Procesos Agroalimentarios

Objetivo
Utilizar bacterias fijadoras de nitrógeno en cultivos agrícolas así como en suelos que carecen de nutrientes o suelos contaminados que no pueden ser utilizados para la agricultura consiguiendo con esto: el enriquecimiento del suelo y una mejora tanto a la industria agrícola como al ambiente.

Introducción
Una forma de fijación del nitrógeno que es llevada a cabo por bacterias queusan enzimas en lugar de la luz solar o descargas eléctricas. Estas bacterias pueden ser las que viven libres en el suelo o aquellas que en simbiosis, formannódulos con las raíces de ciertas plantas (Leguminosas) para fijar el nitrógeno, destacando los géneros Rhizobium o Azotbacter, las cuales también actúan libremente. Otro grupo son las cianobacterias acuáticas (algas verdeazuladas) y lasbacterias quimiosintéticas, tales como el género Nitrosomas y Nitrosococcus, que juegan un papel muy importante en el ciclo de este elemento, al transformar el amonio en nitrito, mientras que el género Nitrobacter continúa con la oxidación del nitrito (NO2-) a nitrato (NO3-), el cual queda disponible para ser absorbido o disuelto en el agua, pasando así a otros ecosistemas. Todas las bacteriaspertenecientes a estos géneros fijan nitrógeno, tanto como nitratos (NO3-) o como amonio (NH3).

El nitrógeno representa el 78% de los gases que componen la atmósfera; sin embargo esta fuente no se encuentra disponible para las plantas. La principal fuente de este elemento para las plantas la constituye la materia orgánica del suelo (MOS), la cual es oxidada por los microorganismos del suelo paraliberar el nitrógeno. Sin embargo en suelos con poca cantidad de MOS, este proceso no proporciona a los cultivos cantidades suficientes de nitrógeno inorgánico, por lo que la fijación de nitrógeno adquiere una gran importancia como fuente de nitrógeno adicional. La fijación biológica de nitrógeno provee la mayor fuente externa de nitrógeno para los diferentes ecosistemas. Este proceso es responsable del65% de la fijación anual, mientras que los procesos industriales solamente representan el 25%. La fijación biológica de nitrógeno se lleva a cabo exclusivamente por procariontes que tienen la capacidad de reducir el nitrógeno atmosférico N2, a amonio (NH4), que puede ser utilizado por las plantas, contribuyendo a la mejora y productividad de los cultivos. Por tanto, cualquier deficiencia en loscompuestos nitrogenados orgánicos e inorgánicos del suelo estimula la fijación microbiana de N2. Varios estudios han demostrado la importancia y el efecto de la presencia de los microorganismos en procesos agrícolas, así como en el uso sostenible del suelo.

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

1) Las de vida libre son especiesque habitan en los suelos (como Azotobacter y Pseudomonas spp.) que viven 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 son especies que viven en el interior de la plantaconocidas 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). Algunas de estas cepas de bacterias endófitas son muy eficientes y pueden fijar grandes cantidades denitrógeno en un ciclo de cultivo. Últimamente se ha trabajado con una selección de estas diferentes cepas con las cuales se han realizado pruebas de rendimiento y eficacia.

En México, la contaminación del suelo por compuestos derivados del petróleo como el Queroseno, ocurre durante su transporte y por rupturas de los ductos; los derrames de estos combustibles ocasionan graves problemas sobre...