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Nódulos de nitrógeno y plantas fijadoras de nitrógeno

Nódulos de nitrógeno y plantas fijadoras de nitrógeno


Por: Heather Rhoades

El nitrógeno para las plantas es vital para el éxito de un jardín. Sin suficiente nitrógeno, las plantas fallarán y no podrán crecer. El nitrógeno es abundante en el mundo, pero la mayor parte del nitrógeno del mundo es un gas y la mayoría de las plantas no pueden utilizar nitrógeno como gas. La mayoría de las plantas deben depender de la adición de nitrógeno al suelo para poder usarlo. Sin embargo, hay algunas plantas a las que les encanta el gas nitrógeno; son capaces de extraer el gas nitrógeno del aire y almacenarlo en sus raíces. Estas se denominan plantas fijadoras de nitrógeno.

¿Cómo fijan las plantas el nitrógeno?

Las plantas fijadoras de nitrógeno no extraen nitrógeno del aire por sí solas. De hecho, necesitan la ayuda de una bacteria común llamada Rhizobium. La bacteria infecta las plantas leguminosas como los guisantes y los frijoles y usa la planta para ayudarla a extraer nitrógeno del aire. La bacteria convierte este gas nitrógeno y luego lo almacena en las raíces de la planta.

Cuando la planta almacena nitrógeno en las raíces, produce un bulto en la raíz llamado nódulo de nitrógeno. Esto es inofensivo para la planta pero muy beneficioso para su jardín.

Cómo los nódulos de nitrógeno elevan el nitrógeno en el suelo

Cuando las legumbres y otras plantas fijadoras de nitrógeno y las bacterias trabajan juntas para almacenar el nitrógeno, están creando un almacén verde en su jardín. Mientras crecen, liberan muy poco nitrógeno en el suelo, pero cuando terminan de crecer y mueren, su descomposición libera el nitrógeno almacenado y aumenta el nitrógeno total en el suelo. Su muerte hace que el nitrógeno esté disponible para las plantas más adelante.

Cómo utilizar plantas fijadoras de nitrógeno en su jardín

El nitrógeno para las plantas es esencial para su jardín, pero puede ser difícil de agregar sin ayuda química, lo que no es deseable para algunos jardineros. Aquí es cuando las plantas fijadoras de nitrógeno son útiles. Intente plantar un cultivo de cobertura de invierno de legumbres, como el trébol o los guisantes de invierno. En la primavera, simplemente puede cultivar debajo de las plantas en las camas de su jardín.

A medida que estas plantas se descomponen, aumentarán el nitrógeno total en el suelo y harán que el nitrógeno esté disponible para las plantas que no pueden obtener nitrógeno del aire.

Su jardín crecerá más verde y exuberante gracias a las plantas que fijan nitrógeno y su relación simbiótica beneficiosa con las bacterias.

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Bacterias fijadoras de nitrógeno con guisantes, frijoles y familia

Las bacterias fijadoras de nitrógeno son el principal método de la naturaleza para cambiar el nitrógeno a las formas disponibles en las plantas. Ocurre bajo tierra en una relación simbiótica muy amistosa de la planta leguminosa con Rhizobium tipos de bacterias. Entonces, la fábrica de nitrógeno de Nature podría parecerse a este campo de altramuces en el Parque Nacional Glacier.

Solo fue en el último siglo que el hombre fue capaz de producir fertilizantes nitrogenados sintéticos utilizando un proceso desarrollado por Fritz Haber. Para lograrlo, necesitamos crear temperaturas y presiones súper altas en grandes plantas de fertilizantes como la de Severnside en el Reino Unido que se muestra aquí.

Una investigación reciente en el Centro de Ecología y Biología Evolutiva de la Universidad de Oregon por la Dra. Jennifer Fox, encontró que los agroquímicos, como los fertilizantes nitrogenados sintéticos y los pesticidas, interfieren con la comunicación entre las plantas y las bacterias fijadoras de nitrógeno. El resultado es que las bacterias fijan menos nitrógeno y, por supuesto, se necesita más nitrógeno sintético para mantener los rendimientos. ¡Ay! otro círculo vicioso.

Agricultores y jardineros aprovechan la producción de nitrógeno de la naturaleza

Los antiguos agricultores no sabían sobre las bacterias fijadoras de nitrógeno, pero sabían que el cultivo de legumbres producía buenos alimentos y ayudaba a que crecieran otros cultivos. De hecho, de los ocho cultivos fundadores del Neolítico, las primeras plantas domesticadas por el hombre, cuatro eran legumbres e incluían lentejas, guisantes, garbanzos y arveja amarga.

Al igual que nuestros antepasados, los agricultores modernos plantan legumbres para cultivar un tipo de fertilizante rico en nitrógeno para sus otros cultivos. Sin embargo, no son los guisantes y los frijoles los que están produciendo el fertilizante, son las bacterias fijadoras de nitrógeno, varias Rhizobium, que en realidad hacen la fijación de nitrógeno.

Estas bacterias colonizan las raíces de su planta compañera preferida. De sus hogares en las raíces de las plantas, toman nitrógeno del aire y lo convierten en amoníaco, una forma de nitrógeno que las plantas pueden usar. Para este valioso servicio, las legumbres alimentan a las bacterias con una dieta constante de azúcares vegetales.


Es posible que su suelo ya tenga varias variedades de rizobios presentes que viven de año en año. Arranca una planta de frijol y verifica si tiene nódulos blancos o rosados ​​en las raíces.

Acabo de hacer esto yo mismo en el huerto comunitario donde cultivo verduras. Todo el jardín aquí se rota regularmente tanto al principio como al final de la temporada. Desafortunadamente, si bien esto se ve limpio, ordenado y listo para plantar, realmente afecta la vida del suelo. Las raíces de la planta de frijol no tenían un solo nódulo.

Si bien todavía obtendrá un cultivo de la semilla que siembra, tanto el suelo como el cultivo mejorarán si las bacterias fijadoras de nitrógeno adecuadas están presentes en el suelo.

Vale la pena usar un inoculante de leguminosas en los siguientes casos:

  • Donde se ha eliminado la capa superficial del suelo. Las bacterias del rizobio seguramente serán completamente inexistentes o muy reducidas en este caso.
  • Donde el suelo no ha tenido ninguna cobertura vegetal de leguminosas durante mucho tiempo. Rhizobium puede permanecer inactivo durante algunos años, sin embargo, eventualmente morirá a menos que se unan con su leguminosa huésped apropiada.
  • En suelos donde se han utilizado mucho fertilizantes sintéticos y pesticidas. Estos agroquímicos son tóxicos o cáusticos para las bacterias del rizobio.
  • Al plantar una variedad de leguminosas que no se haya cultivado antes en su jardín.
  • Como seguro. Los inoculantes no son costosos y nunca está de más suministrarle a su semilla un lote fresco de las bacterias adecuadas. Comparta el costo con su vecino si el efectivo es realmente escaso.

Cómo usar inoculantes de leguminosas

Lo correcto

- Asegúrese de tener el tipo correcto de inoculante de bacterias fijadoras de nitrógeno para el cultivo que está cultivando. Muchas semillas utilizadas para cultivos de cobertura están "rizocubiertas", lo que significa que ya están cubiertas con las bacterias fijadoras de nitrógeno adecuadas. Si la semilla está cruda, es decir, no cubierta, compre el inoculante apropiado cuando compre sus semillas.

A menudo, las tiendas de jardinería almacenan un inoculante económico que contiene varios tipos de bacterias fijadoras de nitrógeno. Esta mezcla contiene la mayoría de las veces las cepas de bacterias para guisantes y frijoles y funcionará bien para ellos. Sin embargo, si está plantando maní, por ejemplo, no funcionará para ellos.

Está vivo, pero no para siempre

- El polvo que contiene las bacterias fijadoras de nitrógeno es un producto vivo. Tiene una fecha de caducidad y debe almacenarse adecuadamente para garantizar que sea viable. En caso de duda, obtenga un lote nuevo.

Humedecer la semilla para aplicar

- Humedecer la semilla con un poco de agua o con leche. Agregue el polvo a la semilla y mezcle bien para que la semilla esté completamente cubierta.

Usar lotes

- No puede usar demasiadas rizobacterias, pero puede usar muy pocas, así que apílelas.

Quizás los tengas, quizás no

- Una vez que tenga una bacteria fijadora de nitrógeno específica en el suelo, puede estar presente para futuros cultivos. Pero debe plantar su huésped con regularidad para que la bacteria tenga un lugar donde vivir. De lo contrario, eventualmente se extinguirán. Probablemente valga la pena vacunarlo todos los años para estar seguro.

Lista de leguminosas comunes y sus bacterias Rhizobium

  • Maní - Bradyrhizobium sp.
  • Milkvetch - Rhizobium sp. (Astrágalo)
  • Garbanzos - Mesorhizobium sp.
  • Lassen crownvetch - Rhizobium sp.
  • Habas de soja - Bradyrhizobium japonicum
  • Vicia de pollito, guisante de hierba - R. leguminosarum bv. viciae
  • Lentejas - R. leguminosarum bv. viciae
  • Trébol de pie de pájaro - Mesorhizobium loti
  • Altramuces - Bradyrhizobium sp. (Lupinus)
  • Alfalfa - Sinorhizobium meliloti
  • Trébol Dulce - S. meliloti
  • Frijoles Comunes - R. leguminosarum bv. Phaseoli
  • Guisantes de campo o de jardín - R. leguminosarum bv. viciae
  • Trébol carmesí, rojo, blanco y similar - R. leguminosarum bv. trifolii
  • Arveja peluda, habas, habas - R. leguminosarum bv. viciae

¿No proporcionará mi abono las bacterias fijadoras de nitrógeno que necesito?

En una palabra No. Esta es una de las raras situaciones en las que el abono no va a ayudar.

Su pila de abono es un hogar para las bacterias y hongos descomponedores. Los descomponedores pueden circular y ayudar a mantener el nitrógeno disponible para las plantas en su jardín. Pero no pueden tomar nitrógeno del aire y convertirlo en fertilizante.

Rhizobium, la bacteria fijadora de nitrógeno equipada para hacer eso, necesita huéspedes vivos. Si la leguminosa junto con su socio bacteriano no han crecido en el suelo antes, no importa cuánto abono agregue, no va a poner ese microbio en su jardín.


Cómo funciona la fijación de nitrógeno

Antes de plantar un cultivo de cobertura, Gaskin dijo que es útil comprender cómo las leguminosas fijan el nitrógeno en el suelo. Las bacterias con las que las leguminosas tienen una relación simbiótica (mutuamente beneficiosa) son las bacterias Rhizobia, pequeñas bacterias que infectan las raíces de las leguminosas y existen naturalmente en el suelo, dijo Gaskin. “Las bacterias pueden realizar esta conversión milagrosa tomando nitrógeno gaseoso y convirtiéndolo en una forma química, amonio que las plantas pueden usar. A cambio, la planta proporciona a las bacterias carbohidratos, lo que les da energía para funcionar ".

Uno de los objetivos clave de los cultivos de cobertura, dijo, es mantener una raíz viva en el suelo en todo momento. “Así es como mantenemos el crecimiento de todo ese ecosistema en el suelo. Las raíces exudan carbohidratos y otras cosas, y mantienen vivos y saludables esos pequeños microorganismos ".

Antes de plantar cultivos de cobertura, Gaskin insta a los jardineros domésticos a dar un paso adicional que ella compara con una póliza de seguro para garantizar que los cultivos de cobertura cumplan su función de fijación de nitrógeno. “Le recomendamos que inocule sus semillas de leguminosas con estas bacterias Rhizobia. Entonces sabes que [la bacteria está] ahí cuando las semillas germinan y está lista para infectar la raíz ". El inoculante suele estar disponible donde se venden semillas de cultivos de cobertura. Pero, añadió Gaskin, es importante recordar cuando compra el inoculante que es una bacteria viva. "No vayas a comprar una bolsa de inoculante y la arrojes al tablero de tu auto y vayas a hacer un montón de recados", aconsejó. "El calor alto matará las bacterias". Debe almacenarse en un lugar fresco, como un refrigerador, hasta que esté listo para usarlo. Si bien puede parecer poco natural almacenar bacterias con alimentos, no se “escaparán” y causarán daño.

El cultivo de cultivos de cobertura también requiere que los jardineros hagan algo más que no es natural: matar las plantas antes de que produzcan semillas. Las legumbres necesitan el nitrógeno que han obtenido de los rizobios para producir semillas. El nitrógeno que se ha “fijado” del aire al suelo se utiliza para producir proteínas en la semilla. Para obtener la mayor cantidad de nitrógeno de un cultivo de cobertura, es necesario matarlo antes de que produzca semillas. Es por eso que los cultivos de leguminosas no proporcionan mucho nitrógeno para los cultivos posteriores.


Crear fertilizante casero

Antranias / Pixabay

Por el contrario, el compostaje implica la creación de fertilizantes en el hogar para que pueda agregar nutrientes vitales al suelo cada año. Sin embargo, el fertilizante solo alimentará a sus plantas en crecimiento activo, mientras que el compost agrega nutrientes directamente al suelo. Esta última es la mejor manera de cultivar las plantas más sanas durante largos períodos de tiempo.

En lugar de comprar una bolsa grande de mezcla para macetas en su centro de jardinería local, agregue su propio abono a la tierra. Esto promoverá el crecimiento de las plantas, además de permitirle reciclar desechos biodegradables como hojas o restos de vegetales.

Un abono rico en nitrógeno como bacterias y otras formas de vida simbióticas que permiten que las verduras se alimenten, combatan enfermedades y realcen el sabor. Además, el abono permite que el suelo retenga los niveles de humedad. Tú lata compre abono en bolsas, pero una versión casera es la mejor fuente de nitrógeno.

Si nunca antes ha hecho su propio abono, puede aprender a hacer una pila en casa. Alternativamente, puede comprarlo en una tienda de suministros de jardinería. Muchos jardineros optan por hacer los suyos propios para proyectos pequeños y compran abono comercial según sea necesario para cultivos a gran escala.


Fijadores de nitrógeno multiusos para su bosque alimentario

Con todos estos beneficios, ¡debe plantar estas plantas de gran utilidad en su propio patio o jardín forestal! A continuación, presentamos algunas excelentes opciones organizadas por otros beneficios. ¡Y cuantos más usos, más puedes hacer en espacios más pequeños!

Fijadores de nitrógeno comestible

Todas estas plantas se pueden utilizar tanto para construir su suelo, como también como fuente de alimento.

  • Ahipa
  • Alfalfa
  • Regaliz americano
  • Frijoles
  • Guisante de ojos negros
  • Raíz de pan
  • Algarroba
  • Garbanzo
  • Habas
  • Goumi
  • Árbol de frijol helado
  • Jícama
  • Lentejas
  • Maní
  • Chícharos
  • Gandul
  • Acacia de la pradera
  • Espino cerval
  • Arbusto de guisante siberiano
  • Abedul de plata
  • Tamarindo

Fijadores de nitrógeno insecticida

Estas plantas son plantas hospedantes o fuentes de alimento para insectos beneficiosos. ¡Y, por supuesto, también pueden ser atractivos para los humanos!

  • Trébol de patas de pájaro
  • Algarrobo negro
  • Trébol
  • Consuelda
  • Indigo falso
  • Goumi
  • Langosta de miel
  • Árbol de tilo
  • Lupino
  • Árbol de seda
  • Abedul de plata
  • Helecho dulce

Fijadores de nitrógeno ornamentales

Rodearnos de belleza también es importante. Está bien que algunas de nuestras plantas sean meramente ornamentales, y siguen siendo buenas para el suelo.

  • Senna de la vejiga
  • Algarroba
  • Lila de California
  • Árbol de cadenas doradas
  • Langosta de miel
  • Árbol de tilo
  • Flor de lápiz Sidebeak
  • Árbol de seda
  • Abedul de plata
  • Zarzo de plata
  • Guisante dulce
  • Glicina
  • Árbol de madera amarilla

Piensos y pastos para ganado

Si tiene suficiente espacio para el ganado de pastoreo, aquí hay algunos fijadores de nitrógeno nutricional para agregar a su pasto y navegar.

  • Alfalfa
  • Trébol de patas de pájaro
  • Algarrobo negro
  • Trébol
  • Kudzu
  • Gandul
  • Arbusto de guisantes siberianos
  • Tagasaste
  • Arveja

Medicinal

Si le gustan las hierbas medicinales, aquí hay algunas plantas que puede ser bueno tener a mano además de sus capacidades de fijación de nitrógeno.

  • Aliso
  • Alfalfa
  • Abedul
  • Algarrobo negro
  • Trébol
  • Honeybush
  • Caoba de montaña
  • Acacia de la pradera
  • Arbusto rojo
  • Escoba escocesa
  • Espino cerval
  • Sweetgale
  • Tamarindo

El aliso negro es un buen cultivo de madera y tiene beneficios medicinales.

Otros fijadores de nitrógeno útiles

  • Aliso (carpintería)
  • Regaliz americano (control de la erosión)
  • Bayberry (bueno para setos y pájaros)
  • Abedul (carpintería, árbol nodriza para plántulas, savia)
  • Langosta negra (carpintería, control de malezas, control de la erosión)
  • Indigo falso (tinte)
  • Kudzu (previene la erosión, bueno para hacer cestas)
  • Mezquite (carpintería y vainas comestibles)
  • Arbusto de guisantes siberianos (bueno para setos)
  • Tagasaste (bueno para setos)
  • Caoba de montaña (carpintería, mediinal)

Puede ser invasivo

Estas plantas crecen con entusiasmo y pueden superar a las nativas más delicadas, por lo que si las planta, siéntase libre de podar con gusto. Si bien muchas personas demonizan a las plantas invasoras, recuerde que a menudo son invasoras porque ya hemos perturbado y dañado el ecosistema nativo. Estos tipos de plantas prosperan y mejoran los suelos pobres y pueden controlarse con un manejo activo.

  • Oliva de otoño
  • Trébol de patas de pájaro
  • Algarrobo negro
  • Escoba del Cabo
  • Langosta de miel
  • Kudzu
  • Mezquite
  • Escoba escocesa
  • Árbol de seda
  • Wisteria (tipos no nativos)

Hay tantos fijadores de nitrógeno diferentes que debería poder encontrar los perfectos para sus necesidades individuales. Agregar fijadores de nitrógeno es una excelente manera de aumentar la salud general de su jardín, bosque de alimentos o patio.

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Plantas fijadoras de nitrógeno

Si ha leído mis publicaciones de esta primavera, me habrá soportado hablando y hablando sobre los guisantes y los frijoles y cómo fijan el nitrógeno en el suelo. Para aquellos que se quedaron dormidos durante esos episodios o que acaban de sintonizarlos, lo repasaré brevemente.

Algunas plantas tienen la capacidad de fijar nitrógeno en el suelo. En realidad, un tipo de bacteria llamada rizobios invade las raíces de las plantas de la familia Fabacea y algunas otras, y fija nitrógeno atmosférico en nódulos en las raíces de la planta. Esto es beneficioso tanto para la planta como para las bacterias, un proceso llamado mutulismo. También beneficia todo lo que crece alrededor de las plantas porque, cuando la planta muere, los nódulos liberan su nitrógeno en el suelo circundante. En el caso de arbustos y árboles de larga vida que fijan nitrógeno, a medida que las raíces mueren o son reemplazadas, liberan su nitrógeno.

Un jardín forestal comestible es aquel en el que el hombre imita la dinámica de un bosque antiguo. ¿Por qué? Porque los bosques tienen éxito sin la ayuda de fertilizantes, labranza, mantillo, riego o cualquier interferencia o "ayuda", por así decirlo, del hombre. ¿Como hace esto? Las plantas que crecen se complementan entre sí, aportando lo que cada una necesita. Estas relaciones se denominan gremios de plantas. Puedes crear gremios de plantas, sustituyendo plantas que proporcionan alimento a los humanos. En un gremio hay un árbol más alto que proporciona sombra y excrementos de hojas (mantillo), arbustos que brindan más sombra, mantillo y hábitat para animales e insectos, plantas que fijan nitrógeno en el suelo, plantas que tienen raíces largas llamadas 'minero' plantas, porque absorben nutrientes de las profundidades del suelo y los depositan en la superficie del suelo cuando sus hojas mueren, plantas que atraen a los polinizadores y plantas que son cubiertas del suelo para regular el calor y la humedad. Usando prácticas de permacultura para la recolección de agua y la jardinería orgánica, cuando el gremio madure, debería ser casi completamente autosuficiente.

Digamos que quiere plantar un manzano. Ese sería su árbol de dosel alto para el gremio, que deja caer hojas como mantillo. Debajo, podría plantar una hierba arbustiva como el romero (otro comestible), rábanos daikon (mineros, dejando las hojas cortadas en la superficie después de cosechar la raíz comestible), frijoles (legumbres) y hierbas como eneldo, perejil y albahaca. , algunos de los cuales permites que florezcan para polinizadores. A medida que el árbol crece, el gremio de plantas puede ampliarse y se pueden plantar otras.

Frijoles

Hay muchas plantas, árboles y arbustos que fijan nitrógeno en el suelo. Todos los frijoles y guisantes, incluidos los frijoles de soya y las habas, cuando las plantas terminan, se cortan por encima del suelo para que las raíces se queden quietas y se descompongan donde están para liberar el nitrógeno. Los cultivos de cobertura como el trébol y la arveja vellosa se cultivan y se sumergen para mejorar el nitrógeno en el suelo. Si es del área del sur de California, tal vez le interese saber qué plantas nativas son fijadoras de nitrógeno.

Ceanothus (Lila de California) en Elfin Forest

Los fijadores de nitrógeno nativos del sur de California incluyen: ceanothus, lupin, deerweed, peashrub de California (en peligro de extinción) (lotus) y redbud. Los no nativos que se usan comúnmente son alisos, acacias, calliandra, guisantes de olor, guaja y muchos más, ya que la familia Fabacea es muy grande. Utilice cualquiera de los nativos en jardines ornamentales y no solo mejorará el suelo y el vigor de las plantas circundantes, sino que también proporcionará un hábitat muy necesario para nuestras aves e insectos nativos.

Intenta construir gremios de plantas, es desafiante y divertido. Se sugieren muchas combinaciones de plantas en permacultura.


Ver el vídeo: ABSORCIÓN Y METABOLISMO DEL NITRÓGENO EN PLANTAS.