¿Sabía usted? Mineralización e inmovilización de nitrógeno en el suelo

Pedro Raúl Solórzano Peraza.
Agosto de 2018

La mayor proporción del N del suelo se encuentra asociado a la materia orgánica en forma de aminoácidos o proteínas. Este nitrógeno orgánico, para poder ser aprovechado por las plantas, sufre una serie de transformaciones en el suelo que lo llevan a N mineral (es lo que se llama mineralización del nitrógeno). La base inicial de estas transformaciones es que la materia orgánica es fuente de carbono y energía para organismos heterotróficos del suelo que van descomponiendo esta materia orgánica y transformando su nitrógeno a formas minerales.

El proceso de mineralización conlleva, en una primera etapa, a la formación de NH 4 + , que luego puede ser transformado en nitratos a través de la nitrificación.

Estas dos formas de N mineral, amonio (NH 4 + ) y nitrato (NO 3 – ), son las que las plantas pueden absorber del suelo para su nutrición. En el suelo puede ocurrir también un proceso contrario a la mineralización que es la inmovilización del N. Éste se define como la transformación de compuestos inorgánicos de nitrógeno, tales como amonio, amoníaco y nitrato, al estado orgánico. Esto ocurre porque los organismos del suelo asimilan los compuestos de N inorgánico y los transforman en constituyentes nitrogenados orgánicos de sus células y tejidos.

El hecho de que en un campo cultivado predomine la mineralización del N o su inmovilización, depende en buena parte de la calidad de los residuos orgánicos que se incorporen, considerando esta calidad por los valores de su relación C/N. En promedio, se considera que la materia orgánica de los suelos cultivados y en equilibrio posee una relación C/N que varía de 10 a 25, es decir, por cada unidad de N hay de 10 a 25 unidades de carbono. Si los residuos que se incorporan al suelo luego de la recolección de una cosecha contienen un alto % de N, o sea, una relación C/N baja, va a ocurrir una mayor mineralización neta y prácticamente no hay inmovilización aparente de nitrógeno. Si por el contrario, los residuos de cosecha son pobres en N, con una amplia relación C/N, se está incorporando una
gran fuente de energía al suelo que va a favorecer incrementos en las poblaciones de microorganismos, éstos van a utilizar N para su propia constitución manifestándose una disminución aparente del nitrógeno inorgánico del suelo.

Ésta es la principal razón por la cual los residuos de leguminosas, que son especies que fijan N atmosférico y generalmente sus tejidos tienen cantidades de N relativamente altas, al ser incorporados al suelo se convierten en una fuente cierta de N para cultivos sucesivos.

Estas opciones de mineralización o inmovilización se pueden observar claramente en la figura siguiente, en la cual las curvas a 1 y a 2 representan la población de microorganismos y la tendencia de mineralización de N, respectivamente, en un suelo en equilibrio. Al tiempo 1 se aplican residuos orgánicos al suelo y la condición de equilibrio se rompe ya que la población de microorganismos se va a incrementar al disponer de abundante fuente de energía, tal como lo indica la curva b 1 -c 1 . Si los residuos fuesen ricos en proteínas (relación C/N estrecha) la mineralización de N se incrementa en relación al suelo en equilibrio y se representa por la curva b 2 ; pero si los residuos son pobres en proteínas (relación C/N amplia) entonces el N mineral va a sufrir una caída muy marcada debido a su inmovilización en los tejidos de la nueva población de microorganismos y se representa por la curva c 2 . En ambos casos, con el transcurrir del tiempo el suelo tiende a una condición de equilibrio.

Estos procesos de mineralización e inmovilización del nitrógeno en el suelo, son determinantes en que la incorporación de residuos de cosechas o de abonos orgánicos pueda representar verdadera fuente de nitrógeno para los cultivos subsiguientes. Indudablemente que la incorporación de materia orgánica al suelo, en general de cualquier naturaleza, por ser fuente de energía tiene un efecto positivo sobre las poblaciones de microorganismos y consecuentemente se mejora la vida del suelo, pero eso no significa que sea una buena fuente de nitrógeno. Por esa razón, cuando se siembran cultivos con el fin de incorporarlos al suelo como abono verde, se utilizan especies leguminosas que fijan N atmosférico y lo acumulan en cantidades relativamente altas en sus tejidos, y al incorporarlos al suelo pueden convertirse en residuos de una baja relación C/N y ser fuente de N mineral para la nutrición de las plantas. Es el caso de la soya, cultivo que a diferencia de otras leguminosas cultivadas puede ocupar grandes superficies (por ejemplo, 100.000 hectáreas de frijol serían excesivas mientras que 500.000 hectáreas de soya serían insuficientes para las necesidades de Venezuela) y convertirse en excelente cultivo de rotación con cereales.

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Pedro Raúl Solórzano Peraza
Agosto de 2018
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