Este documento describe un estudio sobre la caracterización de nódulos de leguminosas y su relación con la fijación biológica de nitrógeno. Se llevó a cabo un experimento para examinar los nódulos de alfalfa bajo el microscopio y evaluar su capacidad para fijar nitrógeno atmosférico a través de la simbiosis con bacterias Rhizobium. Los resultados mostraron que los nódulos de alfalfa cumplen un papel fundamental en este proceso, mejorando la disponibilidad de nitrógeno

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA AMBIENTAL
PRACTICA DE LABORATORIO
“Caracterización de nódulos de leguminosas y su relación con la fijación
biológica de nitrógeno”
Asignatura:
BIOTECNOLOGÍA
Docente:
DR. HEBERT SOTO GONZALES
Integrantes:
- Callata Llampi, Yoselin Sheyla
- Mio Cespedes, Wendy Sabrina
2023

2. INTRODUCCIÓN
En el mundo, cerca de 1600 millones de hectáreas se emplean para el
desarrollo de actividades agrícolas, ubicándose la mayoría en países de ingresos
medios y bajos, los cuales, según las necesidades de la población proyectada para el
año 2050 requieren de incrementar su producción agrícola en un 100%, esto deriva a
la explotación intensiva de las actuales tierras cultivadas y la expansión de la frontera
agrícola en el África Sahariana y América Latina (FAO, 2017).
Las deficiencias nutricionales del suelo, principalmente del nitrógeno, junto
con la elevada demanda del rendimiento de los cultivos, aumenta la necesidad de
introducir agrícola e industrialmente tal elemento, y aunque con ello se ha conseguido
elevar su producción también se le atribuyen escenarios de eutrofización, reducción
de la biodiversidad vegetal de los ecosistemas y cambios en la actividad de los
organismos fijadores del nitrógeno (Grant & Long, 2015) estableciendo a la
agricultura convencional como una de las causas del deterioro de los suelos, al
constituirse como un factor primordial en el proceso de degradación biológica
(Pennock, 2016).
La fijación biológica de nitrógeno es un proceso crucial en la agricultura
sostenible, en el cual ciertas plantas leguminosas establecen simbiosis con bacterias
del género Rhizobium para convertir el nitrógeno atmosférico en formas utilizables
por las plantas. La alfalfa (Medicago sativa) es una leguminosa ampliamente cultivada
que juega un papel vital en la FBN, ya que forma nódulos en sus raíces que albergan
bacterias fijadoras de nitrógeno

3. OBJETIVO
OBJETIVO GENERAL
● Caracterizar los nódulos de alfalfa, examinar su morfología y evaluar su relación con
la fijación biológica de nitrógeno.
METODOLOGÍA
MATERIALES:
● Muestras de Raíces de Alfalfa
● Pinzas esterilizadas
● Tijeras o cuchillas
● Microscopio Óptico
● Reactivos para Tinción
● Pipetas y puntas estériles.
● Tubos de ensayo.
● Matraces Erlenmeyer
● Portaobjeto
● Cubreobjeto
● Guantes desechables

4. PROCEDIMIENTO:
1. Preparación del sustrato:
● Prepara el sustrato de cultivo según las necesidades de los leguminosas
seleccionadas.
● Asegúrate de que el sustrato contenga los nutrientes básicos, pero evita
proporcionar nitrógeno de forma que las plantas dependen de la fijación
biológica.
2. Inoculación con bacterias fijadoras de nitrógeno:
● Inocula las semillas de leguminosas con una suspensión de cultivo puro de
Rhizobium spp.
● Deja que las plantas crezcan en condiciones adecuadas.

5. 3. Crecimiento de las plantas:
● Cultiva las plantas en condiciones controladas (luz, temperatura, humedad)
durante un período suficiente para que se formen los nódulos.
4. Recolección de las plantas:
● Recolecta las plantas cuando hayan desarrollado nódulos significativos.
5. Extracción y observación de nódulos:
● Extrae cuidadosamente los nódulos de las raíces y colócalos en una solución
salina.
● Observa los nódulos al microscopio para evaluar su forma, tamaño y color.
6. Tinción de nódulos:
● Realiza tinciones (por ejemplo, azul de metileno) para visualizar las
estructuras internas de los nódulos.
● Examina los nódulos teñidos bajo el microscopio para observar la presencia de
bacterias en los nódulos.
7. Análisis de la fijación de nitrógeno:
● Realiza pruebas bioquímicas para confirmar la actividad de la nitrogenasa en
los nódulos, indicando la fijación de nitrógeno.
8. Registro de datos:
● Registra los datos obtenidos, como la cantidad y tamaño de los nódulos, la
presencia de bacterias, y los resultados de las pruebas bioquímicas.
9. Análisis y conclusiones:

6. ● Analiza los datos y saca conclusiones sobre la capacidad de fijación de
nitrógeno de las leguminosas estudiadas.
● Recuerda seguir las normas de seguridad en el laboratorio y ajustar el
protocolo según las necesidades específicas de tu estudio y los recursos
disponibles.
RESULTADOS
La alfalfa es conocida por su alta capacidad de fijación biológica de nitrógeno, que
mejora la disponibilidad de este nutriente para la planta y reduce la dependencia de
fertilizantes nitrogenados.
Fuente: Propia Presencia de Nodulos en la alfalfa
Fuente: Propia

7. CONCLUSIONES
Los nódulos en las raíces de la alfalfa (Medicago sativa) juegan un papel fundamental
en la fijación biológica de nitrógeno, proporcionando una serie de beneficios importantes
tanto para la planta como para el suelo circundante. Aquí se destaca la importancia de los
nódulos en la alfalfa para la fijación de nitrógeno:
Fijación Biológica de Nitrógeno (FBN):
Los nódulos de la alfalfa son el sitio donde ocurre la fijación biológica de nitrógeno.
Este proceso implica la conversión del nitrógeno atmosférico en amonio, una forma de
nitrógeno que las plantas pueden utilizar para su crecimiento.
Reducción de la Dependencia de Fertilizantes Nitrogenados:
La capacidad de la alfalfa para fijar nitrógeno atmosférico reduce la necesidad de
aplicar fertilizantes nitrogenados en los campos de cultivo. Esto puede tener beneficios
económicos y ambientales al disminuir los costos de insumos y reducir la contaminación del
agua por nitratos.
Aumento de la Disponibilidad de Nitrógeno:
La fijación de nitrógeno en los nódulos de la alfalfa aumenta la disponibilidad de este
nutriente esencial en el suelo. Esto beneficia no solo a la alfalfa misma sino también a otros
cultivos que puedan ser cultivados en la rotación de cultivos.
Sostenibilidad Agrícola:
La capacidad de la alfalfa para fijar nitrógeno contribuye a la sostenibilidad de los
sistemas agrícolas al mejorar la salud del suelo y reducir la necesidad de insumos externos.
Mejora de la Calidad del Forraje:
La fijación de nitrógeno en los nódulos de la alfalfa también puede mejorar la calidad
del forraje producido. El nitrógeno adicional puede aumentar la concentración de proteínas en
las partes aéreas de la planta, haciéndola más nutritiva para el ganado y otros animales de
pastoreo.
Aumento de la Biomasa y Rendimiento:
La fijación de nitrógeno contribuye al crecimiento saludable de la alfalfa, aumentando
la biomasa y, por lo tanto, el rendimiento del cultivo. Esto es especialmente crucial en
aplicaciones agrícolas y forrajeras.
Promoción de la Biodiversidad del Suelo:
La actividad de Rhizobium en los nódulos no solo beneficia a la alfalfa, sino que
también puede contribuir a la biodiversidad del suelo al promover interacciones beneficiosas
entre bacterias y otras especies microbianas.

8. En resumen, los nódulos en las raíces de la alfalfa son esenciales para la fijación
biológica de nitrógeno, un proceso que no solo mejora la salud y el rendimiento de la propia
alfalfa, sino que también tiene impactos positivos en la sostenibilidad y la calidad del suelo
en sistemas agrícolas.
ANEXOS:
Fuente Propia: Observación de nódulos en el microscopio.
Fuente propia: Portaobjetos son las muestras de nódulos triturados.