Ciclo del Nitrógeno


Nitrógeno

El reservorio principal de N es la atmósfera, pero la mayoría de los seres vivos no puede utilizar este gas para fabricar sustancias orgánicas cuaternarias y dependen del N que forma parte de las sales del suelo; tal es así que la escasez de N en el suelo es uno de los factores más importantes que limita el desarrollo vegetal.
El ciclo del N tiene tres etapas fundamentales: 1)amonificación, 2)nitrificación y 3) asimilación.
La mayor parte del nitrógeno que se encuentra en el suelo es el resultado de la descomposición de proteínas, Aa , nucleótidos y ácidos nucleicos. Estos compuestos comúnmente son degradados con rapidez a compuestos inorgánicos simples principalmente por hongos y bacterias.
Las bacterias usan el nitrógeno para fabricar sus propios Aa y proteínas y liberanel exceso de nitrógeno en forma de amoníaco (NH3) o ión amonio (NH4). Este proceso es conocido como amonificación.
Varias bacterias comunes en el suelo son capaces de oxidar el amoníaco, o el ión amonio. Este proceso es conocido como nitrificación y de él las bacterias obtienen la energía necesaria para sus actividades vitales liberando nititos al medio.
Los nitritos son tóxicos para losvegetales pero es raro que se acumule ya que otro grupo de bacterias para obtener energía oxida los nitritos y libera nitratos al medio.
Los nitratos sí pueden ser absorbidos por los vegetales obteniendo a partir de ellos el nitrógeno necesario para fabricar sus propios Aa y demás compuestos nitrogenados necesarios para las plantas (reduciendo los nitratos a iones amonio que se combinan luego concompuestos que tienen carbono). A este proceso se lo conoce como asimilación.
Los compuestos nitrogenados fabricados por las plantas circulan a través de la cadena alimentaria hasta llegar a los descomponedores reiniciándose el ciclo.
Sin embargo, el suelo puede perder nitrógeno por diversos caminos: las cosechas, el fuego, la erosión del suelo, el agua que se infiltra y por la acción de las bacteriasdesnitrificantes.
En suelos mal drenados y pobremente aireados estas bacterias degradan los nitratos, obteniendo oxígeno para su respiración anaeróbica y liberando N2 a la atmósfera.
La pérdida de nitrógeno del suelo es compensada por la acción de las bacterias fijadoras de nitrógeno quienes usan el N2 atmosférico para fabricar sus propios compuestos nitrogenados liberando el exceso en forma denitratos que enriquecen nuevamente el suelo. Ciertos organismos procariontes son capaces de llevar a cabo este proceso de fijación de nitrógeno y sin su accionar toda la vida del planeta finalmente se extinguiría.
Las bacterias fijadoras de nitrógeno incluyen formas de vida libre y formas simbióticas. Las segundas son las más importantes en cuanto a la cantidad de nitrógeno fijado. La bacteriasimbiótica más común pertenece al género Rhizobium que invade las raíces de las plantas leguminosas como el trébol, arvejas, porotos y alfalfa.
Los efectos beneficiosos para el suelo derivados de las leguminosas son tan obvios que se conocen desde hace siglos. Donde crecen plantas leguminosas suele aparecer una dosis “extra” de nitrógeno disponible para las plantas. En la agricultura moderna larotación de cultivos aprovecha este hecho, se intercalan cultivos de una planta no leguminosa como el maíz con otra leguminosa como la alfalfa. Cuando las leguminosas son cosechadas quedan en el suelo sus raíces ricas en nitrógeno. Un cultivo de alfalfa suele agregarle al suelo hasta 350 kg de nitrógeno por hectárea, lo cual permite cultivar una planta no leguminosa sin ninguna fertilización artificial.La relación simbiótica
La relación simbiótica entre el género Rhizobium y las plantas leguminosas, permite a las plantas obtener amonio y a las bacterias conseguir de fuentes de carbono y un ambiente propicio para la fijación de nitrógeno.
Es una relación muy específica de modo que cada especie vegetal es infectada por una especie particular de rizobios. Ambas especies interactúan para...