Universidad Pública de Navarra



Año Académico: 2016/2017 | Otros años:  2017/2018  |  2015/2016  |  2014/2015  |  2013/2014 
Máster Universitario en Agrobiología Ambiental
Código: 71345 Asignatura: Utilización racional de nitrógeno en agrosistemas
Créditos: 4.5 Tipo: Optativa Curso: 1 Periodo: Anual
Departamento: Ciencias del Medio Natural
Profesores
APARICIO TEJO, PEDRO MARIA ARRESE IGOR SANCHEZ, CESAREO (Resp)

Partes de este texto:

 

Módulo/Materia

Módulo de optatividad

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Descriptores

Absorción. Acumulación. Aminoácidos. Amonio. Asimilación. Azufre. Balances. Código de Buenas Prácticas. Desnitrificación. Fertilizantes nitrogenados. Fijación biológica del nitrógeno. Leguminosas. Metabolismo. Nitrato. Nitrificación. Nitrito. Nitrógeno en el Suelo. Nódulos. Lixiviación. Reducción. Regulación. Toxicidad. Volatilización.

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Competencias genéricas

1-G.-Adquirir formación de manejo de técnicas experimentales

2-G.-Ampliar enfoques y puntos de vista en la temática de la agrobiología ambiental

3-G.-Desarrollar aptitudes para planteamiento y resolución de problemas de acuerdo con el método científico

4-G.-Desarrollar aptitudes para la investigación

5-G.-Desarrollar actitudes para el trabajo en equipos multidisciplinares

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Competencias específicas

1-E.-   Conocer la importancia agronómica del nitrógeno

2-E.-   Establecer los mecanismos fisiológicos implicados en el metabolismo del N en las plantas

3-E.-   Profundizar en el proceso de fijación biológica del N

4-E.-   Evaluar la importancia de la fijación biológica del N en la agricultura actual

5-E.-   Estimar los aspectos positivos de la fertilización nitrogenada en la producción de alimentos

6-E.-   Conocer y sensibilizarse con las implicaciones ambientales que conlleva el uso indiscriminado de la fertilización nitrogenada

7-E.-   Evaluar y diagnosticar los problemas medioambientales generados por la agricultura de tipo industrial

8-E.-   Establecer posibles medidas preventivas y correctoras que conduzcan a una agricultura sostenible

9-E.-   Ser capaz de manejar bibliografía adecuada

10-E.- Realizar un trabajo de síntesis

11-E.- Comunicar las inquietudes que el estudiante tiene sobre el tema

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Resultados aprendizaje

R1. Establecer, a través de los datos estadísticos que figuran en distintas páginas web relacionadas con el uso de fertilizantes nitrogenados, las cantidades de nitrógeno que se aplican en agricultura.

R2. Realizar un esquema de la necesidad de nitrógeno que tienen las plantas y su relación con los procesos metabólicos en los que participa.

R3. Explicar los distintos mecanismos relacionados con la fijación biológica de nitrógeno.

R4. Exponer con claridad, para las personas no expertas en el tema, los beneficios que conlleva la utilización de especies fijadores de nitrógeno para la agricultura.

R5. Relacionar el papel que desempeña la fertilización nitrogenada con el aumento de la producción interpretando los datos existentes en la bibliografía.

R6. Establecer, de forma objetiva, la relación existente entre agricultura y medioambiente.

R7. Realizar un listado de problemas medioambientales que conlleva el uso indiscriminado de la fertilización agrícola.

R8. Utilizando la bibliografía adecuada, describir qué se entiende por agricultura sostenible y discutir sobre la posibilidad de su existencia en la sociedad actual.

R9. Recoger en un cuaderno de trabajo las prácticas realizadas, discutir los resultados obtenidos y sintetizar los objetivos que se persiguen

R10. Participar en debates sobre los distintos aspectos que se tratan en el curso.

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Metodología

Metodología - Actividad
Horas Presenciales
Horas no presenciales
A-1 Clases expositivas/participativas
30
20
A-2 Prácticas de laboratorio
6
9,5
A-3 Debates, puestas en común, tutoría grupos
7
16
A-4 Lecturas de material
 
14
A-5 Estudio individual
 
8
A-6 Exámenes, pruebas de evaluación
2
 
A-7 Tutorías individuales
 
 
 
 
 
Total
45
67,5

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Relación actividades formativas-competencias

Competencia
Actividad formativa
Conocer la importancia agronómica del nitrógeno
Clase
Establecer los mecanismos fisiológicos implicados en el metabolismo del N en las plantas
Clase
 Profundizar y evaluar la importancia de la fijación biológica del N en la agricultura actual
Clase. Prácticas.
Estimar los aspectos positivos de la fertilización nitrogenada en la producción de alimentos
Clase. Prácticas.
Conocer y sensibilizarse con las implicaciones ambientales que conlleva el uso indiscriminado de la fertilización nitrogenada
Clase. Prácticas. Debate.
Evaluar y diagnosticar los problemas medioambientales generados por la agricultura de tipo industrial
Clase. Prácticas. Debate.
Establecer posibles medidas preventivas y correctoras que conduzcan a una agricultura sostenible
Clase. Trabajo. Debate.
Ser capaz de manejar bibliografía adecuada, realizar un trabajo de síntesis  y ser capaz de comunicar
Trabajo y Exposición.

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Idiomas

Castellano.

Textos recomendados y de discusión en inglés.

Eventualmente, charlas en inglés.

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Evaluación

Resultado de aprendizaje Sistema de evaluación Peso (%) Carácter recuperable
 R3 - R6 Prueba escrita  60  Si
 R1 - R10
Informe escrito y presentación oral
 20  Si
 R1 - R10 Presentación informe  20  Si

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Contenidos

Nitrógeno en el suelo y en las plantas.
Procesos de Absorción y Asimilación de Nitrógeno.
Síntesis de Aminoácidos.
Fijación Biológica de Nitrógeno.
Nitrógeno y Producción Agrícola.

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Temario

Tema 1: Transformación del Nitrógeno en el Suelo. Nitrificación: concepto y regulación. Función de la Nitrificación en los Ecosistemas

Tema 2: Absorción y transporte de nitrato: sistemas de transporte y regulación de la absorción. Absorción y transporte de amonio: mecanismos y regulación en la absorción

Tema 3: Asimilación del nitrógeno inorgánico: Nitrato y nitrito reductasa. Regulación. Asimilación del amonio. Síntesis de aminoácidos. Nitrógeno y Azufre.

Tema 4: Fijación biológica del nitrógeno: importancia agronómica y ecológica. Nitrogenasa. Diversidad de organismos fijadores. Inoculantes.

Tema 5: Nodulación y funcionamiento nodular.

Tema 6: Regulación de la Fijación de Nitrógeno en Leguminosas.

Tema 7: Perspectivas en la Mejora de la fijación de nitrógeno en leguminosas.

Tema 8: Nitrógeno y producción agrícola. Necesidades de aporte de los cultivos. Formas de aporte de nitrógeno a los cultivos. Fertilizantes agrícolas. Producción, tipos y consumo.

Tema 9: Consecuencias de la utilización excesiva de fertilizantes nitrogenados. Pérdidas de nitrógeno al medio ambiente. Factores que afectan a la desnitrificación, volatilización y lixiviación. Contaminación ambiental.

Tema 10: Acumulación de nitratos en agua y hortalizas. Situación actual y legislación. Código de Buenas Prácticas Agrarias.

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que su profesor ha solicitado a la Biblioteca.


  • BOTHE H, FERGUSON SJ, NEWTON WE (EDS.) (2007) BIOLOGY OF THE NITROGEN CYCLE. ELSEVIER, AMSTERDAM.
  • DE BRUIJN, FJ (ED.) (2015) BIOLOGICAL NITROGEN FIXATION (2 vols.) WILEY-BLACKWELL. HOBOKEN, NEW JERSEY
  • DILWORTH MJ, JAMES EK, SPRENT, JI, NEWTON WE (EDS.) (2008) NITROGEN-FIXING LEGUMINOUS SYMBIOSES. SPRINGER. DORDRECHT
  • ELMERICH C, NEWTON WE (EDS.) (2007) ASSOCIATIVE AND ENDOPHYTIC NITROGEN-FIXING BACTERIA AND CYANOBACTERIAL ASSOCIATIONS. SPRINGER, DORDRECHT
  • EMERICH DW, KRISHNAN HB (EDS.) (2009) NITROGEN FIXATION IN CROP PRODUCTION. SERIE: (AGRONOMY MONOGRAPH ; 52) AMERICAN SOCIETY OF AGRONOMY, CROP SCIENCE SOCIETY OF AMERICA AND SOIL SCIENCE SOCIETY OF AMERICA. MADISON, WISCONSIN.
  • FOYER CH, ZHANG H (EDS.) (2011) NITROGEN METABOLISM IN PLANTS IN THE POST-GENOMIC ERA. WILEY-BLACKWELL. OXFORD.
  • GONZALEZ-FONTES A, GARATE A, BONILLA I (EDS). (2010) AGRICULTURAL SCIENCES: TOPICS IN MODERN AGRICULTURE. 2010. STUDIUM PRESS. HOUSTON.
  • HAYNES RJ (1986) MINERAL NITROGEN IN THE PLANT-SOIL SYSTEM. ACADEMIC PRESS, INC. ORLANDO
  • KLIPP W [ET AL.] (2004) GENETICS AND REGULATION OF NITROGEN FIXATION IN FREE-LIVING BACTERIA KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS, DORDRECHT
  • LEA PJ, MOROT-GAUDRY JF (EDS.) (2001) PLANT NITROGEN. SPRINGER VERLAG. BERLIN
  • MARSCHNER P (2012) MINERAL NUTRITION OF HIGHER PLANTS. ACADEMIC PRESS INC. LONDON.
  • MONZA J, MÁRQUEZ A (EDS.) (2004) EL METABOLISMO DEL NITRÓGENO EN LAS PLANTAS. ALMUZARA ESTUDIOS, CÓRDOBA.
  • MOROT-GAUDRY JF (2001) NITROGEN ASSIMILATION BY PLANTS. SCIENCE PUBLISHERS, INC
  • PALACIOS R, NEWTON WE (EDS.) (2005) SERIE: NITROGEN FIXATION vol 3: GENOMES AND GENOMICS OF NITROGEN-FIXING ORGANISMS. SPRINGER, DORDRECHT.
  • PAWLOWSKI K, NEWTON WE (EDS.) (2008) NITROGEN-FIXING ACTINORHIZAL SYMBIOSES SPRINGER, DORDRECHT
  • SMITH BE, RICHARDS RL, NEWTON WE (EDS.) (2004) CATALYSTS FOR NITROGEN FIXATION : NITROGENASES, RELEVANT CHEMICAL MODELS AND COMMERCIAL PROCESSES. KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS, DORDRECHT
  • SPAINK HP, KONDOROSI A, HOOYKAAS PJJ (1998) THE RHIZOBIACEAE. MOLECULAR BIOLOGY OF MODEL PLANT-ASSOCIATED BACTERIA. KLUWER ACADMIC PUBLISHERS, DORDRECHT
  • TRENKEL ME (1997) IMPROVING FERTILIZER USE EFFICIENCY: CONTROLED RELEASE AND STABILIZED FERTILIZERS IN AGRICULTURE. INTERNATIONAL FERTILIZER INDUSTRY ASSOCIATION (IFA). PARIS
  • WERNER D, NEWTON WE (EDS.) (2005) NITROGEN FIXATION IN AGRICULTURE, FORESTRY, ECOLOGY, AND THE ENVIRONMENT. SPRINGER. DORDRECHT

ALGUNOS ARTÍCULOS DE REVISION RECIENTES (en Recursos de MiAulario estará disponible una bibliografía más extensa y urls con información de interés)

Do plants need nitrate? The mechanisms by which nitrogen form affects plants

M. Andrews, J.A. Raven & P.J. Lea

Ann Appl Biol 163 (2013) 174–199.

 

Responses of Crop Plants to Ammonium and Nitrate N.

Sheng-Xiu Li, Zhao-Hui Wang, B.A. Stewart

ADVANCES IN AGRONOMY, 118 (2013) 205-397.

 

Managing nitrogen for sustainable development.

Xin Zhang, Eric A. Davidson, Denise L. Mauzerall, Timothy D. Searchinger, Patrice Dumas & Ye Shen.

doi:10.1038/nature15743. Nature 528 (2015) 51-59.

 

Overcoming ammonium toxicity.

 András Bittsánszkya, Katalin Pilinszkya, Gábor Gyulaib, Tamas Komivesa.

Plant Science, 231 (2015) 184–190.

 

Nitrate transporters in leaves and their potential roles in foliar uptake of nitrogen dioxide.

Yanbo Hu, Victoria Fernández and Ling Ma.

Frontiers in Plant Science. July 2014|Volume 5 |Article 360 | 1

 

Ammonium homeostasis and signaling in plant cells.

Yun Zhou, Ling Bai and Chun-Peng Song.

Sci. Bull. (2015) 60:741–747

 

Heterotrophic nitrification of organic N and its contribution to nitrous oxide emissions in soils.

Jinbo Zhang, Christoph Müller, Zucong Cai.

Soil Biology & Biochemistry 84 (2015) 199e209.

 

Genetic approaches to enhancing nitrogen-use efficiency (NUE) in cereals: challenges and future directions

Trevor Garnett, Darren Plett, Sigrid Heuer and Mamoru Okamoto.

Functional Plant Biology, 2015, 42, 921–941.

 

Plant nitrogen assimilation and its regulation: a complex puzzle with missing pieces.

Anne Krapp.

Current Opinion in Plant Biology 2015, 25:115–122

 

Towards the minimal nitrogen-fixing symbiotic genome.

Juan Sanjuan

Environmental Microbiology 2016, doi:10.1111/1462-2920.13261

 

Biological nitrogen fixation in the context of global change.

Jose Olivares, Eulogio J Bermar and Juan Sanjuan

Molec Plant-Microbe Interact 2013, 26: 486-494

 

Expression of a functional oxygen-labile nitrogensae component in the mitochondrial matrix of aerobically grown yeast

Gema Lopez-Torrejon, Emilio Jimenez-Vicente, (…) Luis M Rubio

Nature Communications 2016, 7: 11426

 

Symbiotic Nitrogen Fixation and the Challenges to Its Extension to Nonlegumes

Florence Mus, Matthew B. Crook, (…) John W. Peters

Applied and Environmental Microbiology 2016, 82: 3698-3710

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Lugar de impartición

Universidad Pública de Navarra. Campus de Arrosadía.

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