Inmovilización (ciencia del suelo)

La inmovilización en la ciencia del suelo es la conversión de compuestos inorgánicos en compuestos orgánicos por microorganismos o plantas, por lo que los compuestos se vuelven inaccesibles para las plantas. ^[1] La inmovilización es lo opuesto a la mineralización . En la inmovilización, los nutrientes inorgánicos son absorbidos por los microbios del suelo y dejan de estar disponibles para la absorción de las plantas. ^[2] Por lo tanto, la inmovilización es un proceso biológico controlado por bacterias ^[3] que consumen nitrógeno inorgánico y forman aminoácidos y macromoléculas biológicas (formas orgánicas). ^[4] La inmovilización y la mineralización son procesos continuos que ocurren simultáneamente por los cuales el nitrógeno del sistema de descomposición se transforma constantemente de un estado inorgánico a uno orgánico por inmovilización y de un estado orgánico a uno inorgánico por descomposición y mineralización. ^[5]

Relación C:N

El nitrógeno mineralizado o inmovilizado depende de la relación C/N de los residuos vegetales. ^[6] Por ejemplo, la incorporación de materiales con una alta relación carbono/nitrógeno, como aserrín y paja, estimulará la actividad microbiana del suelo, aumentará la demanda de nitrógeno y provocará la inmovilización. ^[7] Esto se conoce como efecto de cebado . ^[8] En general, los residuos vegetales que entran al suelo tienen muy poco nitrógeno para que la población microbiana del suelo convierta todo el carbono en sus células. Si la relación C:N del material vegetal en descomposición es superior a aproximadamente 30:1, la población microbiana del suelo puede tomar nitrógeno en forma mineral (por ejemplo, nitrato ). Se dice que este nitrógeno mineral está inmovilizado. Los microorganismos compiten con las plantas por NH4+ y NO3- durante la inmovilización y, por lo tanto, las plantas pueden volverse fácilmente deficientes en nitrógeno.

A medida que se libera dióxido de carbono a través de la descomposición, la relación C:N de la materia orgánica disminuye y la demanda microbiana de nitrógeno mineral disminuye. Cuando la relación C:N cae por debajo de aproximadamente 25:1, la descomposición adicional da como resultado una mineralización simultánea de nitrógeno que excede el requerido por la población microbiana.

Cuando la descomposición esté prácticamente completa, el nitrógeno mineral del suelo será mayor que el inicial debido a la mineralización del nitrógeno de los residuos vegetales.

Mecanismos de inmovilización del nitrógeno

Existen dos mecanismos de inmovilización del nitrógeno: la acumulación de nitrógeno en la biomasa microbiana y la acumulación de nitrógeno en los subproductos de la actividad microbiana. La acumulación de nitrógeno en los subproductos de la actividad microbiana en los restos vegetales en descomposición sigue un mecanismo de dos fases. Tras la lixiviación inicial de los materiales solubles de los detritos frescos, las exoenzimas despolimerizan el sustrato de los detritos produciendo carbohidratos reactivos, compuestos fenólicos, pequeños péptidos y aminoácidos. Este es un período en el que el crecimiento microbiano es rápido y los microbios convierten el nitrógeno del sustrato y el nitrógeno exógeno en biomasa microbiana y productos exudados de la actividad microbiana. ^{[ cita requerida ]}

Véase también

Referencias

^ Principios y práctica de la ciencia del suelo, el suelo como recurso natural (4ª edición), RE White
^ "Inmovilización". lawr.ucdavis.edu . Consultado el 20 de noviembre de 2019 .
^ Schimel, DS (1988-10-01). "Cálculo de la eficiencia del crecimiento microbiano a partir de la inmovilización de 15N". Biogeoquímica . 6 (3): 239–243. doi :10.1007/BF02182998. ISSN 1573-515X. S2CID 94918307.
^ Batlle-Aguilar, J.; Brovelli, A.; Porporato, A.; Barry, DA (1 de abril de 2011). "Modelación de los ciclos de carbono y nitrógeno del suelo durante el cambio de uso de la tierra. Una revisión" (PDF) . Agronomía para el Desarrollo Sostenible . 31 (2): 251–274. doi :10.1051/agro/2010007. ISSN 1773-0155. S2CID 25298197.
^ Kai, Hideaki; Ahmad, Ziauddin; Harada, Togoro (septiembre de 1969). "Factores que afectan la inmovilización y liberación de nitrógeno en el suelo y características químicas del nitrógeno recién inmovilizado: I. Efecto de la temperatura en la inmovilización y liberación de nitrógeno en el suelo". Ciencia del suelo y nutrición vegetal . 15 (5): 207–213. doi :10.1080/00380768.1969.10432803. ISSN 0038-0768.
^ RG McLaren y K. Cameron Soil Science: producción sostenible y protección del medio ambiente (2.ª edición), Oxford University Press, (1996) ISBN 0-19-558345-0
^ Szili-Kovács, Tibor; Török, Katalin; Tilston, Emma L.; Hopkins, David W. (1 de agosto de 2007). "Promoción de la inmovilización microbiana del nitrógeno del suelo durante la restauración de campos agrícolas abandonados mediante adiciones orgánicas". Biología y fertilidad de los suelos . 43 (6): 823–828. doi :10.1007/s00374-007-0182-1. ISSN 1432-0789. S2CID 6495745.
^ Bastida, Felipe; García, Carlos; Más ardiente, Noé; Eldridge, David J.; Bowker, Mateo A.; Abades, Sebastián; Alfaro, Fernando D.; Asefaw Berhe, Asmeret; Cutler, Nick A.; Gallardo, Antonio; García-Velázquez, Laura (2019-08-02). "Predictores ecológicos globales del efecto de preparación del suelo". Comunicaciones de la naturaleza . 10 (1): 3481. Código bibliográfico : 2019NatCo..10.3481B. doi :10.1038/s41467-019-11472-7. ISSN 2041-1723. PMC 6677791 . PMID 31375717.

Enlaces externos

La definición del diccionario de inmovilización (ciencia del suelo) en Wikcionario

[1] Principios y práctica de la ciencia del suelo, el suelo como recurso natural (4ª edición), RE White

[:0-2] "Inmovilización". lawr.ucdavis.edu . Consultado el 20 de noviembre de 2019 .

[3] Schimel, DS (1988-10-01). "Cálculo de la eficiencia del crecimiento microbiano a partir de la inmovilización de 15N". Biogeoquímica . 6 (3): 239–243. doi :10.1007/BF02182998. ISSN 1573-515X. S2CID 94918307.

[4] Batlle-Aguilar, J.; Brovelli, A.; Porporato, A.; Barry, DA (1 de abril de 2011). "Modelación de los ciclos de carbono y nitrógeno del suelo durante el cambio de uso de la tierra. Una revisión" (PDF) . Agronomía para el Desarrollo Sostenible . 31 (2): 251–274. doi :10.1051/agro/2010007. ISSN 1773-0155. S2CID 25298197.

[5] Kai, Hideaki; Ahmad, Ziauddin; Harada, Togoro (septiembre de 1969). "Factores que afectan la inmovilización y liberación de nitrógeno en el suelo y características químicas del nitrógeno recién inmovilizado: I. Efecto de la temperatura en la inmovilización y liberación de nitrógeno en el suelo". Ciencia del suelo y nutrición vegetal . 15 (5): 207–213. doi :10.1080/00380768.1969.10432803. ISSN 0038-0768.

[6] RG McLaren y K. Cameron Soil Science: producción sostenible y protección del medio ambiente (2.ª edición), Oxford University Press, (1996) ISBN 0-19-558345-0

[7] Szili-Kovács, Tibor; Török, Katalin; Tilston, Emma L.; Hopkins, David W. (1 de agosto de 2007). "Promoción de la inmovilización microbiana del nitrógeno del suelo durante la restauración de campos agrícolas abandonados mediante adiciones orgánicas". Biología y fertilidad de los suelos . 43 (6): 823–828. doi :10.1007/s00374-007-0182-1. ISSN 1432-0789. S2CID 6495745.

[8] Bastida, Felipe; García, Carlos; Más ardiente, Noé; Eldridge, David J.; Bowker, Mateo A.; Abades, Sebastián; Alfaro, Fernando D.; Asefaw Berhe, Asmeret; Cutler, Nick A.; Gallardo, Antonio; García-Velázquez, Laura (2019-08-02). "Predictores ecológicos globales del efecto de preparación del suelo". Comunicaciones de la naturaleza . 10 (1): 3481. Código bibliográfico : 2019NatCo..10.3481B. doi :10.1038/s41467-019-11472-7. ISSN 2041-1723. PMC 6677791 . PMID 31375717.