martes, 3 de junio de 2014
El ciclo del nitrógeno
El nitrógeno es uno de los minerales fundamentales
para las plantas, y si bien el 80% de la atmósfera está compuesta por N2,
éste no es fácilmente asimilable por los organismos. Si bien en
la agricultura es costumbre utilizar fuentes de nitrógeno químico, existen
microorganismos que son capaces de utilizar el nitrógeno atmosférico. A través
de métodos biológicos. Ciertas bacterias y cianobacterias tienen la capacidad
de llevar a cabo una reacción química mediante la cual el nitrógeno atmosférico es transformado en amoníaco. En
el suelo, el amoníaco es transformado en nitritos
y posteriormente en nitratos por
diferentes tipos de bacterias que actúan en cada paso.
Las plantas sólo pueden absorber el nitrógeno
del suelo disuelto en agua en forma de nitratos, y lo utilizan para formar las
proteínas. Los animales en cambio, consumen nitrógeno al ingerir las proteínas
de las plantas, cuyos aminoácidos participan en la formación de las propias
proteínas. Cuando las plantas y animales mueren o
eliminan desechos, los microorganismos descomponedores transforman los compuestos
nitrogenados en amoníaco. En esta etapa las bacterias convierten el amoníaco en
nitratos y una pequeña parte en nitrógeno atmosférico, con lo cual se completa
el ciclo.
La importancia de los minerales y el ciclo de la materia
La materia que forma parte del planeta sufre
numerosas transformaciones al ser utilizada por los seres vivos. Algunos
minerales son asimilados por los organismos fotosintetizadores (como plantas y
cianobacterias) que los incorporan a sus estructuras y órganos y utilizan para cumplir distintas funciones
metabólicas. A su vez, cuando un ser vivo se alimenta de otro, incorpora esos
elementos químicos a través de la cadena alimentaria, y en algún momento
retornan al ambiente, ya sea al agua, suelo o aire como parte del ciclo de la
materia. A través de estos ciclos y con el uso de energía, la materia se va
transformando.
Cuando las plantas y animales cumplen sus
ciclos vitales, o cuando eliminan desechos o desprenden partes de su cuerpo
(hojas, por ejemplo), estos componentes son descompuestos por numerosos hongos
y bacterias, y vuelven al ambiente en estructuras más simples que pueden ser
reutilizados por los productores. Así los descomponedores tienen importancia no
solo en la cadena alimentaria, sino en la producción de materia orgánica
fértil, es decir el humus del suelo.
A medida que el hombre comenzó a cultivar
plantas para su consumo, estos elementos del suelo se fueron extrayendo junto
con las cosechas. Tras años de agricultura, para mantener la fertilidad de los
suelos, se hace necesario reponer esos minerales. Es por ello que los
agricultores utilizan fertilizantes químicos y de esa forma aseguran grandes
rendimientos.
Los microbios del suelo y la agricultura
En el
suelo conviven numerosos tipos de organismos microscópicos como bacterias y
hongos, que pueden ofrecer grandes beneficios. Estos microorganismos
contribuyen en la formación del suelo ya que participan en la degradación de la
materia orgánica y en los ciclos de elementos como el carbono, nitrógeno,
oxígeno, azufre, fósforo, hierro, entre otros. Estas sustancias aportan a la
fertilidad del suelo y son utilizados por los seres vivos en su metabolismo.
Además, muchos de estos microorganismos viven alrededor de las raíces de las
plantas e influyen en su crecimiento, y tienen gran importancia para los
cultivos agrícolas como las leguminosas y algunos forestales. El crecimiento de
las plantas es estimulado por estos microorganismos del suelo que ayudan a
absorber nutrientes y las protegen o evitan el ataque de microorganismos
patógenos (ver Cuaderno Nº 93).
En la
actualidad, biólogos, microbiólogos y ecólogos estudian las comunidades
microbianas del suelo en busca de microorganismos beneficiosos que puedan ser
utilizados en la agricultura, para proteger los cultivos del ataque de plagas o
enfermedades, como fertilizantes “amigos” del medioambiente (biofertilizantes),
para la limpieza de ambientes contaminados (biorremediación), en la
alimentación y otras industrias (ver Cuadernos Nº 36, 53, 57, 84).
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