Los Ciclos de los Elementos

Los Ciclos de los Elementos

El Ciclo del Carbono

CARBONO

VEGETAL

CARBONO

ANIMAL

Descomposición (microorganismos)

• HUMUS

• CÉLULAS MICROBIANAS

CO2

Consumo animal

A C

E

D

B

A = Fotosíntesis

B = Respiración Vegetal

C = Respiración Animal

D = Respiración Microbiana

E = Asimilación de CO2 (microbios autótrofos)

Predominancia de la mineralización o la humificación depende de:

Residuos Orgánicos

Mineralización Humificación

Alta

Cambios marcados

Mucha

Arenosa

Neutro a Alto

Estrecha

Bajo

Bacterias

Temperatura

Precipitación

Aireación

Textura

pH

Relación C:N

Cont. de lignina

Predominancia

Baja

Constante

Poca

Arcillosa

Bajo

Amplia

Alto

Hongos

Relaciones C:N

Especie % de N C:N

Medicago sativa

Trifolium sp.

Glycine max

Zea mays

Avena sativa

Triticum vulgare

3.07%

2.20%

1.85%

1.2%

0.61%

0.5%

13:1

18:1

22:1

33:1

66:1

80:1

Descomposición rápida

Descomposición lenta

El Compost: Método lento

El Compost: Método estándar

Higrómetro

Método del puñado

El Compost: Método rápido

Material Cantidad Observación

Restos vegetales

Abono animal

Humus de lombriz

Carbón de leña

Melaza

Levadura comercial

Agua

100 Kg

100 Kg

100 Kg

50 Kg

2 lts

100 g

50- 60%

Fracciones de 5 cm

Nitrógeno y otros elementos

Masa, microbios, retención de

nutrientes

Retención de humedad (2-3 cm) y

efecto quelato

Incremento rápido de microbios

Inóculo inicial, fermentación

Formulación del Bocashi

El Bocashi: Procedimiento

1) Desmenuzar los restos vegetales y el carbón, y pesar

El Bocashi: Procedimiento

2) Diluir la melaza y la levadura en cantidad adecuada de agua

El Bocashi: Procedimiento

3) Hacer capas de 10 cm con cada uno de los materiales

El Bocashi: Procedimiento

4) Regar con la mezcla de agua + melaza + levadura

El Bocashi: Procedimiento

5) Repetir los pasos 3 y 4, hasta terminar los materiales

El Bocashi: Procedimiento

6) Voltear dos veces el montón resultante

El Bocashi: Procedimiento

7) Chequear la humedad. Si falta añadir, si está en exceso extender

el montón hasta secar lo necesario

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

8) Añadir Trichoderma (300g) y mezclar

El Bocashi: Procedimiento

8) Hacer un montón 50 cm, chequear la temperatura, y cubrir con plástico

El Compost: Problemas

Problema Posible Causa Solución

Olor a amoníaco

Temperatura baja

Temperatura muy alta

Ratas o insectos

Olor a podrido Excesiva humedad

Compactación

Exceso de N

Montón muy pequeño

Muy poca humedad

Falta de aireación

Montón muy alto

Grasas y/o carnes

Extender montón o añadir

material seco (paja)

Reducir tamaño del montón

Añadir material con C:N alta

Incrementar altura

Añadir agua y mezclar

Voltear más frecuentemente

Reducir altura o voltear más

frecuentemente

Removerlas

Colector de Gases Deyecciones + Agua

Exceso

DIGESTOR

Combustión, etc

Gases

Descomposición

Anaerobia

Abono líquido y sólido

Biodigestor

El Ciclo del Nitrógeno

Nitrógeno Orgánico

Plantas, Animales,

Microorganismos

N-Orgánico del suelo

Restos de plantas,

animales y microbios

Degradación de

N-Orgánico

Compuestos simples

AMONIFICACIÓN

Compuestos simples a

amonio

Formación de nitrito

NH4+ oxidado a NO2

-

Nitrosomonas

Formación de nitrato

NO2- oxidado a NO3

-

Nitrobacter

NIT

RIF

ICA

CIÓ

N

DESNITRIFICACIÓN

NO3- reducido a N2

Pseudomonas

Nitrógeno Molecular

(N2)

FIJACIÓN DEL N2

Azotobacter, Rhizobium,

etc.

Nitrato asimilado por plantas

Amonio asimilado por

microbios

Nitrato reducido a

amonio por

microbios

Ni = Nm – (Na + Np + Nv + Nl + Nd)

Ni = Nitrógeno inorgánico

Nm = Mineralizado

Na = Asimilado por microbios

Np = Asimilado por plantas

Nv = Se pierde por volatilización

Nl = Se pierde por lixiviación

Nd = Se pierde por desnitrificación

Mineralización de proteínas:

• Enzimas extracelulares:

Proteasa Peptidasas

Proteína nPéptidos Aminoácidos

• AA´s asimilados por microbios:

Desaminasa

Aminoácido R + NH3

Mineralización de ácidos nucleicos:

• Enzimas extracelulares:

Nucleasa

(Pentosa + BN + Pi)n n(Pentosa + BN + Pi)

Acido nucleico Nucleótidos

• Nucleótidos asimilados por microbios:

Fosfatasa

(Pentosa + BN + Pi) (Pentosa + BN) + Pi

Nucleósido

• Pentosa oxidada a CO2.

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

Mineralización de la urea:

Ureasa

CO(NH2)2 + H2O 2NH3 + CO2

Urea

• Algunos microbios, que no producen ureasa:

Carboxilasa

CO(NH2)2 + CO2 H2NCONHCOOH

Acido alofánico

Alofanato hidrolasa

H2NCONHCOOH + H2O 2NH3 + 2CO2

Nitrificación

• Oxidación de amonio a nitrito: Nitrosomonas, Nitrosococcus, etc.

Amonio oxidasa

2NH4+ + 3O2 2NO2

- + 4H+ + 2H2O + energía

• Oxidación de nitrito a nitrato: Nitrobacter

Nitrito oxidasa

2NO2- + O2 2NO3

- + energía

Desnitrificación

NO3- NO2

-

Excretado

al suelo

Respiración anaerobia

NO Oxido nítrico

Oxidado a NO2 en

la atmósfera

DESNITRIFICACION

N2O Oxido nitroso

N2

Reacciones para la destrucción del ozono:

1. El N2O en la atmósfera oxidado a NO: N2O + ½O2 2NO

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

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

NO + O2

Fijación del Nitrógeno Molecular (N2)

Tipo de Fijación N fijado

(TM x 106)

No biológica

Combustiones (automóviles, fábricas, incendios)

Descargas eléctricas

Industria de fertilizantes

20

10

50

Subtotal: 80

Biológica

Suelo cultivado

Bosques y suelo no cultivado

Mar

89

50

36

Subtotal: 175

TOTAL: 255

31%

69%

20%

Nitrogenasa

Sistema de

transporte de

electrones

6e-

Carbohidratos producidos por fotosíntesis

Respiración

aerobia

12ATP

6H+

2NH3

N2

24Fe, 2Mo, PM = 200.000

4Fe, PM = 60.000

Reacción general: N2 + 6H + 12ATP

2NH3 + 12ADP

nitrogenasa

Termitas + Citrobacter freundii

Azolla + Anabaena azollae

Gunnera macrophylla

+

Nostoc muscorum

Aliso + Frankia alni

Diferencias entre Rhizobium y Bradyrhizobium

Característica Rhizobium Bradyrhizobium

Flagelos

T. de generación

Colonias visibles

Reacción

2-6 perítricos

2-4 hs (“crecimiento rápido”)

2-3 días

Produce ácido

1 polar o subpolar

6-7 hs (“crecimiento lento”)

4-5 días o más

Produce álcali

Células infectadas

Reconocimiento

Pelo radicular

Célula interna de del córtex

Curvatura

Bacteroides

Nódulos eficientes Nódulos ineficientes

Especie de rizobios Leguminosas hospederas

Rhizobium leguminosarum bv.

trifolii

Rhizobium leguminosarum bv.

phaseoli

Rhizobium leguminosarum bv.

viceae

Rhizobium meliloti

Rhizobium loti

Rhizobium japonicum

Bradyrhizobium japonicum

Bradyrhizobium spp.

Trifolium

Phaseolus

Pisum, Vicia, Lens

Medicago

Lupinus

Glicine max

Glicine max

Lupinus, Arachis, Crotalaria,

etc. bv. = biovariedad

Preparación del Inoculante

Inoculación de semillas

Ingredientes Adhesivo + Inoculante Mezcla + semillas

Semillas inoculadas Peletización de semillas

Cantidades por Kg de semillas

Tipo de semillas Inoculante Adhesivo CaCO3

Pequeñas.

Ej. Trifolium 10 g 40 ml 200 g

Medianas

Ej. Vicia 5 g 20 ml 250 g

Grandes

Ej. Phaseolus 2.5 g 10 ml 125

El Ciclo del Fósforo

Fósforo Vegetal

Fósforo Animal

Humus

Fósforo Fijado

(no asimilable)

m = mineralización

i = inmovilización

s = solubilizacion

Fósforo Asimilable

m

m

m i

s

Fósforo Microbiano

El Ciclo del Azufre

4. El ciclo del Azufre

SULFATO

Atmósfera

Animales

B

D

A = Mineralización

B = Inmovilización

C = Oxidación

D = Reducción

Plantas

Humus

Microorganismos

H2S A

A

C

C