martes, 26 de noviembre de 2013

Cómo capturar el nitrógeno indispensable



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De los cuatro elementos fundamentales (oxígeno, hidrógeno, carbono y nitrógeno), el nitrógeno es el único que se convierte en parte de la materia vegetal tras sufrir una serie de transformaciones químicas muy complejas. Las plantas por sí mismas no están en condiciones de obtenerlo y utilizarlo directamente en su estado de elemento gaseoso libre. La operación se realiza por etapas, transformándose en compuestos capaces de ser absorbidos junto con el agua por las raíces de las plantas.

Nitrogeno

El nitrógeno se obtiene por dos vías: por intervención de agentes atmosférico como descargas eléctricas, agua de lluvia, etc., que transforman el nitrógeno atmosférico en elementos ácidos que a su vez serán reducidos a sales solubles en el agua que circula en el suelo, o bien por intervención de diferentes categorías de bacterias con una actividad química muy especializada.

En este caso se habla del ciclo del nitrógeno, cuyas fases son las siguientes:

1. Acción de bacterias del amoníaco (género Azotobacter) sobre los residuos en descomposición de animales y plantas ricos en nitrógeno, con formación de amoníaco, anhídrido carbónico y ácido sulfúrico.

2. Acción de oxidación de las bacterias nitrificantes (género Nitrosomas) sobre el amoníaco y la consiguiente formación de ácido nitroso, que al reaccionar con los compuestos minerales del suelo favorece la formación de los nitritos.

3. Acción de oxidación por bacterias nitrificantes (género Nitrobacter) sobre dichos nitritos y la consiguiente formación de nitratos fácilmente utilizables.

Hay que recordar que junto a los tres grupos de bacterias nitrificantes existen las que desarrollan una actividad opuesta, es decir, que actúan sobre el nitrito y los nitratos descomponiéndolos en amoníaco y nitrógeno libre para asegurar el retorno cíclico al suelo del elemento esencial. En raras ocasiones el nitrógeno es utilizado en su estado libre y, cuando sucede, los encargados son nuevamente organismos unicelulares, en concreto una bacteria, Rhizobium leguminosarum, que fija el nitrógeno (se entiende por fijación del nitrógeno su transformación en amoníaco) contenido en la atmósfera en beneficio de las leguminosas que la hospedan en sus raíces, dentro de característicos tubérculos. Éste es un ejemplo de simbiosis en la que ambos organismos obtienen un beneficio: las leguminosas satisfacen su "hambre de nitrógeno", mientras que el microorganismo vive a expensas de la planta de la que obtiene sales minerales y azúcares. Analizando con cuidado el fenómeno, se observa que en un primer momento las leguminosas reaccionan a la invasión de estas colonias de bacterias formando capas de tejido protector, y soportan ser utilizadas hasta la llegada de la floración. A continuación contraatacan desintegrando los tubérculos formados mediante la producción de enzimas capaces de digerirlos, para finalmente utilizar el nitrógeno fijado. El descubrimiento de esta relación de convivencia pacífica entre las bacterias fijadoras de nitrógeno y las plantas permitió la introducción en la agricultura de la práctica de la rotación de cultivos, alternando el cultivo de plantas empobrecedoras del suelo, como por ejemplo los cereales, con cultivos de leguminosas, como por ejemplo las habas, arvejas o altramuces, que enriquecen el suelo gracias a los aportes de nitrógeno. Finalmente, es importante recordar la otra forma de simbiosis presente en el mundo vegetal y que afecta a todas las plantas que viven conjuntamente con las micorrizas: éstas se hallan en abundancia en el aparato radical de robles, castaños, avellanos y otros árboles, y su misión es absorber del suelo agua, sales y sustancias nitrogenadas y hacerlas asimilables para las plantas superiores, de las que obtienen una pequeña cantidad de compuestos orgánicos.

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