Universidad Pública de Navarra - Nafarroako Univertsitate Publikoa

Módulo/Materia

Módulo de optatividad

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Descripción/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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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

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Evaluación

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Temario

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

Tema 2: Absorción y transporte de nitrógeno inorgánico: sistemas de transporte y regulación de la absorción de nitrato. Asimilación del nitrógeno inorgánico: Nitrato y nitrito reductasa. Regulación. Formación de NO. Absorción y transporte de amonio: mecanismos y regulación de la absorción.

Tema 3: 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.

Tema 6: Funcionamiento nodular.

Tema 7: Regulación y 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: Excesos y pérdidas de N en los agrosistemas. 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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Programa de prácticas experimentales

Metabolismo de nitrógeno inorgánico

Fijación de nitrógeno en leguminosas

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Bibliografía

Acceda a la bibliografía que el profesorado de la asignatura 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 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
• Rengel Z, Cakmak I, White PJ (EDS) Marschner's Mineral Nutrition of Plants (2023) . 4^th Edition. 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  Y CONTRIBUCIONES RELEVANTES  RECIENTES (en Recursos de MiAulario estará disponible una bibliografía más extensa y urls con información de interés):

Andrews M, Raven JA, Lea PJ (2013) Do plants need nitrate? The mechanisms by which nitrogen form affects plants. Ann Appl Biol 163: 174-199.

Ariz I, [¿] Aparicio-Tejo PM, Cruz C (2018) Nitrogen isotope signature evidences ammonium deprotonation as a common transport mechanism for the AMT-Mep-Rh protein superfamily. Sci Adv, 4: eaar3599

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Billen G, [¿]  Sanz-Cobena A (2021) Reshaping the European agro-food system and closing its nitrogen cycle: The potential of combining dietary change, agroecology, and circularity. One Earth 4: 839-850

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Hu Y, Fernández V, Ma L (2014) Nitrate transporters in leaves and their potential roles in foliar uptake of nitrogen dioxide. Front Plant Sci 5: 360

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Idiomas

Castellano.

Textos recomendados y de discusión en inglés.

Eventualmente, charlas en inglés.

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Lugar de impartición

Universidad Pública de Navarra. Campus de Arrosadía.

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