biofertilización para la sostenibilidad

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Biofertilizacion para la sosteniblidad

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  • www.inifap.gob.mx

    La biofertilizacin para la sostenibilidad de las actividades agropecuarias

    JF Aguirre MedinaA Mendoza Lpez

    30 de Octubre de 2012

    2 Festival Cultural Provincia Zoque

  • Situacin actual

    A finales del siglo XX se acenta la crisis ambiental y la crisis energtica mundial (Mulder et al. 1977; Lambert, 1992).

    La contaminacin y la destruccin de los recursos naturales inducen prdida de biodiversidad, de suelo, agua y generan una crisis en la produccin de alimentos (Burdman et al 2000; Lynch 1990).

    Las comunidades naturales han sido modificadas con el fin de lograr una mayor productividad (Read, 1998) .

  • En la agricultura nacional se iniciaron las aplicaciones de fertilizantes qumicos sintticos a la mitad del siglo XX, as mismo se inici la utilizacin de los biofertilizantes. En este caso, a finales del siglo pasado se redujo la disponibilidad de los productos microbiolgicos, especialmente a base de Rhizobium, hasta desaparecer.

    Las aplicaciones de fertilizantes nitrogenados ocasionan la disminucin de la diversidad gentica de rizobios en ndulos de frijol (Caballero-Mellado y Martnez, 1999).

    En la actualidad, los altos costos de agroqumicos han generado reduccin importante de los fertilizantes qumicos por la agricultura y se ha puesto mucha atencin a los Recursos microbiolgicos del suelo como alternativas para nutrir a los cultivos.

    Situacin actual

  • Los sistemas de produccin agrcola enfrentan el problema de lograr una produccin sostenida sin degradar los recursos naturales

    Las investigaciones se han incrementado rpidamente con los microorganismos benficos de la rizosfera que inducen el desarrollo vegetal.

    Preferencias de la poblacin por el consumo de productos Orgnicos

    Polticas ambientalistas que favorecen el desarrollo de actividades agropecuarias con enfoque de sostenibilidad

    Situacin actual

  • LOS BIOFERTILIZANTES y LA SOSTENIBILIDAD

    El desarrollo sostenible es el que cubre las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de futuras generaciones para satisfacer sus propias necesidades (World Commission on Environment and Development, 1987)

    Los biofertilizantes cumplen esta funcin porque se utilizan microorganismos presentes en los suelos y sus productos de la fermentacin, adems de sustratos diferentes a los utilizados para la produccin de los fertilizantes qumicos sintticos

    Situacin actual

  • La utilizacin de los microorganismos en las actividades agrcolas se remontan a la edad media, en la Roma antigua, pero su desarrollo y progreso aumentaron con el invento del microscopio y las tcnicas microbianas (Freire, 1975) .

    Antecedentes

  • Antecedentes

    Se conoca que las leguminosas fertilizan el suelo y se demuestra que es mediante la fijacin del nitrgeno atmosfrico (Boussingault, 1838), se identifica que la formacin de ndulos es por microorganismos (Lachmann, 1858 y Voronin, 1866) y se logra aislar Rhizobium (Beijerinck, 1866)

  • Antecedentes

    El primer periodo importante en el desarrollo de la microbiologa fue de 1891-1910.

    En 1913 Fritz Haber (1868-1934) descubre un proceso para sntesisde amoniaco por combinacin directa del nitrgeno y el hidrgeno y en 1930 Carl Bosch (1874-1940) lo adapt en forma comercial.

    El proceso actual se conoce como Haber-Bosch

    El microorganismo mas estudiado ha sido Rhizobium

  • Antecedentes

    Metano 2000 Atm.Gas nitrogenado + Petrleo + Energa NH3

    carbn 400 C

    El rompimiento de la molcula de nitrgeno (N2) requiere de un donador de hidrgeno (cualquiera de los tres).

    El proceso industrial utiliza energa no renovable y los microbios realizan el mismo proceso con la energa de la fotosntesis.

  • Situacin actual

    Cuando las bacterias, hongos, actinomicetosson usadas en la agricultura comercial tienendiferentes denominaciones, como inoculantes(Vincent, 1970), inoculantes microbianos (Okonet al., 1998), Fertilizantes microbianos(Dommergues, 1978) y ltimamentebiofertilizantes o Biofertilizantes microbianospara separarlos de las compostas.

  • Situacin actual

    Tambin algunos grupos de productos comerciales que contienen bacterias como Azospirillum se denominan fitoestimulantes y si realizan control de patogenos biopesticidas como Pseudomonas (Okon et al., 1998).

    Diversos grupos de microorganismos del suelo pertenecientes a los gneros Azotobacter, Azospirillum, Azoarcus, Klebsiella, Bacillus, Pseudomonas, Arthrobacter, Enterobacter, Burkholderias, Serratia y Rhizobium son considerados OPCV (Burdman et al., 2000), Micorriza, Frankia, Azolla.

  • Mecanismos de accin

    Los mecanismos por los cuales los microorganismos promueven el crecimiento vegetal puede involucrar uno o ms procesos, como la fijacin biolgica del nitrgeno, la produccin de reguladores del crecimiento, la produccin de antibiticos, produccin de sideroforos, competencia en la rizosfera, induccin de resistencia sistmica a las plantas (Kapulnik y Okon, 2002).

  • Biofertilizante

    Productos que contienen clulas vivas o latentes de microorganismos eficientes en la fijacion del nitrgeno, la solubilizacin de fsforo y /o la produccin de sustancias activas que se aplican a la semillas al suelo con el fin de incrementar el nmero y que se asocian directa indirectamente al sistema radical de las plantasy modifican el desarrollo y la funcin de las races y favorecen las cantidades de nutrientes asimilables por las plantas y su desarrollo vegetal y reproductivo.

    Los microorganismos benficos del suelo son muy diversos y asimismo sus funciones. La diversidad de efectos y su induccin en el desarrollo de las plantas establecen el concepto de biofertilizante.

  • A LA SEMILLA AL SUELO

    Formas de aplicacin

    Sistemas de riego

  • Cultivos en un mediode agar.

    A base de turba(Son los ms usados pormayor Sobrevivencia deClulas en el envase ola semilla)

    Lquidos o en caldos

    Liofilizados

    Concentradoscongelados

    Cultivos enVehculos deAceite.

    Presentaciones

  • Induccin Tecnolgica de los Biofertilizantes en Mxico a partir de 1999

    La produccin del Biofertilizante se realiza mediante la Fundacin Mexicana para la Investigacin Agropecuaria y Forestal ACla distribucin a los productores a travs del Programa Alianza para el Campo de SAGAR

    Azospirillum

    Rhizobium yBradyrhizobium

    Micorriza-arbuscular

    Biofertilizante

  • Experiencias

    RESUMEN DE HECTAREAS BIOFERTILIZADAS

    CICLO AGRICOLA Miles ha

    PV 99

    OI 99/00

    PV 2000

    577,652

    411,000

    893,611

    1 882 263

    Miles Dosis

    753,191

    893,764

    1,723 485

    Total 3 370 440

  • Asignacin de materia seca en dos cultivares de frijol inoculados con uno o

    varios microorganismos.

    Tratamiento

    Bayo Madero Pinto VillaLmina foliar*

    Raz Tallo Lmina foliar

    Raz Tallo

    -------------------------------------(g.g-1) --------------------

    Rhizobium etli 0.78 ab 0.82 b 0.50 b 0.66 b 1.00 a 0.53 b

    Azospirillum brasilense 0.71 bc 0.98 a 0.36 c 0.59 c 0.90 b 0.37 d

    Glomus intraradices 0.80 a 0.70b c 0.48 b 0.58 c 0.70 de 0.43 c

    Testigo 0.54 e 0.63 cd 0.36 c 0.40 d 0.87 bc 0.30 e

    R. etli+ G. intraradices 0.76 ab 0.60 cd 0.68 a 0.75 a 0.55 f 0.66 a

    A.brasilense+ G. intraradices 0.64 cd 0.56 d 0.48 b 0.58 c 0.66 ef 0.39 d

    A. brasilense+ R. etli 0.60 de 0.70 bc 0.52 b 0.59 c 0.68 ef 0.33 e

    A. brasilense + G. intraradices + R. etli

    0.72 bc 0.62 cd 0.69 a 0.64 b 0.78 cd 0.37 d

    C.V. (%) 5.02 6.93 7.54 3.0 5.61 3.01

    Resultados en frijol

  • Tratamiento Relacin raz/vstago (g.g-1)

    Bayo Madero Pinto Villa

    Rhizobium etli 0.79 1.02

    Azospirillum brasilense 0.99 1.00

    Glomus intraradices 0.78 0.87

    Testigo 0.68 0.89

    R. etli + G. intraradices 0.78 0.55

    A.brasilense + G. intraradices 1.03 0.82

    A. brasilense + R. etli 0.96 1.28

    A. brasilense + G.intraradices + R. etli 0.70 1.64

    Relacin raz/vstago en dos cultivares de frijol inoculados con uno o varios microorganismos.

  • 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

    15

    30

    45

    60

    75

    90

    Arbsculos

    Vesculas

    Colonizacin total

    Edaddelaplanta(das)DinmicadelacolonizacinmicorrzicaenlarazdelfrijolPhaseolusvulgarisL.eninvernadero.

    Porcentaje de infeccin micorrzica

  • Edad de la planta (das)

    0

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    60 kg P2O5

    Planta micorrizadaTestigo

    30 kg P2O5

    10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 10 80 100 10 80 100

    A r e a fo l ia r p o r p la n t a e n f r i jo l P h a s e o lu s v u lg a r is c v . M ic h o a c n1 2 -A -3 c o n in o c u la c i n d e m ic o r r iz a -a rb u s c u la r y /o f s fo r o .

    Area foliar (cm

    2 .planta

    -1)

  • 30 kg P2O5

    10 20 30 40 50 60 70 80 90 90 100100 10 80 100 10 80 100

    60 kg P2O5

    Planta micorrizadaTestigo

    Edad de la planta (das)

    0.05

    0.10

    0.15

    0.20

    0.25

    0.30

    0.35

    0.40

    Vstago

    Vstago

    Grano

    Grano

    Contenido de fsforo en el frijol Phaseolus vulgaris L. cv.Michoacn 12-A-3 con y sin inoculacin de micorriza-arbusculary dos dosis de fsforo en invernadero.

  • kg.h

    a -1

    1000

    2000

    3000

    4000

    5000

    Testigo

    A. brasilense

    G. intraradices

    A+G

    CIRCE CIRSE CIRPAS CIRGOC CIRNE10 parcelas 20 parcelas

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