06. Recursos Naturales
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Browsing 06. Recursos Naturales by Subject "Absorción de N"
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Item Regulación de la fijación de N2 en leguminosas bajo distintas condiciones de manejo nutricional y de cultivoAutores: Morales González, Amanda BelénAutor Institucional: Universidad de TalcaProfesor Informante: del Pozo Lira, Alejandro HumbertoProfesor Tutor: Cabeza Pérez, Ricardo AlfonsoLa fijación de N2 en las leguminosas es central para los sistemas agrícolas, especialmente aquellos dedicados a la agricultura de conservación y orgánica. La fijación de N2 permite a las leguminosas disponer de dos fuentes de nitrógeno (N), por un lado, el N que pueden fijar desde el aire y por otro, el N que absorben las raíces. La absorción de N desde el suelo es energéticamente favorable para la planta en comparación con la fijación de N2, debido al alto costo energético que significa la mantención de la simbiosis. Las leguminosas en simbiosis con bacterias destinan fotoasimilados para la formación y mantención de los nódulos y para el funcionamiento de la enzima nitrogenasa (Nasa). Por lo tanto, cada vez que la planta percibe que existe N inorgánico disponible en el suelo, reprime la formación de nódulos y disminuye la fijación de N2. Por el contrario, cuando las condiciones de crecimiento son favorables y la cantidad de N inorgánico en el suelo resulta limitante, la planta reactiva la fijación de N2 y la formación de nuevos nódulos. Concretamente, el aumento de la disponibilidad de fósforo (P) estimula el crecimiento de las plantas, gatillando una mayor demanda de N, lo cual resulta en más N2 fijado. Lo anterior se refleja en la respiración y consumo de oxígeno (O2) del nódulo, indicadores que están estrechamente relacionados con la fijación de N2. Por otro lado, las leguminosas cultivadas en intercultivo están sometidas a competencia con especies que, eventualmente, son más eficientes en la absorción de N (por ejemplo, un cereal). Lo anterior puede estimular la fijación de N2 en la leguminosa, ya que esta percibe una baja concentración de N en el suelo. En el presente estudio se evaluó la regulación de la fijación de N2 en leguminosas bajo distintas condiciones de manejo nutricional y de cultivo. Para esto, en un primer ensayo se evaluó los efectos de la deficiencia de P sobre la fijación de N2 y el estado energético de los nódulos de Phaseolus vulgaris L., Vicia faba L. y Pisum sativum L. creciendo con y sin adición de P en el suelo. Además, se realizó otro ensayo, para evaluar los efectos del cultivo intercalado de leguminosas (Vicia faba L. y Pisum sativum L.) con trigo (Triticum aestivum L.) en dosis crecientes de N y dos ambientes contrastantes de campo sobre la inhibición de la fijación de N2. Los resultados del efecto de la deficiencia de fósforo (P) sobre la fijación de N2 y el estado energético de los nódulos, indican que el suministro óptimo de P resultó en un aumento significativo de la materia seca (MS) tanto en la parte aérea como en los nódulos de poroto y arveja, así como en la cantidad de nódulos presentes. Además, la adición de P incrementó el número de bacteroides en los nódulos de arveja. De hecho, con la adición de P, la proporción de nitrógeno derivado del aire (%Ndfa) en la parte aérea y las raíces de poroto y arveja aumentó, mientras que para haba disminuyó. Por otro lado, se observó que la saturación de O2 en los nódulos de las plantas cultivadas en condiciones de deficiencia de P ocurrió antes que en aquellas cultivadas en condiciones de suficiencia de P. Como resultado, la concentración de O2 aumentó en los nódulos con deficiencia de P, indicando una menor cantidad de leghemoglobina para disminuir la concentración de O2 libre. En cuanto a la relación ADP/ATP, esta disminuyó con la adición de fósforo en poroto y arveja, mientras que aumentó en haba. Por lo tanto, la presencia de P facilita la mantención de una mayor cantidad de bacteroides en los nódulos, mejora el estado energético de estos al incrementar la producción de ATP y la demanda de O2, lo que, en consecuencia, favorece la fijación de N2. Para el ensayo de cultivo intercalado entre leguminosa-cereal, los resultados indican que la dosis de N tuvo un efecto significativo, mostrando que el método de cultivo intercalado resulta más adecuado para sistemas con baja disponibilidad de N que el monocultivo. El cultivo intercalado resulta beneficioso gracias a la sincronización de sus fenologías, lo que permite que el sistema radical del trigo, que es más extenso que el de la leguminosa, absorba el N disponible del suelo, permitiendo a su vez que las leguminosas realicen fijación de N2. Es importante señalar que el cultivo de arvejas es más susceptible a aumentos en las dosis de N en el suelo. A pesar de esta sensibilidad, ambas leguminosas muestran un índice de eficiencia de uso de la tierra (LER) superior a 1 en ausencia de N y en sistemas de cultivo intercalado. Además, en el transcurso del ensayo se observaron problemas significativos de defoliación y reducción de la materia seca (MS) en el cultivo de habas, principalmente bajo riego. En contraste, el cultivo de arveja y trigo, crecieron de forma adecuada tanto en condiciones de riego y secano. Así, el objetivo de estos experimentos fue evaluar las respuestas fisiológicas de tres leguminosas (Phaseolus vulgaris L., Vicia faba L. y Pisum sativum L.) con capacidades distintas para fijar N2, y cómo estos procesos podrían ser empleados para desarrollar prácticas agrícolas más sostenibles, reduciendo la dependencia de fertilizantes nitrogenados, promoviendo la fijación de N2 y potenciando los rendimientos de los cultivos.
