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40 años antes Cristo hizo una primera descripción de los nódulos en las raíces de leguminosas.
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Hizo las primeras observaciones de animáculos en el suelo con el modelo del primer microscopio.
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Descubrió las bacterias de los nódulos radicales de la familia de plantas leguminosas.
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Demostró que los nódulos parecían inducirse por las mismas bacterias albergadas en ellos.
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El primero en describir los nódulos radicales como resultado de una simbiosis entre plantas y bacterias.
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Usó bacterias obtenidas de nódulos machacados para inocular semillas, logrando la producción de nódulos en suelo estéril, y describiendo en un trabajo el proceso de infección, con su producción de “hifas” (cordón de infección).
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Inició una línea de investigación sobre el ciclo del azufre y los procesos de nitrificación. Identificó los géneros Nitrosomonas y Nitrosococcus.
Las raíces de las plantas absorben el nitrógeno en forma de nitratos. Este compuesto es fundamental para la formación de aminoácidos y por lo tanto, de proteínas también. -
Asociaron la fertilidad nitrogenada natural de las leguminosas con la presencia de sus nódulos radicales, señalando que estos nódulos se inducían por microorganismos específicos. De esta manera lograron una síntesis de sus observaciones microbiológicas y químicas.
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Descubrió el principio de la fijación simbiótica del nitrógeno por plantas leguminosas, también el fenómeno de las bacterias reductoras de sulfato, aisló y describió la primera bacteria sulfito reductora (Spirillum desulfuricans).
Descubrió a Azotobacter como bacteria aerobia fijadora de vida libre. -
Autor del libro "Cazadores de Microbios"
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Propuso una forma de agricultura llamada "agricultura natural" que consiste en un sistema de cultivo ecológico único que no necesita desherbar, usar pesticidas ni fertilizantes, ni labranza (método Fukuoka).
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Estudió la ecología microbiana del compost.
