Rodrigues dos Santos, Janaina Maria

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https://academica-e.unavarra.es/handle/2454/49863

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Rodrigues dos Santos

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Janaina Maria

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Ciencias del Medio Natural

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    PublicationOpen Access
    Activity of ammonia-oxidizing bacteria in enriched cultures exposed to 3,4-dimethyl-1H-pyrazole dihydrogen phosphate nitrification inhibitor
    (Elsevier, 2023) Rodrigues dos Santos, Janaina Maria; Cruz, Cristina; Tenreiro, Rogerio; Gouveia, Catarina; Lasa Larrea, Berta; Institute for Multidisciplinary Research in Applied Biology - IMAB; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa
    The use of nitrification inhibitors is an interesting tool to achieve a higher N efficiency in plants while decreasing the environmental impact of N fertilization. However, an integrated evaluation of the efficiency of nitrification inhibitors over time, understood as the period in which the nitrifying activity is inhibited or slows down, is necessary to assess whether their use is ecofriendly and sustainable. To test the direct efficiency of 3,4-dimethyl-1H-pyrazole dihydrogen phosphate (DMPP) on nitrification, a study has been carried out in two cultures enriched with ammonia-oxidizing bacteria (AOB) obtained from a soil with continuous N fertilization (80 kg N ha−1 year−1 as NH4NO3) and from soil without N fertilization. In addition, Cu has been evaluated as a cofactor of ammonia monoxygenase, a key enzyme in the nitrifying activity of AOBs. On the other hand, the stability of DMP has been studied both in the cultivation system enriched in AOBs and in soil to assess the efficiency of the inhibitor due to its persistence over time. Our work reveals that nitrification rates observed in cultures enriched in AOBs from genus Nitrosospira isolated from soils with continuous N fertilization were not higher than those of cultures without N fertilization. In AOB cultures, DMPP was a very efficient inhibitor of nitrification (> 50 % inhibition of integrated AMO activity), mainly due to the stability of DMP (3,4-dimethyl-1 H-pyrazole) in the cultures. However, DMP stability was significantly lower under soil conditions (> 90 % of DMP was degraded in the first 30 days of incubation). Other metals are suggested as cofactors of the enzyme ammonia monooxygenase alternatively to Cu.
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    PublicationOpen Access
    Evaluación del efecto de los inhibidores de la nitrificación derivados de dimetilpirazol y la nutrición amoniacal sobre la fisiología de las plantas
    (2018) Rodrigues dos Santos, Janaina Maria; Aparicio Tejo, Pedro María; González Murua, Carmen; Lasa Larrea, Berta; Ciencias del Medio Natural; Natura Ingurunearen Zientziak
    Los inhibidores de la nitrificación (IN) pueden ser bien productos biológicos producidos por las plantas o de síntesis química, estos últimos son añadidos a los fertilizantes granulados, solubles o líquidos y del mismo modo que los biológicos, son capaces de inhibir el crecimiento de los microrganismos nitrificantes. Los inhibidores procedentes de la síntesis química se han venido utilizando desde hace décadas en la agricultura y han sido desarrollados para tratar de disminuir las pérdidas de N de los agrosistemas (lixiviado de nitrato y emisiones de óxidos de nitrógeno), aumentando la eficiencia del uso del N de los fertilizantes aplicados a los cultivos. Actualmente la diciandiamida (DCD) y el 3,4-dimetilpirazol fosfato (DMPP) son los IN comercializados más utilizados y estudiados. Un nuevo producto ha sido desarrollado recientemente, el ácido 2- (N-3,4-dimetil-1H-pirazol-1-il) succínico, y que pertenece al mismo grupo de los dimetilpirazoles. Aunque su eficiencia es similar al DMPP, hasta la fecha hay pocos estudios sobre esta nueva molécula y su modo de acción no está del todo resuelto. En este trabajo se ha estudiado el efecto de los IN derivados de dimetilpirazol, así como la nutrición amoniacal sobre la fisiología de las plantas, dado que el empleo de IN modifica la presencia de las formas de nitrógeno disponibles en el suelo a favor de una mayor presencia de amonio. En nuestro estudio hemos observado que ambos IN derivados de dimetilpirazol, DMPP y DMPSA pueden ser absorbidos y translocados de la raíz hacia la parte aérea, aunque únicamente se ha observado afectación de las plantas con el DMPP a dosis muy elevadas. Para intentar dilucidar el posible modo de acción del DMPP sobre los procesos fisiológicos y metabólicos de la planta, se realizó un estudio con las herramientas moleculares (transcriptómica y proteómica), apoyados con estudios fisiológicos para así tener un mejor conocimiento de los mecanismos y rutas fisiológicas de las plantas que pudieran estar afectadas por el inhibidor. Dado que los IN favorecen la presencia de amonio en el suelo durante mayor tiempo tras la aplicación de fertilizantes de base amoniacal hemos realizado un estudio del efecto de diferentes ratios de NO3- y NH4+ en plantas de guisante y espinaca representativas de especies tolerantes y sensibles a la nutrición amoniacal. Hemos constatado que el mantenimiento del nivel de amonio en los tejidos es un factor importante en la respuesta a su tolerancia a esta fuente nitrogenada en las plantas.