Fijación Biológica de Nitrógeno: Plantas y Bacterias

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alfalfa para la fijación biológica de nitrógeno

La fijación biológica del nitrógeno es un proceso esencial para el crecimiento saludable de las plantas. En este artículo, exploraremos cómo funciona este proceso y cómo las plantas y las bacterias desempeñan roles clave en él.

¿Qué es la Fijación Biológica del Nitrógeno?

La fijación biológica del nitrógeno es el proceso mediante el cual el nitrógeno atmosférico se transforma en compuestos más reactivos, como los nitratos, nitritos o amoníaco. Estas formas reactivas de nitrógeno son esenciales para el crecimiento de los cultivos. Aproximadamente el 90% de la fijación natural de nitrógeno en nuestro planeta es llevada a cabo por microorganismos del suelo. Además, los rayos y los rayos UV también pueden inducir la fijación natural de nitrógeno. Existen métodos alternativos de fijación, como la fijación eléctrica o industrial, pero aquí nos centraremos en la fijación biológica.

Plantas que Ayudan en la Fijación Biológica del Nitrógeno

Algunas plantas tienen la capacidad de fijar el nitrógeno atmosférico y proporcionar nutrientes esenciales para su crecimiento. Estos cultivos de fijación biológica son una forma natural y sostenible de mejorar la fertilidad del suelo. Además, su uso en la rotación de cultivos y como cultivos intercalados puede beneficiar a numerosas plantas.

Ventajas de la Fijación Biológica de Nitrógeno con Cultivos de Cobertura

Los cultivos de cobertura que realizan la fijación biológica de nitrógeno en el suelo ofrecen múltiples beneficios a los agricultores:

  • Participan en la fijación biológica de nitrógeno.
  • Protegen el suelo de la erosión al cubrirlo o compactarlo con sistemas radiculares fuertes.
  • Mejoran la fertilidad del suelo cuando se utilizan como abono verde.
  • Retienen la humedad del suelo.
  • Ayudan en el control de malezas.
  • Sirven como alimento y forraje para aves de corral y ganado.
  • Atraen a los polinizadores durante la floración.
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trébol para la fijación biológica

Mejores Cultivos de Cobertura para la Fijación Biológica

Los tréboles, vezas y guisantes son plantas fijadoras ampliamente utilizadas por agricultores de todo el mundo. Estos cultivos se destacan por su capacidad para fijar nitrógeno en el suelo.

  • El trébol, además de sus beneficios prácticos, ofrece una vista espectacular durante su floración. Los nuevos tréboles blancos resilientes de la Universidad de Texas A&M son resistentes a las royas y las sequías.
  • Las vezas, especialmente la veza peluda, son adecuadas para las estaciones más frías. Se plantan a principios de otoño para establecer sus raíces antes de las primeras heladas.
  • Los guisantes o judías pueden utilizarse como cultivo de cobertura de verano o cosecharse como alimento. Además de enriquecer el suelo con nitrógeno, son una fuente adicional de proteínas vegetales.

La lista de cultivos para la fijación biológica de nitrógeno es amplia e incluye legumbres como fabas, alfalfa, soja, lentejas, garbanzos, entre otros.

veza para la fijación biológica de nitrógeno

Valor y Cantidades de Fijación de Nitrógeno en los Cultivos de Leguminosas

La cantidad de nitrógeno fijado por las plantas varía según múltiples factores, como la edad de la planta, la duración de la temporada, su finalidad (cosecha, pastoreo, incorporación como abono verde) y las condiciones generales de crecimiento. Las especies vegetales, como la alfalfa y el trébol, son las más eficientes en la fijación de nitrógeno.

Fijación Biológica del Nitrógeno Mediante Bacterias

Además de las plantas, algunas bacterias también desempeñan un papel clave en la fijación biológica del nitrógeno. Ejemplos de bacterias fijadoras de nitrógeno incluyen Rhizobium, Frankia, Azospirillum, Azoarcus, Herbaspirillum, Cyanobacteria, Rhodobacter, Klebsiella, entre otras.

¿Cómo Ocurre la Fijación Biológica de Nitrógeno?

La fijación de nitrógeno por las bacterias ocurre cuando convierten el nitrógeno gaseoso del aire en compuestos inorgánicos. Aunque las leguminosas juegan un papel importante, la fijación biológica de nitrógeno generalmente ocurre en simbiosis entre bacterias y plantas. Por ejemplo, las bacterias Rhizobium colonizan las raíces de las leguminosas. Estas bacterias obtienen nutrientes de las plantas a cambio de fijar nitrógeno para ellas. La fijación de nitrógeno también puede ocurrir con otros organismos asociados y bacterias libres.

bacterias fijadoras en los nódulos de las raíces

¿Por Qué Son Importantes Para las Plantas?

Estas bacterias son cruciales para las plantas, ya que les suministran el nitrógeno asimilable que no pueden obtener directamente del aire. A través de la fijación biológica, las bacterias convierten el nitrógeno gaseoso en compuestos nitrogenados inorgánicos que las plantas pueden absorber y utilizar en su crecimiento. El nitrógeno es esencial para la formación de clorofila, la fotosíntesis y la síntesis de proteínas. Sin la fijación biológica de nitrógeno, las plantas pueden sufrir deficiencias nutricionales y mostrar síntomas de amarillamiento, debilitamiento y retraso en su crecimiento.

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¿Cómo Afecta la Acción de las Bacterias a la Fertilidad del Suelo?

Las bacterias fijadoras de nitrógeno enriquecen el suelo con compuestos nitrogenados inorgánicos que son esenciales para los cultivos. Cuando estas bacterias mueren, liberan el nitrógeno acumulado en su biomasa en el suelo. Esto mejora la fertilidad del suelo de forma natural, permitiendo a los agricultores reducir el uso de fertilizantes sintéticos.

legumbres para una fijación biológica del nitrógeno

¿Cuál es la Aportación de las Bacterias con la Fijación de Nitrógeno al Ciclo de los Ecosistemas?

Las bacterias desempeñan un papel crucial en la circulación del nitrógeno en los ecosistemas. Capturan el nitrógeno atmosférico y lo convierten en formas asimilables para las plantas, lo que se conoce como fijación de nitrógeno. Una vez que las plantas utilizan el nitrógeno, se libera nuevamente al suelo a través de la descomposición de las bacterias y otros descomponedores. Este ciclo del nitrógeno es esencial para el funcionamiento de los ecosistemas.

Tipos de Bacterias de Fijación del Nitrógeno en Función de su Interacción con las Plantas

Existen diferentes tipos de bacterias fijadoras de nitrógeno según su relación con las plantas. Algunas bacterias forman una simbiosis con las raíces de las plantas y se encuentran dentro de los nódulos, mientras que otras son asociativas o viven libremente en la rizosfera. Las bacterias fijadoras más comunes son Rhizobium y Frankia, que se asocian con leguminosas y plantas actinorrizadas, respectivamente.

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tres tipos de bacterias de fijación biológica

Fijación Simbiótica de Nitrógeno en los Nódulos

Las bacterias simbióticas forman nódulos en las raíces de las plantas y fijan el nitrógeno atmosférico en ellos. Esta simbiosis es beneficiosa tanto para las bacterias como para las plantas. Las bacterias suministran nitrógeno a las plantas, mientras que las plantas les proporcionan carbohidratos que las bacterias necesitan para su crecimiento. Las leguminosas, en particular, establecen una simbiosis con bacterias como Rhizobium.

Bacterias Asociativas

Las bacterias asociativas establecen una simbiosis con los cereales y otros cultivos. Estas bacterias pueden adherirse a las raíces de las plantas y compartir nitrógeno atmosférico con ellas. Algunos géneros conocidos son Azospirillum, Glucenobacter, Acetobacter, Herbaspirillum y Azoarcus.

Bacterias Libres

Algunas bacterias fijadoras de nitrógeno viven libremente en el suelo y también pueden ser una fuente de nitrógeno para los cultivos. Por ejemplo, la cianobacteria puede vivir de forma simbiótica o libre en suelos húmedos y masas de agua. Son capaces de fijar nitrógeno y contribuir a la fertilidad del suelo.

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Beneficios de la Fijación Biológica de Nitrógeno

La fijación biológica de nitrógeno ofrece ventajas tanto para los agricultores como para el medio ambiente. Permite reducir la dependencia de los fertilizantes sintéticos, lo que resulta beneficioso para la salud del suelo y la calidad de los cultivos. Además, contribuye a la agricultura sostenible y a la conservación de los recursos naturales.

En conclusión, la fijación biológica del nitrógeno es un proceso esencial para el crecimiento saludable de las plantas. Tanto las plantas como las bacterias desempeñan roles clave en este proceso, asegurando la disponibilidad de nutrientes esenciales y mejorando la fertilidad del suelo. ¡No subestimemos el poder de la fijación biológica del nitrógeno para la agricultura sostenible!

FAQs

  • ¿Cuáles son algunos cultivos de fijación biológica de nitrógeno?
    Algunos cultivos de fijación biológica incluyen leguminosas como el trébol, la alfalfa, las judías verdes, las lentejas, los garbanzos, entre otros.

  • ¿Cuál es la importancia de la fijación biológica del nitrógeno?
    La fijación biológica del nitrógeno es importante porque proporciona nutrientes esenciales para el crecimiento de los cultivos y contribuye a la fertilidad del suelo.

  • ¿Qué son las bacterias fijadoras de nitrógeno?
    Las bacterias fijadoras de nitrógeno son microorganismos que convierten el nitrógeno atmosférico en formas asimilables para las plantas. Algunos ejemplos incluyen Rhizobium, Frankia, Azospirillum, entre otros.

  • ¿Cuál es la diferencia entre fijación simbiótica y fijación asociativa?
    La fijación simbiótica ocurre cuando las bacterias establecen una relación simbiótica con las raíces de las plantas y forman nódulos. En cambio, la fijación asociativa ocurre cuando las bacterias se adhieren a las raíces de las plantas sin formar nódulos.

Conclusion

La fijación biológica del nitrógeno es un proceso crucial para el crecimiento saludable de las plantas. Tanto las plantas como las bacterias desempeñan roles clave en este proceso, asegurando la disponibilidad de nutrientes esenciales y mejorando la fertilidad del suelo. A través de la fijación biológica, podemos cultivar de manera sostenible y reducir la dependencia de los fertilizantes sintéticos. En «Una Planta» estamos comprometidos con el cuidado de las plantas y el medio ambiente. Si deseas obtener más información sobre la fijación biológica del nitrógeno y otros temas relacionados con las plantas, visita nuestra página Una Planta.

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