 y 190 Fm de diámetro) en el interior de las raíces de la planta hospedadora.

La pared es de tipo amorfo (reacciona con el reactivo de Melzer), presentando una capa externa evanescente y una o dos capas internas laminadas de color más oscuro. El grosor de la pared varía entre 3 y 15 Fm y se extiende hacia el pedúnculo de la espora en forma de tubo. El color de la espora puede variar desde amarillo hasta marrón claro. A pesar de que las esporas de G. intraradices se forman en el interior de la raíz, pueden encontrarse también grupos de esporas en el suelo, provenientes de la disgregación de una raíz.

Aplicación de las MA en la agricultura

La dependencia de la micorrización es el grado hasta el cual una planta depende de la condición de estar micorrizada para obtener un crecimiento óptimo a un determinado nivel de fertilidad de suelo (Gerdemann, 1975).
Se han realizado numerosos estudios en los que se demuestra que la inoculación artificial con hongos MA a especies de interés agrícola, incrementa la nutrición y el crecimiento de la planta, y le permite a su vez superar situaciones de estrés biótico y abiótico (Calvet y Camprubi 1996 a; Francl, 1993; Perrin, 1991).
Los efectos beneficiosos de la introducción artificial de inóculo micorrícico resultan más evidentes en suelos donde las poblaciones de hongos MA nativos no existen, o han sido eliminadas por empleo de prácticas agrícolas desfavorables para su desarrollo como la fumigación del suelo y el cultivo intensivo. La micorrización temprana de las plantas puede ser también interesante en situaciones en que la cantidad de inóculo MA en el suelo agrícola sea muy baja o por la existencia de un cultivo anterior no hospedador, y/o donde las poblaciones autóctonas no sean lo suficientemente agresivas y eficaces (Rhodes, 1984; Sieverding, 1991).
Se ha demostrado un efecto beneficioso de la inoculación temprana para la mayoría de los cultivos hortícolas y para los cítricos (Camprubí et al., 1995, 1994; Grandison y Cooper, 1986;
MacGuidwin, 1985; O´Bannon et al., 1979; Smith y Kaplan, 1988). Los beneficios económicos se derivan de una mayor y más uniforme producción, una mayor rapidez de crecimiento y entrada en producción de las plantas, una mejor calidad de la cosecha y un ahorro en fertilizantes, riego y productos fitosanitarios.

Interacciones entre las micorrizas y la microbiótica del suelo

. Hay otros aspectos relacionados con los hongos formadores de micorrizas arbusculares (MA) y su aplicación. La existencia de estos hongos en el suelo hace que se produzcan una serie de interacciones con otros microorganismos que viven también en ese hábitat. La micorrizosfera es la rizosfera de una planta micorrizada, y es en ella donde se producen las interacciones que se pueden resumir como: Interacciones con microorganismos beneficiosos y con funciones específicas, e Interacciones con patógenos.
Entre los microorganismos beneficiosos podemos citar a las bacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR), a las bacterias fijadoras de nitrógeno (tanto libres como simbiontes ), a los actinomicetos y a algunos hongos saprofitos que actúan como antagonistas de patógenos del suelo y que pueden ser empleados para el control biológico. En muchos casos las interacciones establecidas son de tipo positivo, llegándose a registrar un efecto de sinergismo, donde la presencia de la MA y del otro microorganismo produce un incremento del crecimiento, vigor y protección de la planta.
Se han propuesto una serie de mecanismos a través de los cuales ocurre la interacción micorrizas/patógenos, ya que no se ha demostrado nunca que los hongos MA actúen directamente sobre éstos, ya sea por antagonismo, antibiosis, o por depredación, sino que su efecto es indirecto. Los mecanismos son los siguientes (Azcón-Aguilar y Barea (1996):
– Cambios en la nutrición de la planta hospedadora
– Alteraciones en la exudación radicular. Un mejor estado nutricional de la planta puede variar sus exudados y alterar así las poblaciones de microorganismos, ya sea por alteraciones en la germinación de esporas de hongos patógenos y su penetración, que en la mayoría de los casos se produce por estímulos de las propias exudaciones radiculares.

También puede cambiar la atracción quimiostática de los nematodos hacia la raíz.
– Activación de los mecanismos de defensa de las plantas mediante la inducción de la producción de determinados metabolitos secundarios en las raíces como ligninas, fenoles, fitoalexinas, etileno, quitinaza y peroxidas (Gianinazzi- Pearson et al., 1994; Morandi, 1996).
– Competencia por los sitios de infección en la raíz.
– Competencia por los fotosintatos del hospedador.
Con respecto a estos dos mecanismos, podemos decir que la inoculación temprana de las plantas puede garantizar una menor penetración de patógenos radiculares.
Incremento de la tolerancia de las plantas a patógenos del suelo. Esta puede estar dada por una compensación de los daños ocasionados por los mismos.
La metodología más comúnmente utilizada en la inoculación de hongos formadores de micorriza arbuscular es la de depositar una determinada cantidad de inóculo debajo del sistema radical de la planta que se quiere micorrizar (las cantidades de inóculo dependerán del tamaño y edad de la planta, y del sitio donde éstas crecerán; además de la rapidez con que interese llegar a la formación de la simbiosis). También es factible mezclar el inóculo con el sustrato de cultivo, a pesar de que las cantidades de inóculo requeridas siempre resultarán mayores.

El contacto directo del sistema radicular de la planta con los propágulos del hongo permite una más rápida colonización de la raíz.
A manera de resumen se puede plantear que los beneficios de la inoculación temprana con hongos formadores de micorriza arbuscular repercuten en una reducción del aporte de fertilizantes y fitosanitarios, un ahorro del suministro del agua, un mayor crecimiento y producción de las plantas, una mayor supervivencia a las condiciones de estrés y un mejor aprovechamiento de los suelos

-Planta de olivo sin micorrización previa al trasplante en

Micorrizas Arbusculares
Micorrizas Arbusculares
campo.

-Planta de olivo de la misma edad pero micorrizada con el aislado Glomus mosseae, previamente al trasplante a campo.

Las ECTOMICORRIZAS forman manto, apenas un 3% de las plantas conocidas forman este tipo de micorrizas, entre las que destacan: pinos, abedul, haya, roble, eucaliptos, etc..

Micorrizas Arbusculares

TIPOS Y CARACTERÍSTICAS
Generalmente se clasifican en dos grandes grupos ectomicorrizas, que viven en el exterior de la raíz formando una capa que las envuelve (manto) y endomicorrizas que viven en el interior de las raíces.

Estas últimas se han dividido en varios grupos de los que el mas importante es el de las llamadas vesiculoarbusculares (VA ), que se han encontrado en todos los continentes (excepto la Antártida) y que colonizan a una gran cantidad de especies vegetales.

Micorrizas vesiculoarbusculares (VAM )

Micorrizas Arbusculares

Aproximadamente el 96% de las plantas forman este tipo. La característica de estos hongos y de donde procede su nombre son los arbúsculos y las vesículas

DESCRIPCIÓN

Ectomicorrizas:

Como ya se ha dicho, crecen en el exterior de las raíces formando una auténtica capa que envuelve a aquellas y que se llama el manto creciendo hacia el interior entre las células formando retícula que recibe el nombre de “red de Harting”.

Las ectomicorrizas en general son bastante específicas, lo que quiere decir que una especie de hongo solo puede vivir con una o unas pocas especies de plantas. Si bien un gran número de plantas pueden formar tanto endo como ecto micorrizas, estas últimas son características de: Pinaceae, Betulaceae y Fagaceae.

Las ectomicorrizas, en general sobreviven solo durante cortos períodos de tiempo si no están sobre una raíz viva y además aunque sus esporas pueden germinar (con dificultad ), sin contacto con una raíz, su crecimiento es muy limitado y si no encuentra enseguida una raíz, mueren. Para simplificar supondremos que: La micorriza solo sobrevive en raíces o trozos de raíz cortados, por períodos muy cortos de tiempo (2 a 10 días).

Las esporas sólo germinan en contacto con una raíz y las esporas sin germinar tienen un período de viabilidad también corto. Además los hongos de este grupo son además específicos a la planta, en general específicos al medio (suelo, clima, etc..) y en general mucho más sensibles a las agresiones externas que las endomicorrizas.

Endomicorrizas:

Son poco específicas, lo que quiere decir que una especie puede infectar a un gran número de especies vegetales. Son mucho menos sensibles a las agresiones externas que las ectomicorrizas, sus esporas germinan con facilidad alejadas de raíces vivas y pueden crecer considerablemente sin contacto con ninguna raíz, lo que les permite localizar a éstas y pueden sobrevivir durante dilatados períodos de tiempo (meses) sobre trozos de raíz si otras condiciones no son adversas. Como su nombre indica viven en el interior de la raíz, en los espacios intercelulares y si emiten hifas al interior de las células que se subdividen formando estructuras en árbol (arbúsculo) dan origen al grupo de hongos mycorrícicos más abundante que se conoce.

Para completar un poco la descripción señalemos que hay todavía otros dos grupos de hongos que forman micorrizas, las que las forman con las Orquidáceas y las de las Ericáceas. Como curiosidad hay algunos grupos de plantas que forman tanto endo como ectomicorrizas: Salicaceae, Junglandaceae, Tilicaceae, Mirtaceae, Caesalpinaceae, Juniperus, Chamaeciparis y Quercus

Cómo se reconocen

Las endomicorrizas no se ven más que en laboratorio y a través de tinciones. En cualquier caso ya hemos dicho que en las plantas no coníferas no debe preocuparnos excesivamente.

Las ectomicorrizas en general son fáciles de ver ya que el manto es visible a simple vista sobre todo en otoño y primavera.

Las hay blancas, amarillentas, crema y ligeramente rosadas.

En casos extremos de micorrización acaban formando una masa esponjosa en el sistema radical en el que es difícil distinguir una raíz individual.

Otras consideraciones

Si bien cada especie de hongo tiene sus peculiaridades, hay una serie de precauciones comunes si queremos tener un desarrollo óptimo de nuestros arbolitos.

El primero es con el abono. Por la sensibilidad de las micorrizas, al exceso de abono deberíamos abonar siempre con un abono orgánico de calidad que al autorregularse evita este problema, que por ejemplo en el caso de los pinos es grave.

El riego. Por las mismas consideraciones, el agua de riego debe contener las menos sales minerales posibles. Además debe regarse siempre en abundancia para evitar el exceso de sales minerales.

La mayoría de los hongos formadores de micorrizas viven óptimamente en suelos bien aireados y oxigenados, por lo que nuestros suelos deberían ser muy granulosos, eliminando todas las partículas por debajo de 1,5mm. Los suelos japoneses (akadama, etc.) en general son muy finos y en nuestro clima se degradan, limitando la aireación y perjudicando seriamente la micorriza (es diferente en otros climas) En Japón, la poca aireación debida al grano fino de los suelos se compensa ampliamente por la abundancia de lluvia que arrastra oxígeno de la atmósfera y lo pone a disposición de las raíces.

Finalmente otro aspecto a tener muy en cuenta es que la oscuridad perjudica gravemente el desarrollo de las micorrizas, por lo que bajo este aspecto, de nuevo son preferibles suelos porosos y macetas planas, ya que ambas cosas favorecen la llegada de luz al sistema radicular.

Somos conscientes de que hemos introducido muchas ideas nuevas y pocas fórmulas concretas que permitan una aplicación sencilla de una micorrización optimizada. Sin embargo con un poco de experiencia, meticulosidad y teniendo en cuenta los principios anteriores en poco tiempo notareis una mejora considerable en el desarrollo y aspecto de vuestros árboles.

Micorrizas Arbusculares

Fuente: http://html.rincondelvago.com/micorrizas-arbusculares.html

La descomposición de la materia orgánica

   La descomposición de la materia orgánica tiene lugar por distintas poblaciones de microorganismos. Los compuestos de bajo peso molecular son descompuestos principalmente por levaduras saprófitas que son los colonizadores primarios. Los colonizadores secundarios utilizan materiales más complejos, como los polisacáridos. Los colonizadores terciarios metabolizan los polímeros más complejos, como la lignina. Los microorganismos del suelo incluyen bacterias, actinomicetes, hongos, algas, protozoos y virus. Si las condiciones ambientales son constantes, las poblaciones de microorganismos permanecen constantes.
La descomposición de la materia orgánica da lugar a CO2, agua, elementos minerales y unas sustancias complejas denominadas humus, compuestos o sustancias húmicas. Las sustancias húmicas son compuestos de elevado peso molecular que se forman por reacciones secundarias de síntesis y que son distintas de cualquier sustancia presente en los organismos vivos. Las sustancias húmicas son muy resistentes. Los componentes predominantes del humus son los ácidos fúlvicos, los ácidos húmicos y las huminas.
Los distintos materiales que se aplican al suelo y que dan lugar a la materia orgánica pueden tener composiciones muy distintas. La mineralización y la humificación se desarrollan de modo distinto según se trate de residuos de elevado contenido en almidón o celulosa u otras sustancias orgánicas solubles en agua, como los ácidos orgánicos, azúcares, aminoácidos, etc. (fácilmente degradables) o de elevado contenido en lignina (difícilmente degradable).
Los procesos de humificación y mineralización dependen de múltiples factores, entre ellos del material orgánico original, de las condiciones red-ox del suelo (ligado a la textura y contenido de agua), del régimen térmico y de humedad, etc.
La presencia de oxígeno actúa sobre el ciclo de la materia orgánica. Cuando existe oxígeno actúan los microorganismos aeróbicos, mientras que cuando falta oxígeno, actúan los microorganismos anaeróbicos facultativos u obligados. Los microorganismos necesitan un donante de electrones, que puede ser el oxígeno, los óxidos de nitrógeno, compuestos de manganeso o hierro o bien moléculas orgánicas, como el succínico, caso en el que se dan fermentaciones. La tasa de descomposición de la materia orgánica dependerá en la eficiencia de las bacterias y en la capacidad del suelo para proporcionar estos donantes de e
lectrones.

Los sustratos constituyen el medio de cultivo para plantas en contenedor. Las tierras de jardinería se utilizan para sustituir total o parcialmente el suelo natural de un jardín. Tanto tierras como sustratos pueden estar formados por mezclas de distintos materiales, estando generalmente un buen porcentaje de ambos formado por materiales orgánicos. Algunos de los productos contemplados en la Orden sobre fertilizantes y afines, como el compost o la turba, pueden ser componentes de sustratos.

Los microorganismos necesitan desarrollarse en un medio húmedo. Por lo tanto, la humificación y la mineralización tendrán lugar esencialmente en presencia de agua. Si el suelo se halla muy seco, los procesos pueden pararse hasta que vuelva a mojarse, por lo que los ciclos de humectación y desecación del suelo influyen sobre la evolución de la materia orgánica del mismo.
Tanto las reacciones abióticas como las relacionadas con la actividad microbiana aumentan su tasa con la temperatura. A temperaturas muy bajas se paran los procesos de humificación y mineralización, aumentando a medida que aumentan las temperaturas.
La actividad de los microorganismos que descomponen la materia orgánica depende del pH del suelo, mayor a pH ligeramente ácido o neutro.

Factores que se deben tener en cuenta para evaluar a los materiales orgánicos en la explotación agrícola

   1). Comprobar que los beneficios sugeridos por el fabricante se adaptan al valor económico de la producción.
Por ejemplo, un producto que produzca un ligero aumento de la producción de un cultivo con elevado valor añadido puede resultar rentable, mientras que el mismo producto aplicado a un cultivo de escaso valor puede ser antieconómico.
   2). Relativizar los efectos. Los efectos de dosis bajas de un producto pueden ser negligibles cuando se tiene en cuenta el propio contenido de este producto de modo natural en el suelo.

Por ejemplo, si el suelo contiene de modo natural 10 millones de microorganismos por centímetro cúbico, aplicar una dosis de un producto que contenga microorganismos que equivalga a aportar 20 o 30 microbios por centímetro cúbico de suelo producirá sin duda un efecto relativo muy bajo.
   3). Buscar información sobre ensayos realizados por laboratorios y organismos imparciales que suministren una información fiable sobre las ventajas del producto con respecto de otros productos existentes en el mercado.

Silvia Burés
Dra. Ingeniera Agrónoma, Ph.D. Horticultura
Direc-TS Tf 93 331 27 53

 

Fuente: http://www.terralia.com/revista8/pagina20.htm

Biodegradación

Biodegradación (= Descomposición orgánica)

Es el resultado de los procesos de digestión, asimilación y metabolización de un compuesto orgánico llevado a cabo por bacterias, hongos, protozoos y otros organismos. En principio, todo compuesto sintetizado biológicamente puede ser descompuesto biológicamente. Sin embargo, muchos compuestos biológicos (lignina, celulosa, etc.) son difícilmente degradados por los microorganismos debido a sus características químicas. La biodegradación es un proceso natural, ventajosa no sólo por permitir la eliminación de compuestos nocivos impidiendo su concentración, sino que además es indispensable para el reciclaje de los elementos en la biosfera, permitiendo la restitución de elementos esenciales en la formación y crecimiento de los organismos (carbohidratos, lípidos, proteínas). La descomposición puede llevarse a cabo en presencia de oxigeno (aeróbica) o en su ausencia (anaeróbica). La primera es más completa y libera energía, dióxido de carbono y agua, es la de mayor rendimiento energético. Los procesos anaeróbicos son oxidaciones incompletas y liberan menor energía.

El origen de la materia orgánica que se encuentra en una masa de agua puede ser autóctono oalóctono. El primero consiste en cadáveres de organismos, mudas, excreciones, productos de la senescencia y muerte de plantas acuáticas, secreciones de algas y plantas acuáticas. En las aguas dulces, frecuentemente la materia orgánica proviene de fuentes alóctonas o litorales, transportadas hasta el cuerpo de agua por acción del viento o por la escorrentía y consiste fundamentalmente en hojas, ramas, frutos, polen y materia orgánica disuelta de muy diversos orígenes (fertilizantes, aguas residuales, etc.).

Por el contrario, son volcados al medio compuestos que no pueden ser degradados por los organismos, ya que estos no poseen la batería enzimática capaz de hacerlo, son los compuestos no biodegradables (metales pesados, plaguicidas, compuestos del petróleo). Estos compuestos se acumulan en los tejidos de reserva de los organismos, aumentando su concentración a medida que avanzamos en la red trófica hacia eslabones superiores. Distintos tóxicos actuando simultáneamente pueden atenuar (efecto antagónico) o contrariamente acentuar su efecto (efecto sinérgico) sobre los organismos afectados.

Laura De Cabo

Ver

Biodegradable
Eutrofización
Plantas acuáticas
Demanda biológica de oxígeno
Demanda química de oxígeno
Nutrientes
Ecotoxicología
Metales pesados
Plaguicidas

Bibliografía

 – BRANCO, S.M., 1984. Limnología sanitaria, estudio de la polución de aguas continentales. Monografia cientifica Nro 28, serie Biología, OEA , 119 págs.

– WETZEL, R. 1981. Limnología. Omega. Barcelona, 679 págs.

Fuente: http://www.cricyt.edu.ar/enciclopedia/terminos/Biodegrada.htm

Compost

El compost, compostaje, composto o abono orgánico es el producto que se obtiene de compuestos que forman o formaron parte de seres vivos en un conjunto de productos de origen animal y vegetal; constituye un “grado medio” de descomposición de la materia orgánica que ya es en sí un magnífico abono orgánico para la tierra, logrando reducir enormemente la basura. Se denomina humus al “grado superior” de descomposición de la materia orgánica. El humus supera al compost en cuanto abono, siendo ambos orgánicos.

El compostaje se forma de desechos orgánicos como: restos de comida, frutas y verduras, aserrín, cáscaras de huevo, restos de café, trozos de madera, poda de jardín (ramas, césped, hojas, raíces, pétalos, etc). La materia orgánica se descompone por vía aeróbica o por vía anaeróbica. Llamamos “compostaje” al ciclo aeróbico (con alta presencia de oxígeno) de descomposición de la materia orgánica. Llamamos “metanización” al ciclo anaeróbico (con nula o muy poca presencia de oxígeno) de descomposición de la materia orgánica.

Compostor artesanal.

El compost es obtenido de manera natural por descomposición aeróbica (con oxígeno) de residuos orgánicos como restos vegetales, animales, excrementos y purines(parte líquida altamente contaminante que rezuma de todo tipo de estiércoles animales), por medio de la reproducción masiva de bacterias aerobicas termófilas que están presentes en forma natural en cualquier lugar (posteriormente, la fermentación la continúan otras especies de bacterias, hongos y actinomicetos). Normalmente, se trata de evitar (en lo posible) la putrefacción de los residuos orgánicos (por exceso de agua, que impide la aireación-oxigenación y crea condiciones biológicasanaeróbicas malolientes), aunque ciertos procesos industriales de compostaje usan la putrefacción por bacterias anaerobias.

Planta de compostaje en Pradejón (La Rioja).

La composta se usa en agricultura y jardinería como enmienda para el suelo (ver Abono orgánico), aunque también se usa en paisajismo, control de la erosión, recubrimientos y recuperación de suelos.

Lo estudió el químico alemán Justus von Liebig.

Agentes de la descomposición[editar]

La construcción de pilas o silos para el compostaje tiene como objetivo la generación de un entorno apropiado para el ecosistema de descomposición. El entorno no solo mantiene a los agentes de la descomposición, sino también a otros que se alimentan de ellos. Los residuos de todos ellos pasan a formar parte del compost.

La basura orgánica en descomposición produce metano (gas que atrapa la energía solar provocando junto con otros gases el aumento de la temperatura global); una molécula absorbe veinte veces más calor que una de CO2, por eso es el peor gas para el aire.

Microscópicos[editar]

Los agentes más efectivos de la descomposición son las bacterias y otros microorganismos. Los microorganismos eficientes son un conjunto de bacterias (caldo microbiano) que unidas producen a temperaturas favorables un aprovechamiento de los componentes de la materia a compostar para optimizar el proceso de compostaje. 1 2 3

También desempeñan un importante papel los hongos, protozoos y actinobacterias (o actinomycetes, aquellas que se observan en forma de filamentos blancos en la materia en descomposición).

Macroscópicos[editar]

Ya a nivel macroscópico se encuentran las lombrices de tierra, hormigas, caracoles, babosas, milpiés, cochinillas, etc., que consumen y degradan la materia orgánica.

Basura orgánica en vertederos[editar]

En cielo abierto resulta ser un foco de infecciones, gusanos y malos olores. Una buena política encaminada a reciclar los materiales orgánicos reduce la contaminación y fomenta la producción, reconstruyendo la estructura de la tierra y devolviendo a la naturaleza los nutrientes que la actividad del hombre ha tomado prestados previamente.

Ingredientes de la composta[editar]

Ingredientes del compostaje

Cualquier material biodegradable podría transformarse en compostaje una vez transcurrido el tiempo suficiente. No todos los materiales son apropiados para el proceso de compostaje tradicional a pequeña escala. El principal problema es que si no se alcanza una temperatura suficientemente alta los patógenos no mueren y pueden proliferarplagas. Por ello, el estiércol, las basuras y restos animales deben ser tratados en plantas específicas de alto rendimiento y sistemas termofílicos. Estas plantas utilizan sistemas complejos que permiten hacer del compostaje un medio eficiente, competitivo en coste y ambientalmente correcto para reciclar estiércoles, subproductos y grasas alimentarias,lodos de depuración, etc.

Este compostaje también se usa para degradar hidrocarburos del petróleo y otros compuestos tóxicos y conseguir su reciclaje. Este tipo de utilización es conocida comobiorremediación.

El compostaje más rápido tiene lugar cuando hay una Relación Carbono/Nitrógeno (en seco) de entre 25/1 y 30/1, es decir, que haya entre 25 y 30 veces más carbono que nitrógeno. Por ello, muchas veces se mezclan distintos componentes de distintas proporciones C/N. Los recortes de césped tienen una proporción 19/1 y las hojas secas de 55/1. Mezclando ambos a partes iguales se obtiene una materia prima óptima.

También es necesaria la presencia de celulosa (fuente de carbono) que las bacterias transforman en azúcares y energía, así como las proteínas (fuente de nitrógeno) que permiten el desarrollo de las bacterias.

Restricciones[editar]

No se debe incluir aceite o restos de comida grasienta, tratar de evitar los restos con mucha carne (ya que tardan mucho en descomponerse), lácteos y huevos no deben usarse para compostar porque tienden a atraer insectos y otros animales indeseados. La cáscara de huevo, sin embargo, es una buena fuente de nutrientes inorgánicos (sobre todo carbonato cálcico) para el suelo a pesar de que si no está previamente cocida tarda más de un año en descomponerse; se debe cuidar que no vaya ningún elemento inorgánico como: plástico, vidrio, papel o aluminio.

Técnicas de compostaje[editar]

Compostadores hechos conRSU (residuos sólidos urbanos).

Existen variadas técnicas de compostaje, las que se ajustan a diferentes necesidades; la elección de una técnica u otra depende, entre otras cosas, de la cantidad y tipo de material a procesar, inversión disponible y disponibilidad de terreno, complejidad operacional y del producto final que se quiere obtener.4 Los distintos sistemas están determinados por los mecanismos de aireación que se utilizan en el proceso, generalmente los podemos agrupar en: aireación pasiva, aireación forzada, y aireación por volteos del material.

  • Compostaje en pilas estáticas: se forman pilas, en un bote o caja metálica grande (mínimo 1 m3, máximo 1.5 m3) con tapa, colocando una capa gruesa (aproximadamente 6 cm) de aserrín o tierra y se deja sin movimiento, se vierte ahí todos los desechos orgánicos y se cubren con otra capa de tierra, para que se mantenga la humedad se rocía con un poco de agua que resulta indispensable y se espolvorea con cal para evitar malos olores. Termina ventilándose naturalmente por un proceso de convección térmica natural.5 En este procedimiento no se tiene temperatura, los procesos son los naturales a temperatura ambiente.
  • Compostaje en pilas estáticas aireadas: consiste en airear de manera forzada la materia que se está compostando. La pila se construye sobre una red de tuberías, donde se suministra o extrae aire frecuentemente para proporcionar un medio aeróbico.4 Esta técnica es conocida también como técnica activa o caliente: se controla la temperatura para permitir el desarrollo de las bacterias más activas, matar la mayoría de patógenos y gérmenes, y así producir compost útil de forma rápida.
  • Compostaje en pilas de volteo: este sistema de compostaje es el más utilizado, y se realiza mediante un volteo manual o mecánico. En este método se amontona el material, se mezcla y voltea periódicamente, evitando así la compactación y entregando oxígeno al sistema.4

La mayoría de plantas industriales y comerciales de compostaje utilizan procesos activos, porque garantizan productos de mejor calidad en un plazo menor. El mayor grado de control y, por tanto, la mayor calidad, suele conseguirse compostando en un recipiente cerrado con un control y ajuste continuo de temperatura, flujo de aire y humedad, entre otros parámetros.

El compostaje casero es más variado, fluctuando entre técnicas extremadamente pasivas hasta técnicas activas propias de una industria. Para ello se escoge un lugar al aire libre ya sea patio o jardín de preferencia lejos de la casa o la cocina, le debe dar el sol y la sombra durante el día. Cada vez que se integren nuevos desechos orgánicos a la composta o una vez a la semana se revuelve todo con una varilla, este paso es muy importante para ventilar los materiales. En tres o cuatro semanas se observará que es difícil distinguir lo que se fue depositando a excepción de los desperdicios más recientes. Se pueden utilizar productos desodorantes, aunque una pila bien mantenida raramente produce malos olores.

Después de cuatro meses se convertirá en humus (nombre vegetal de la Tierra que se forma por la descomposición de la materia orgánica) y esto resulta en un abono estupendo con vida, con una gran densidad y variedad de microorganismos que sintetizan enzimas, vitaminas, hormonas, etc. y que repercuten favorablemente en el equilibrio biótico del suelo.6

El cambio de temperatura de la noche al día produce vapor sobre un montón de compost

Parámetros del proceso de compostaje[editar]

Humedad. Una pila de compost efectiva debe tener una humedad entre el 40 y el 60%. Ese grado de humedad es suficiente para que exista vida en la pila de compost y las bacterias puedan realizar su función. Las bacterias y otros microorganismos se clasifican en grupos en función de cuál es su temperatura ideal y cuánto calor generan en sumetabolismo. Las bacterias mesofílicas requieren temperaturas moderadas, entre 20 y 40 °C. Conforme descomponen la materia orgánica generan calor. Lógicamente, es la zona interna de la pila la que más se calienta. Las pilas de compost deben tener, al menos, 1 m de ancho por 1 m de alto y la longitud que sea posible. Así se consigue que el propio material aísle el calor generado. Hay sistemas que permiten pilas mucho más anchas y más altas. Así se puede hacer compost de una tonelada de residuos en unmetro cuadrado. La aireación pasiva se ejecuta por medio de un piso falso. Tampoco necesita el revolteo del material en degradación.

Temperatura. La temperatura ideal está alrededor de los 60 °C. Así la mayoría de patógenos y semillas indeseadas mueren a la par que se genera un ambiente ideal para las bacterias termofílicas, que son los agentes más rápidos de la descomposición. De hecho, el centro de la pila debería estar caliente (tanto como para llegar a quemar al tocarlo con la mano). Si esto no sucede, puede estar pasando alguna de las siguientes cosas:

  • Hay demasiada humedad en la pila por lo que se reduce la cantidad de oxígeno disponible para las bacterias.
  • La pila está muy seca y las bacterias no disponen de la humedad necesaria para vivir y reproducirse.
  • No hay suficientes proteínas (material rico en nitrógeno).

La solución suele pasar por la adición de material o el volteo de la pila para que se airee.

Dependiendo del ritmo de producción de compost deseado, la pila puede ser volteada más veces para llevar a la zona interna el material de las capas externas y viceversa, a la vez que se airea la mezcla. La adición de agua puede hacerse en ese mismo momento, contribuyendo a mantener un nivel correcto de humedad. Un indicador de que ha llegado el momento del volteo es el descenso de la temperatura debido a que las bacterias del centro de la pila (las más activas) han consumido toda su fuente de alimentación. Llega un momento en que la temperatura deja de subir incluso inmediatamente después de que la pila haya sido removida. Eso indica que ya no es necesario voltearla más. Finalmente todo el material será homogéneo, de un color oscuro y sin ningún parecido con el producto inicial. Entonces está listo para ser usado. Hay quien prefiere alargar la maduración durante incluso un año más, ya que, aunque no está demostrado, puede que los beneficios del compost así producido sean más duraderos.

Otros componentes[editar]

A veces se añaden otros ingredientes con el fin de enriquecer la mezcla final, controlar las condiciones del proceso o activar los microorganismos responsables del mismo. Espolvorear cal en pequeñas cantidades puede controlar la aparición de un excesivo grado de acidez que reduzca la velocidad de fermentación. Las algas proporcionan importantes micronutrientes. Algunas rocas pulverizadas proporcionan minerales, al contrario que la arcilla.

La fracción de estiércol puede provenir de heces humanas. No obstante, el riesgo de que no se alcancen temperaturas suficientemente altas para eliminar los patógenos hace que no suelan utilizarse en cultivos alimentarios. Tampoco se recomienda en el compostaje casero la utilización en general de heces de animales carnívoros pues contienen patógenos difícilmente eliminables. Aun así pueden ser útiles para el abonado de árboles, jardines, etc.

En clima mediterráneo la madurez del compost se obtiene tras 3 o 6 meses en primavera/verano y de 6 a 9 meses en invierno.

Domésticos: Esta categoría considera materiales residuales de la preparación de comidas (partes de frutas, verduras, y cáscara de huevo, entre otros) y desechos de origen animal (carne, piel, sangre, huesos y otros).

De jardín: Incluye los restos de cultivos de las huertas, flores muertas, tallos, pastos y hojarascas.

Subproductos agrícolas: Los más utilizados son los residuos de cosecha de prácticamente todo cultivo (por ejemplo arroz, trigo, cebada, maíz, caña de azúcar, frijol, girasol, etc.) así como cascarillas y salvado obtenidos de la trilla o molienda.

Desechos del ganado: Los estiércoles, orina y deyecciones de todo tipo de animales, son excelentes para el compostaje ya que contienen un alto porcentaje de nutrimentos.

Forestales: Los restos de los árboles, hojas y ramas caídas son fuente importante de material para la elaboración de compostas. Estos desechos contienen grandes cantidades de celulosa y lignina que se descomponen parcialmente en la pila de compostaje y continúan mineralizándose en el suelo después de aplicados.

Desechos urbanos y agroindustriales: Se constituyen de la fracción biodegradable de la basura, como cartón, papel, residuos finos de comida y fibras naturales y los residuos que proceden de la industrialización de productos tales como hortalizas, cacao, café, arroz, maíz, trigo, sorgo, maderas y semillas, entre otros. Debe evitarse el uso de materiales no biodegradables, como vidrios, metales, alambre, plásticos, caucho, cenizas frescas, fibras sintéticas o frutos con espinas, ya que pueden causar problemas a las personas encargadas de su manejo.

Compostaje de café[editar]

El compostaje de café se ejecuta con la recolección de los residuos orgánicos de café, el cual tiene por objetivo servir de abono para las plantas y áreas verdes, ya que proporciona nutrientes para generar un desarrollo sostenible.

El procedimiento para hacer compost de café es:

  1. Cavar un hoyo en la tierra de 5 a 8 metros.
  2. Cubrir con café.
  3. Cubrir con tierra (también se le pueden agregar ramas y otros residuos orgánicos).
  4. Esperar a que se realice la fermentación con una temporalidad aproximada de 4 a 8 semanas. Ello dependerá de la profundidad del hoyo.

Una vez pasado el tiempo de fermentación del café se obtiene el abono, el cual puede distribuirse en las áreas verdes.

Compostaje con lombrices[editar]

Se puede obtener vermicompost como producto de excreción de la lombriz roja u otros miembros de la familia Lumbricidae. Estos organismos se alimentan de residuos orgánicos y los transforman en un producto rico en nutrientes y microbios del suelo utilizado para fertilizar o enriquecer la tierra como medio de cultivo. Existe una actividad llamada lumbricultura, que trata las condiciones de cría, reproducción y supervivencia de estas lombrices. Incluso existe un mercado mundial para comercializarlas.

Avicompostaje[editar]

Es un sistema de aprovechamiento sistémico detritofago (permacultural) en el que se introducen gallinas. Se aporta de modo sucesivo y diario al compostero restos de materia orgánica de origen doméstico y residuos verdes de la huerta y jardín que sirven de alimento a las gallinas y a otra microfauna. Al cabo de unos dos meses, se completa el primer compostero con la gallinaza que aporta nitrógeno, se sella y se riega para permitir y acelerar la fase térmica. Al concluir la fase térmica se vuelve a permitir el acceso a las gallinas que aprovechan como complemento proteico la alta densidad de microfauna y lombrices, removiendo semanalmente el mismo hasta que el compost madure. Este proceso de compostaje introduce complejidad ecológica y permite aumentar el rendimiento y aprovechamiento. El compostero actúa pues como comedero (que se puede realizar con palés, conformando un m2 de base) dejando entradas para las gallinas en dos laterales, y/o por la parte superior con escala. Generalmente, dependiendo del tipo y cantidad de residuos, es necesario complementar la alimentación de las gallinas con algo de grano-pienso y calcio (conchas) y proteínas.

En Torremocha de Jarama se inicio en 2010 una experiencia de dos avicomposteros comunitarios cada uno de ellos con 13 gallinas y usado por 7 familias que aportan sus restos orgánicos, cada familia tenia un día fijo a la semana para recoger los huevos. Se obtiene de este modo unos tres metros cúbicos de compost de calidad y unos 3.000 huevos al año.[cita requerida]. En 2012 se inicio un proceso de mayor envergadura en el municipio de Noain en Navarra en un parque municipal y con una implicación del ayuntamiento (parque de los sentidos) en que participan 30 familias que se reparten los días del mes para aportar los biorresiduos del contenedor marrón donde los vecinos depositan sus biorresiduos. El caso de Noain sirvio para el diseño de un modelo prefabricado de gallinero compostero -modelo avicompo- por parte de la empresa vermican.

A partir del 2012 la red de municipios TERRAE impulso el modelo en varios municipios de Toledo (Campillo de la Jara), Madrid (Redueña) y Caceres (Carcaboso) aportando los ayuntamientos las instalaciones y/o los materiales para la autoconstrucción de las mismas.

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. Volver arriba http://www.grupoprotech.net
  2. Volver arriba http://aia.uniandes.edu.co
  3. Volver arriba MICROORGANISMOS EFICIENTES (EM)
  4. Saltar a:a b c INTEC, Manual de compostaje. Corporación de investigación tecnológica de Chile, 1999
  5. Volver arriba Ecoamérica: Tecnologías limpias para el nuevo milenio, (2001). Compostaje: creciendo en calidad. Chile. Ed. Nº9: 14-15
  6. Volver arriba http://www.sagarpa.gob.mx/desarrolloRural/Documents/fichasCOUSSA/Abonos%20organicos.pdf

Bibliografía[editar]

  • Elaboración de composta. Secretaría de agricultura, ganadería, desarrollo rural, pesca y alimentación.
  • Compost microbes, Cornell University.
  • Gómez-Sobrino, E.; Correa-Guimaraes, A.; Hernández-Navarro, S.; Navas-Gracia, L. M.; Martín-Gil, J.; Sánchez-Báscones, M.; Gónzález-Hurtado, J. L.; Ramos-Sánchez, M. C. “Biodegradación de asfaltenosdel Prestige mediante la aplicación de las técnicas de compostaje-vermicompostaje”, Residuos, 2006, julio-agosto, XVI(92), pp. 56-63.

Enlaces externos[editar]

Humus

El humus es la sustancia compuesta por ciertos productos orgánicos de naturaleza coloidal, que proviene de la descomposición de los restos orgánicos por organismos y microorganismos benéficos (hongos y bacterias). Se caracteriza por su color negruzco debido a la gran cantidad de carbono que contiene. Se encuentra principalmente en las partes altas de los suelos con actividad orgánica. Los elementos orgánicos que componen el humus son muy estables, es decir, su grado de descomposición es tan elevado que ya no se descomponen más y no sufren transformaciones considerables.

El humus se caracteriza por un color oscuro que señala su riqueza encarbono orgánico

Existen dos clases de humus, el humus viejo o antiguo y el humus joven.

  • Humus viejo o antiguo. Debido a un periodo largo de tiempo transcurrido, esta muy descompuesto, tiene un tono entre morado y rojizo; algunas sustancias húmicas características de este tipo de humus son las huminas y los ácidos húmicos. Las huminas son moléculas de un peso molecular considerable y se forman por entrelazamiento de los ácidos húmicos, al ser aisladas tienen la apariencia de plastilina. Los ácidos húmicos son compuestos de un peso molecular menor y al igual que las huminas poseen una alta capacidad de intercambio catiónico (CIC), característica importante en la nutrición vegetal. El humus viejo solo influye físicamente en los suelos. Retiene el agua e impide la erosión, sirviendo también como lugar de almacenamiento de sustancias nutritivas
  • Humus joven. Es el que tiene las características del recién formado, posee un menor grado de polimerización y está compuesto por ácidos húmicos y fúlvicos. Los ácidos húmicos se forman por polimerización de los ácidos fúlvicos, estos últimos se forman a partir de la descomposición de la lignina. Una de las principales fuentes de humus se encuentra en minas de leonarditas y bernarditas. No obstante, existen fuentes totalmente orgánicas como lo son el humus de lombriz, el humus de termitas, el humus de cucarrón, entre otros, que además de aportar sustancias húmicas es mucho más rico en microorganismos benéficos y elementos nutricionales y son más aceptados en la agricultura orgánica y ecológica.

«El laboreo del suelo desnudo de forma repetida causan la pérdida de humus. Los suelos oscuros se vuelven ocres, pierden su capacidad para retener e infiltrar el agua y se vuelven más susceptibles a la erosión.»

El laboreo y los fertilizantes químicos no son las únicas causas de la destrucción del humus, que fija los suelos; la deforestación y el sobrepastoreo en suelos frágiles son también otras causas. El suelo, sin protección vegetal y sin adición de materia orgánica, está expuesto a la erosión y el agotamiento inevitable

El humus puede formarse por la oxidación simple de la necromasa en ausencia de organismos vivos, pero este proceso se acelera en gran medida cuando organismos vivos ingieren la materia orgánica o secretan enzimas que la transforman.

La materia orgánica que es la base de humus es principalmente de origen vegetal, a continuación, microbiana y animal durante el proceso de transformación, mientras que los componentes del suelo profundo son en gran parte de origen mineral. La materia prima del humus es la hojarasca y los desechos vegetales, combinados con componentes de origen animal, depositados en el horizonte A ( nombre dado a la superficie del suelo por pedólogos) o formados por animales que mueven el suelo, incluyendo las lombrices. Este material evoluciona más o menos rápidamente (dependiendo de las condiciones de temperatura, humedad, acidez o la presencia de inhibidores, tales como metales pesados o tóxicos), lo que conduce a su transformación en compuestos orgánicos complejos electronegativos, y relativamente estables. Dependiendo del tamaño de las moléculas producidas, se trata de compuestos insolubles (humina) o coloides (ácidos húmicos y ácidos fúlvicos), susceptibles de migrar a los suelos.

La presencia de grandes cantidades de cationes metálicos en el suelo, tales como hierro o calcio o incluso de arcilla, insolubiliza los ácidos húmicos y fúlvicos e impide su migración, formando lo que se llama suelos pardos. En presencia de pequeñas cantidades de cationes metálicos, la migración de pequeñas moléculas húmicas (ácido fúlvico) hace que existan pequeñas cantidades de metales en los horizontes superficiales, formando los llamados podzols. La actividad de los animales excavadores (lombrices, hormigas, termitas) contribuye a un rápido contacto de los compuestos húmicos con la materia mineral, evitando así su lixiviación y por lo tanto su pérdida para los ecosistemas o agroecosistemas.

La materia orgánica que se descompone y produce humus está formada por:

Todos estos elementos están constantemente siendo digeridos, desplazados (bioturbación) y movilizados por una comunidad de organismos llamados carroñeros, saprófagos o saprófitas: bacterias, hongos einvertebrados. En la zona fría o continental, la formación de humus se acelera en primavera cuando sube la temperatura y la humedad es alta.

El humus puede acumularse y crecer muy lentamente en climas fríos, hasta llegar a ser un sumidero de carbono, pero en los climas cálidos puede mineralizarse y desaparecer muy rápidamente. Por lo general, está ausente de los bosques tropicales, pero el hombre lo ha producido localmente en la Amazonía, a partir de carbón vegetal, un equivalente de humus llamado Terra preta. Algunos entornos muy específicos pueden mostrar grandes acumulaciones de materia orgánica humificada, que constituyen zonas sumidero de carbono: se trata de las turberas en climas fríos (montañas, regiones boreales) y grandes acumulaciones observadas en los bosques sobre “arena blanca” en las zonas tropicales.

El humus constituye una reserva importante de materia orgánica en el suelo. Es útil para el agricultor, jardinero o forestal conocer la cantidad total de humus y su calidad. Una pista de su calidad es la relación Carbono/Nitrógeno del suelo. Una relación C/N de 10/1 (o menos) indica una buena actividad biológica del suelo, mientras que la relación C/N (20/1 o más) indica una ralentización de esta actividad. El olor y la observación visual, así como la observación al microscopio de los organismos que lo componen, proveen información sobre la calidad de humus, y, si es necesario, el análisis de su composición química.

El humus, en el sentido químico del término, se compone de humus libre (= materia orgánica humificada, no unida con arcillas u óxidos metálicos) y humus consolidado. El humus libre es fácilmente biodegradable(excepto en suelos muy ácidos, o anegados) y migra fácilmente al perfil en suelos bien drenados. Durante el proceso de lixiviación, hay una acumulación profunda de compuestos húmicos no biodegradables, que puede formar complejos con metales. El humus consolidado es más estable y es más interesante en usos agrícolas por su longevidad y su capacidad de intercambio catiónico (CCA) y aniónico.

En las laderas, y en buenas condiciones, la capa de humus rara vez supera los 30-40 cm. Es más gruesa en los valles y hondonadas.

Según que el humus se haya formado en un suelo aireado o no (por ejemplo, debido a una saturación de agua o compactación repetida) se pueden clasificar en dos categorías de humus.

El humus formado en condiciones aeróbicas:

  • El mull, con una buena incorporación de materia orgánica y de materia mineral producidos principalmente por lombrices de tierra, presente en los bosques de intensa actividad biológica y en los pastizales. Así nos encontramos con desechos (hojas) del año anterior o el otoño anterior, y una capa de espesor variable de material orgánico-mineral marrón. El suelo es rico en nutrientes, la mineralización es rápida: es un ambiente ideal para las lombrices de tierra, excepto donde el suelo es calcáreo. En las zonas tropicales (sabana) y entornos de sub-desierto, el mull puede ser producido por otros organismos excavadores, como las termitas y los insectos Tenebrionidae;
  • El moder, con una capa superficial de materia orgánica no incorporada, humificada por la fauna y los hongos, presente en los bosques y las landas, tiene una actividad biológica media. Se ven, durante el otoño, las hojas del año caídas y sometidas a una descomposición, principalmente por parte de hongos, pero también se van las hojas del año anterior parcialmente descompuestas, reducidas a su red de nerviaciones o nervaduras (esqueletizadas), con filamentos de muchos hongos, las raíces (micorrizas) y sobre todo de excrementos de los animales que viven en la hojarasca y la capa de humus de unos pocos milímetros a varios centímetros de espesor. Su olor a hongos es característico;
  • El mor, con una capa superficial de materia orgánica poco o nada humificada, presente en los bosques y páramos de baja actividad biológica, lo que ralentiza la velocidad de descomposición de los restos vegetales. Esto lleva a la acidificación del suelo y a un fenómeno de podzolización. El grosor de este tipo de humus pueden ser considerable, pero no es un criterio para su identificación. El paso del fuego es a menudo el medio por el cual esta forma de humus encuentra su equilibrio y permite que la vegetación se recupere, restituyendo al suelo los nutrientes inmovilizados en la capa orgánica.

El humus formado en condiciones anaeróbicas

  • La turba, que contiene una gran cantidad de residuos vegetales identificables, a veces muy antiguos, de varios miles de años. Se trata de un verdadero archivo del medio ambiente. La turba se forma en ambientes inundados permanentemente, en presencia de una densa vegetación acuática y de alto crecimiento (esfangos, grandes juncias, glycerias, etc…). La turba contiene muchos granos de polen que permiten reconstruir la historia del paisaje hasta tiempos muy antiguos;
  • El anmoor, que contiene una gran cantidad de materia orgánica humificada mezclada con arcilla. El anmoor se forma en medios temporalmente inundados, como en ciénegas y a lo largo de los ríos, la fase de secado permite los procesos biológicos que conducen al desarrollo de la humificación.

Los complejos arcillo-húmicos (CAH) se forman por la combinación de arcillas y de humus, los dos en estado floculado, seguido del trabajo de los microorganismos del suelo, y sobre todo de las lombrices, que gracias a su presencia en medio líquido (como en un tubo de ensayo) pueden unir estas moléculas (negativamente polarizadas) por un catión bivalente: el calcio (Ca2+). Parece que el mucus de algunos organismos también puede desempeñar un papel en la formación de estos complejos que se hacen estables e insolubles una vez secos (como el cemento cuando “fragua”), lo que explica la resistencia del humus al agua y a la erosión y el mantenimiento de su estructura y su excepcional capilaridad.

La destrucción del humus[editar]

Efectos de la erosión en el suelo.

Glacis.

Los aportes de biocidas, plaguicidas, y fertilizantes pueden degradar o eliminar el humus.

La labranza destruye el humus al enterrarlo, causando una mineralización muy rápida de la materia orgánica y la pérdida de suelo que puede llegar a 10 toneladas/año en las zonas templadas y hasta varios cientos de toneladas en los trópicos.

La pérdida de humus también se refleja en un fenómeno de glacis en los suelos labrados, lo cual reduce considerablemente su capacidad de absorber agua. Los suelos contaminado por pesticidas y el exceso de nitratos (responsables del aumento de algas verdes y cianobacterias visibles sobre el terreno) arrastran las partículas finas que aumentan la turbidez de ríos y arroyos.

Hoy en día, hay muchos métodos para el cultivo sin destruir el humus: agricultura biológica, siembra directa, madera de ramas fragmentada, agricultura natural, agricultura regenerativa

Influencia física del humus[editar]

  • Incrementa la capacidad de intercambio catiónico del suelo.
  • Da consistencia a los suelos ligeros y a los compactos; en suelos arenosos compacta mientras que en suelos arcillosos tiene un efecto de dispersión.
  • Hace más sencillo labrar la tierra, por el mejoramiento de las propiedades físicas del suelo.
  • Evita la formación de costras, y de la compactación.
  • Ayuda a la retención de agua y al drenado de la misma.
  • Incrementa la porosidad del suelo.
  • Presenta altos contenidos de K y S, además de una alta carga microbiana así como ácidos húmicos y fúlvicos, descompactando el suelo y facilitando la toma de nutrientes por la rizósfera.1

Influencia química del humus[editar]

Influencia biológica del humus[editar]

  • Aporta microorganismos útiles al suelo.
  • Sirve a su vez de soporte y alimento de los microorganismos.

Referencias[editar]

Véase también[editar]

Enlaces externos[editar]