The Nitrogen Cycle: How Plants Use Nitrogen

El ciclo del nitrógeno: cómo las plantas utilizan el nitrógeno

En el suelo, el nitrógeno (N) se encuentra en tres compartimentos diferentes: (i) las formas orgánicas de N están presentes en la materia orgánica del suelo, (ii) N en forma de iones amonio (NH4+) se fija a sitios de intercambio con carga negativa de minerales arcillosos, y (iii) N en forma de amonio y nitrato (NO3-) se disuelven en la solución del suelo. Las plantas utilizan amonio y nitrato, ambas formas inorgánicas de nitrógeno, para los procesos vegetales necesarios para su correcto crecimiento y desarrollo.

Si la atmósfera contiene aproximadamente un 78% de N, entonces las plantas no deberían tener problemas para obtener el N que necesitan para crecer, ¿verdad? No necesariamente; recuerde que las plantas utilizan dos formas de N, nitrato y amonio, por lo que el nitrógeno gaseoso (N2El nitrógeno atmosférico debe transformarse para que las plantas puedan absorberlo. Esta transformación se ve facilitada por un ciclo constante que tiene lugar en el suelo y la atmósfera. El ciclo del nitrógeno es uno de los más importantes para el sustento de la vida en la Tierra. En su forma más básica, el ciclo del nitrógeno toma el nitrógeno atmosférico o los fertilizantes nitrogenados y los transforma en formas asimilables por las plantas en el suelo. Estas formas asimilables por las plantas se convierten de nuevo en nitrógeno gaseoso, y así el ciclo se repite. Muchos procesos vitales, que dan lugar a adiciones y pérdidas en el suministro de nitrógeno asimilable por las plantas en el suelo, forman parte de este ciclo:

Adiciones:

Fijación - La fijación de nitrógeno es un proceso biológico o industrial que transforma el nitrógeno molecular atmosférico en formas asimilables por las plantas o compuestos nitrogenados relacionados. La fijación biológica de nitrógeno es un proceso necesario llevado a cabo por microorganismos del suelo o por fabricantes de fertilizantes industriales. Los rayos también pueden transformar el nitrógeno atmosférico en una forma asimilable por las plantas.


Mineralización - La mineralización del nitrógeno ocurre cuando el suelo Los microbios comienzan a descomponerse. el El nitrógeno orgánico se encuentra en los residuos vegetales y animales, así como en los fertilizantes orgánicos. Su descomposición produce un aporte de amonio al suelo. La mineralización es un proceso biológico influenciado por la temperatura, la humedad y la aireación del suelo.


Nitrificación - La nitrificación es un proceso que resulta en la conversión de amoníaco en nitrato. La nitrificación es facilitada por microorganismos que oxidan el amoníaco a nitrito (NO2-) y luego oxidan el nitrito a nitrato. El nitrato es la forma de nitrógeno más fácilmente asimilable por las plantas, pero también es propenso a la lixiviación (que se analiza más adelante).

Pérdidas:

Desnitrificación - El nitrógeno puede perderse a la atmósfera a través de un proceso anaeróbico llamado desnitrificación (desnitrificación aeróbica puede ocurrir). Este proceso lo llevan a cabo bacterias anaeróbicas que utilizan formas oxidadas de nitrógeno como aceptores de electrones para realizar la respiración anaeróbica. En última instancia, conduce a N gaseoso (N2EN2) siendo liberada a la atmósfera a medida que se pierde del suelo.


Inmovilización - La inmovilización de nitrógeno es esencialmente lo opuesto a la mineralización. Ambos procesos ocurren simultáneamente en el suelo. La inmovilización se produce cuando los organismos del suelo no pueden obtener el nitrógeno que necesitan únicamente de la materia que están descomponiendo. Estos organismos extraen el nitrógeno del suelo y lo utilizan para sintetizar proteínas y otros compuestos nitrogenados.


Lixiviación - El nitrógeno se lixivia del perfil del suelo en forma de nitrato. El ion nitrato es soluble en agua y tiene carga negativa.Los sitios de intercambio catiónico, responsables de retener la mayor parte de los nutrientes en el suelo, también tienen carga negativa. Dado que dos cargas iguales se repelen, el nitrato puede filtrarse fácilmente a través del perfil del suelo a medida que el agua drena.


Volatilización - La volatilización del amonio es la pérdida de N en forma de gas amoníaco (NH3) a la atmósfera. Ocurre cuando la molécula de urea altamente volátil (CH4norte2O) se deja sobre la superficie del suelo o cerca de ella y se volatiliza en forma de gas amoníaco. Recuerde regar después de aplicar el fertilizante de urea e incorporarlo al suelo lo antes posible para reducir las pérdidas por volatilización.

Los procesos de absorción de nutrientes por las plantas y la aplicación de fertilizantes también influyen en la cantidad de nitrógeno disponible en el suelo. Centrémonos en la absorción de nutrientes y analicemos cómo el nitrógeno se convierte en un componente esencial para la salud y el vigor de su césped.

Debido a la rápida nitrificación de los iones de amonio en suelos aireados, el nitrato es la principal forma de N absorbida por las plantas. Según Bryson et al. (2014), el nitrato y el amonio deben considerarse dos nutrientes diferentes debido a sus diferentes reacciones dentro de las plantas. Los autores afirman que generalmente se reconoce que el amonio hace que una planta sea verde y el nitrato hace que crezca. El amonio se convierte rápidamente en compuestos de N, como aminoácidos, inmediatamente después de su absorción debido a su nivel de toxicidad si se le permite acumularse dentro de una planta. El nitrato-N puede almacenarse en la planta. vacuolas hasta que sea necesario para la formación de compuestos de nitrógeno. Las plantas generalmente prefieren una combinación de ambas fuentes de nitrógeno, pero el grado de afinidad puede variar entre especies.

Entonces, una vez que la planta absorbe el nitrógeno, ¿cómo lo utiliza?

  • Aminoácidos - Los componentes básicos de las proteínas
  • Proteínas - Largas cadenas de aminoácidos que desempeñan diversas funciones en las plantas.
  • Enzimas - Proteínas que catalizan reacciones químicas
  • ADN - Instrucciones genéticas que determinan cómo se desarrolla y se reproduce una planta.
  • ARN - El mensajero que transmite las instrucciones del ADN para la síntesis de proteínas.
  • NADH - Participa en la síntesis de energía a través de la respiración celular.
  • NADPH - Producto de la primera parte de la fotosíntesis que proporciona energía para que se lleve a cabo el resto del proceso.
  • Colina - Necesario para la síntesis de las membranas celulares, vital para su correcto funcionamiento.
  • ácido indolacético - Hormona vegetal que ayuda a controlar la elongación y la división celular..
  • Clorofila - Un pigmento verde utilizado en la fotosíntesis, el proceso más importante para la vida en la Tierra.

La clorofila se mencionó al final porque la mayor parte del nitrógeno asimilado por las plantas se utiliza para otros fines además de la simple creación de moléculas de clorofila. La lista anterior deja claro por qué una fertilización nitrogenada adecuada es vital para la salud y el vigor de su césped.Echa un vistazo a algunos fertilizantes que contienen nitrógeno de Simple Lawn Solutions como: 15-0-15, 28-0-0, o 16-4-8. Echa un vistazo a nuestra sitio web y otros blogs sobre el cuidado del césped, o Contáctanos Solicite hoy mismo su plan de césped personalizado.

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