UNA ENTRADA A LO ORGÁNICO.

Por: Ing. Alfredo Zúñiga 

Bacillus subtilis.

Que es, que hace y como funciona.

Aspectos generales

El  género Bacillus pertenece a la familia bacillaceae, es una de las que mayor actividad bioquímica presenta entre los microorganismo debido a su capacidad cosmopolita (presente en muchos habitas), son bacterias gram positiva, aerobias y anaerobias falcutativas,  son muy móviles, catalasa positiva, su reproducción se da por fisión binaria y producen diferentes tipos de enzimas hidrolíticas como quitinasas, celulasas, amilasas, proteasas y glucanasas. Presenta una de las particularidades más importantes existentes en este género, producen endosporas que les permiten vivir condiciones adversas entrando en un periodo de latencia o criptobiosis (descenso del metabolismo). Estas endosporas pueden propagarse por el aire y llegar a distintos sitios lo que las hace ubicuas en el ambiente, no deben confundirse con un medio reproductivo si no una forma de conservación de especie, son resistentes a temperaturas altas, cambios osmóticos fuertes y a concentraciones de bajas agua finalmente cuando encuentran un medio idóneo comienza nuevamente su ciclo, germinando y sacando una célula madre que empezara a reproducirse una vez más por fisión binaria.

Su desarrollo es eficaz en un rango de pH 5 -8, una temperatura de 15 a 50 C⁰  con un optimo de 28 a 35 C^o y en ambientes húmedos su crecimiento es progresivo. Su metabolismo es esencialmente aerobio (con oxigeno) aunque puede crecer  anaeróbicamente (sin oxigeno), teniendo el oxigeno como aceptor final de electrones este presenta su mayor crecimiento exponencial y como productos de la oxidación  se obtiene 2,3-butanodiol, acetoína y CO2, pero si se tiene como aceptor final de electrones sales como nitratos, sulfatos o afines puede existir una oxidación anaeróbica, aunque este tipo  de oxidación no es la más eficiente, ya que la energía liberada en la reacción es poca obteniéndose productos parcialmente degradados.

En cuanto a su morfología su forma es bacilar viéndose al microscopio en forma individual, en pares (diplobacilos) o cadenas de bacilos (estreptobacilos), flagelados  con flagelación peritrófica, cuando ha iniciado su esporulación puede observarse una forma oval dentro del bacilo la cual no altera su forma original.

Bacillus subtilis y la  agricultura orgánica.

Biocontrolador de fitopatógenos:

Siendo una de las bacterias mas estudiadas a nivel mundial por su acción biocontroladora de fitopatógenos, debido a que este en su información genética expresa unos genes que codifican la síntesis de metabolitos peptídicos antibióticos que inhiben la expresión de ciertos microorganismos patógenos a través de antibiosis. Estos pueden ser sintetizados durante el crecimiento activo de la bacteria o cuando ya se ha desarrollado, su producción está estrechamente relacionada con la capacidad de unión con las raíces a través de los exudados de estas y también está asociada a un estimulo en su expresión genética por la presencia de fitopatógenos u otro tipo de género que inducen su producción progresivamente. Entre los antibióticos sintetizados más importantes está  gramicidina, surfactin, iturin, y fengycin.

El mecanismo de acción de estos antibióticos se basa en la interacción con la membrana de la célula blanco cambiando su permeabilidad generando pequeñas vesículas y alterando la composición de lípidos por el flujo de moléculas e interacción con estas, ya sean de origen orgánico e inorgánico entre los cuales están como ejemplo ácido y cationes respectivamente.

Aunque la antibiosis es el mecanismo más empleado por el Bacillus subtilis existen otros métodos por el cual ejerce su antagonismo volviéndolo de alto espectro como biocontrolador. Cuando se habla de microorganismos benéficos en agricultura se debe tener en cuenta que estos son endógenos, es decir nativos de los suelos,  que están en constante equilibrio con toda la micro flora ya sea buena o mala. Por lo anterior, si es aislado un microorganismo en este caso Bacillus subtilis y se aplica al campo estamos alterando el equilibrio colocando un benéfico en mayor proporción, esto trae efectos antagónicos un poco alejados de la antibiosis. Empieza una competencia por espacio (mayor área poblada), competencia por nutrientes (microorganismo en mayor proporción toma un requerimiento en común con otra especie) y contacto directo con hongos y en algunos casos bacterias alimentándose de estos, debido a la secreción de enzimas digestivas degradando sus estructuras, como se menciono antes estas son por lo general quitinasas, celulasas, proteasas y glucanasas.

A continuación se citan los microorganismos causantes de enfermedades controlados por el efecto antagónico de Bacillus Subtilis:

Nombre científico	Nombre común	Efectos y cultivos
Fusarium oxysporum Fusarium solani	Dormancia de la hoja, marchitez y fusariosis	Marchitez vascular, pudrición de raíz, pudrición de la corona y caída de plántulas. Papa y tomate principales cultivos.
Pythium spp (Peronosporales Pythiaceae)	Mal de pie, podredumbre común de las raíces y estrechamiento a nivel del cuello.	Actúa por lo general en sociedad con Phytophthora y Rhizoctonia. Es muy inespecífico en cuanto a cultivos. Puede proliferar fácilmente en semilleros
Phytophthora infestans	Gota, tizón tardío, mildiu	Necrosamiento de hojas, tallo y tubérculo en papa
Rhizoctonia solani	Damping off (volcamiento de la planta por colapso de los vasos vasculares), costra negra (tubérculos), cancro del tallo y podredumbre negra de la raíz.	Produce pudrición en raíz, tubérculo y tallo (Damping off)   en cebolla, anonas, repollo, ají, pimentón, orquídeas, crisantemo, café, remolacha, clavel, algodón, soya, tomate, yuca, caña de azúcar  y papa.
Sclerotinia sclerotiorum	Esclerotinia, Damping off, podredumbre de la base del tallo, pudrición basal, podredumbre blanca.	Pudrición blanca cebolla, ataca también tomate, girasol, soya, tabaco, maní, soja
Septoria	Mancha marrón de la hoja, Septoriosis de la hoja (Tizón foliar)	Mancha foliar apio, mancha angular soya, mancha hojas tomate, mancha foliar orquídeas, mancha hojas avena
Verticillium dahliae.	Secado anticipado, marchitamiento, hoja abigarrada, verticiliosis.	Produce marchitamiento. Frutilla, girasol, olivo, papa, pimiento, tomate, algodón.
Botrytis cinerea	Moho gris, pudrición gris.	Ataca frutos, Fresa, uva, tomate etc.  En flores y hojas se producen lesiones pardas.
Alternaría porri	Punteo	Punteo, mancha amarilla cebolla.
Erwinia carotovora Erwinia amylovora	Pudrición suave o acuosa(E.c),  fuego bacteriano-Necrosamiento (E.a)	E. carotovora: papa, tomate, cebolla,  pimienta, ajo, pina E. amylovora: Familias rosáceas- frutales, perales, manzanos, membrillos y nísperos.
Xanthomonas spp	Manchas foliares, raya clorótica, marchitamiento vascular, tizón de las hojas, mancha bacteriana, necrosis bacteriana.	Caña de azúcar, pimiento tomate, coliflor, algodón, cítricos

Para mas información por favor visita nuestra pagina asociada   http://www.controlbiologico.com/ep_bacillus_subtilis.htm

La ironía de los microorganismos.

Por: Ing. Alfredo zúñiga. 

Bacterias nitrificantes y fertilizantes nitrogenados  (sulfato de amonio, nitrato de amonio y urea)

Aspectos generales

La fertilización química es la práctica más usada hoy en día, debido a su aporte específico de determinados nutrientes en forma de sales, que son asequibles para la absorción de las plantas caso particular para los sulfatos y nitratos de amonio. La urea discrepa de estos ya que esta  reacciona de diferente manera como se explicara más adelante. Es muy importante saber que los fertilizantes nitrogenados van acompañados de procesos biológicos en el suelo debido a una porción de la vida edáfica como los microorganismos  nitrificantes (nitrobacter y nitrosomonas), los cuales juegan un papel fundamental en el ciclo del nitrógeno. Estas son bacterias no esporuladas gram (-) que oxidan el amoníaco y los nitritos para sus necesidades (Quimiolitotroficas) y fijan el dióxido de carbono para cumplir sus requisitos de carbono por ende son aerobias y sensibles al poco oxigeno disuelto, no son móviles y siguen determinados rangos de pH y Tempe.

Las nitrosomonas transforman el amonio NH₄ por oxidación en el ion nitrito NO^-₂, su crecimiento es óptimo a 25-30 C^O decreciendo este a temperaturas inferiores, el rango de pH es de 7.5-8.0 y se inhibe por debajo de 6. Por otro lado las nitrobacter transforman el ion NO^-₂ en ion nitrato NO^-₃, su pH optimo está entre 7.0-7.5. El crecimiento de las nitrosomonas es mucho más acelerado por ende el proceso de nitrificación depende de los nitrobacter, esto vuelve la nitrificación un proceso relativamente tardío.

Las plantas toman nutrientes de manera general en forma de sales como nitrato (NO₃), sulfato (SO₄) y si la planta lo toma directo, nitrógeno en amonio (NH₄) y como se verá este pasa por determinadas transformaciones.

Conocer la composición de los fertilizantes, la manera como estos reacciona, que producen, qué condiciones y que material debe existir es fundamental ya que hace parte del manejo y el buen uso de estos

Composición de fertilizantes.

La formula molecular de estos son, urea (CO (NH₂)₂) contiene cerca de 46% de nitrógeno,  nitrato de amonio (NO₃NH₄) con un 34% de nitrógeno amoniacal y sulfato de amonio ((NH₄)₂SO₄) con un 20% de nitrógeno amoniacal.

Reacción en el suelo.

Para el caso de los fertilizantes con amonio (NH₄)  en su contenido, al llegar al suelo se disocian liberando este, pero esta forma de nitrógeno se convierte por medio de un proceso de oxidación biología (nitrificación) en nitrato (NO₃) mediado por nitrobacter y nitrosomonas cuya  ecuación de oxidación es la siguiente:

Nitrosomonas:

2NH⁺₄ + 3O ₂ → 2NO^-₂ + 4H⁺ +2 H₂O  

Nitrobacter:

2NO^-₂ + O ₂ → 2NO^-₃

La urea (CO (NH₂)₂) posee un proceso bioquímico muy diferente. Una vez esta llega al suelo es atacada por la enzima ureasa que cataliza la reacción de hidrólisis del granulo a dióxido de carbono  CO₂ y amoniaco NH₃, la ureasa es de origen microbiano y puede existir como una enzima extracelular absorbida por el complejo arcillo del suelo retenida en el. 

En la primera reacción se tiene como intermediario el carbamato de amonio H₂NCOONH₄, esta eleva el pH a 8 en los alrededores del granulo en este medio alcalino el carbamato de amonio se descompone a una velocidad elevada a amoniaco  y dióxido de carbono.

El amoniaco es una gas y se volatiliza muy fácilmente de la superficie del suelo corriendo el riesgo de perderse nitrógeno a la atmosfera, este en contacto con el agua se convierte en amonio,   en esta forma permanece en el suelo por lo que es recomendable aplicar la urea en el suelo directamente.

La reacción general de hidrólisis de la urea es la siguiente:

(CO (NH₂)₂) + H₂O → H₂NCOONH₄

 H₂NCOONH₄         → 2(NH₃) ↑ + CO₂↑

Nota: El amonio (NH₄) formado después de la hidrólisis de la urea pasa por la misma oxidación biológica o nitrificacion.

Que efectos producen en el suelo

Debido a las reacciones la oxidación bilógica o nitrificación se produce un exceso de hidrogeno, es bien sabido que la modificación del pH del suelo está directamente relacionada con la concentración de iones H⁺ en el suelo, por lo anterior la fertilización es una práctica modificante de acidez del suelo.

El uso indiscriminado de fertilizantes nitrogenados podría traer excesos de nitrógeno en el suelo y es atribuido a que la transformación de la parte amoniacal es un proceso tardío. Como consecuencia se podría tener una fuente de contaminación de las fuentes hídricas debido al barrido de estos excesos por las lluvias y las practicas de riego.

           

Qué condiciones y que debe existir

Ya que se está hablando de un proceso en términos biológico acoplado es importante saber que en el suelo deben existir ciertas condiciones para que estos procesos se realicen de buena manera, este debe tener una alta actividad biológica, es decir un contenido alto de microorganismos ya que estos son los encargados de la síntesis de enzimas y mineralización de material orgánico que produce  amonio a su vez pasando al proceso de nitrificación.

Como se menciono anteriormente las bacterias nitrificantes tienen cierto pH en los que son óptimas y si no hay control pueden existir deficiencias en la nitrificación. Y pH superiores a 8 favorecen la volatilización de amonio NH₄ en amoniaco (NH₃) ↑.

Es importante tener un suelo con buena aireación y buen contenido de humedad, ya que la nitrificación es un proceso oxidativo que requiere de oxigeno constantemente y algunas reacciones de fertilizantes requieren de agua como el caso de la urea, también es indispensable el contenido de esta para evitar pérdidas de nitrógeno a la atmosfera.

Una pequeña reflexión…….

Las prácticas hoy en día del hombre sobre los cultivos de producción masiva han establecido un desequilibrio  en la vida edáfica, la composición parental de los suelos y los ecosistemas. El implemento de las buenas prácticas es un buen paso que podemos dar para llegar a una agricultura limpia y sostenible donde restablezcamos el equilibrio con nuestras amigas las plantas que en estos momentos limpian nuestro planeta, nos dan vida y alimentos. Pero más importante aun protegemos y consentimos a nuestra MADRE TIERRA

BIOCONTROL Palmira, Bolo San isidro - productos microbiales.

Trabajando unidos por una agricultura y explotación pecuaria sostenible. Productos microbiales a la vanguardia en biotecnología.

KIT BIORREMEDIADOR  

CONTROL EFECTIVO FITOSANITARIO, AMBIENTAL Y DE BIOSEGURIDAD EN ZONA PORCICOLA

ASPECTOS GENERALES

KIT BIORREMEDIADOR (Subtilin, pseudobiol y trichobiol) es un degradador  microbial de material orgánico no estabilizado  gracias a que puede obtener su energía de diferentes fuentes carbonadas  disminuyendo así malos olores debidos a la conversión del nitrógeno y otras sustancias en compuestos volátiles (amoniaco y sulfúrales).

Una de las mayores problemáticas de bioseguridad alimentaria está en la disposición de animales con un contenido de sustancias residuales adquiridas en el proceso productivo de estos, tales como antibióticos, desinfectantes entre otros. Con el empleo  del KIT BIORREMEDIADOR se elimina el uso de estas sustancias dando como resultado una producción sana, garantizando una buena trazabilidad por parte del  porcicultor, transbordando a  una ganancia en la que toda la cadena productiva se ve beneficiada desde el productor hasta el consumidor final.

El control fitosanitario interno de las excretas es de gran importancia ya que los verdaderos afectados son los humanos y animales. Es muy importante controlar cualquier foco que pueda acarrear enfermedades adyacentes al sistema productivo como por ejemplo las relacionadas a las enteras bacterias. El uso del KIT BIORREMEDIADOR es capaz de combatir de forma efectiva estos patógenos de esta forma reduciendo la incidencia en el recinto.

La problemática ambiental  en cuanto a la generación de gases invernaderos y contaminación de aguas a llevado a que esta sea tomada en cuenta en los sistemas productivos que la puedan generar, mejorando procesos de almacenamiento de excrementos, manipulación de estos, así como el conocimiento de las buenas prácticas entre otros, han sido los controles usados, pero estos no son suficientes en algunos casos, debido al aumento productivo que lleva al aumento de infraestructuras o a la no eficiente practica de estos. Es necesario implantar una ayuda para acelerar los procesos degenerativos del material orgánico.

De la misma manera en el micro ambiente se dice que la exposición de gases producidos (amoniaco, sulfuro de hidrógeno, metano y bióxido de carbono) es un riesgo a la salud para los trabajadores y los cerdos, ya que el amoniaco produce malestar en los credos.

Es muy importante conocer que la contaminación que puede causar las excretas porcicola en el agua es grande y está muy asociado a la alta DBO que estas pueden imponer como aguas de desecho provenientes de los lavados de las cocheras que por lo general son desaguadas sin ninguna consideración y son una fuente de contaminación que se pueden filtrar atreves de los suelos y llegar a aguas subterráneas o en el peor de los casos ser vertidas en sequías.

PRINCIPIO DE ACCIÓN

Como todos los humanos con los alimentos, los microorganismos con la materia orgánica (excretas de origen animal) cumplen un proceso de digestión, absorción, degradación, nutrición y deposición. De esta manera el KIT BIORREMEDIADOR  al tener como ingrediente activo tres microorganismos benéficos,  llevan a cabo métodos de ingestión de diferentes materiales orgánicos para su alimentación y obtención de energía. Este proceso trae consigo beneficios de importancia industrial, como el control de olores mediante una buena descomposición de compuestos nitrogenados y sulfúrales evitando la volatilización, por medio de la mineralización, trayendo en consecuencia la disminución de moscas, ya que estas se sienten atraídas para su oviposición por los malos olores desprendidos de la putrefacción (mala descomposición) del material orgánico , control de patógenos por competencia de espacio y sustancias desprendidas en los procesos de crecimiento entre otros.

En lagunas de oxidación existe un proceso llamado auto purificación (procesos físicos, químicos y bacteriológicos), el cual consiste en dejar las aguas contaminadas un tiempo prolongado para que la carga contaminante baje a un estado estable o inofensivo de manera natural para que puedan ser incorporado en aguas receptoras u otros sitios.

El uso de los BIORREMEDIADORES ayuda a que exista un proceso de descomposición homogéneo en todo el proceso, obteniendo reducción de malos olores, sólidos suspendidos, turbidez del agua,pero aun mas importante una baja sustancial en la demanda biológica y química de oxigeno, de esta forma reduciendo la contaminación por competencia de oxigeno en sequías y suelos.

VENTAJAS DE USAR KIT BIORREMEDIADOR  EN GRANJAS DE CERDOS.

Reduce los malos olores producidos por la descomposición incompleta de la materia orgánica.

Reduce la producción del amoniaco y otros gases tóxicos que irritan al animal ocasionándoles estrés

Reduce las moscas.

Reduce los costos de operación al disminuir marcadamente el uso de medicamentos o desinfectantes para controlar las enfermedades.

Reduce la tos y enfermedades respiratorias al sanitizar el medio ambiente

Mejora el crecimiento de los animales al no enfermarse ya que su  cuerpo no tiene que gastar energía extra en su sistema inmunológico.

Estabiliza las lagunas de oxidación llevando a una auto purificación más efectiva disminuyendo la DBO y la DQO.

Antes llamados animálculos

Erase una vez llamados animálculos 

Invisibles ante nuestro ojos, pero hay están como parte del equilibrio biológico. 

La base de todo en el mundo y  nuestras vidas, seres  diminutos descubiertos ya hace mas de un siglo "microorganismos"cosmopolitas en su totalidad  parte integral de la biotecnología moderna, como alguien cito alguna vez ... La verdad es muy simple después de que otros ya la han establecido...por esto no damos importancia y a la vez nos parecen sencillos los grandes logros y descubrimientos de los mas grandes genios y curiosos de la historia.

Bacillus subtilis,
Bacteria hoy en día de gran importancia agrícola en el control biológico.

 Por;

 Ing .Alfredo zúñiga