Language
Country/Area
No result found
Del nitrógeno a los aminoácidos: ¿Cómo ayudan los microorganismos a las plantas a absorber nitrógeno?
En la naturaleza, el nitrógeno es un elemento vital esencial para el crecimiento y desarrollo de las plantas. Sin embargo, las plantas no pueden utilizar directamente el nitrógeno en forma de gas nitrógeno (N2). Esto hace que los microorganismos desempeñen un papel clave en la absorción y utilización del nitrógeno. Los microorganismos utilizan un proceso llamado fijación de nitrógeno para convertir el nitrógeno en formas que las plantas pueden absorber, como el amoníaco (NH4+) y el nitrato (NO3−). Este proceso no sólo mejora la salud de las plantas, sino que también aumenta la sostenibilidad agrícola.
La absorción de nitrógeno es esencial para el crecimiento de las plantas y los microorganismos apoyan este proceso.
Proceso de transformación del nitrógeno
Las plantas absorben nitrógeno del suelo principalmente a través de sus sistemas de raíces, en forma de nitratos y amoníaco. En suelos sanos, el nitrato suele ser la principal forma de nitrógeno disponible, mientras que el amoníaco puede predominar en pastizales y suelos anaeróbicos inundados, como los arrozales.
Las raíces de las plantas afectan la abundancia de diferentes formas de nitrógeno al cambiar el pH del suelo y secretar compuestos orgánicos u oxígeno, promoviendo así la actividad de los microorganismos para promover la conversión de diversas sustancias nitrogenadas. Los iones de amonio en las raíces de las plantas ingresan a la planta a través de proteínas de transporte de amoníaco, mientras que los nitratos son absorbidos por una variedad de proteínas de transporte de nitratos.
Cómo procesan las plantas el nitrógeno
El nitrógeno se transporta principalmente a través del xilema, desde donde se entrega a otras partes de la planta en forma de nitratos, amoníaco disuelto y aminoácidos. En la mayoría de los casos, la reducción de nitrato ocurre principalmente en las hojas de las plantas, mientras que las raíces solo capturan una pequeña cantidad de nitrato para su reducción. Independientemente del proceso de absorción o síntesis, el amoníaco eventualmente se incorporará a los aminoácidos a través de la vía glutamato sintetasa-glutamato sintetasa (GS-GOGAT).El transporte y la conversión de nitrógeno no sólo es esencial para el crecimiento de las plantas, sino que también afecta a la salud de todo el ecosistema.
pH y equilibrio iónico
Siempre que el nitrato se reduce a amoníaco, la planta debe mantener el equilibrio del pH de su entorno, lo que a menudo significa emitir iones OH− o neutralizarlos con ácidos orgánicos. Esto hace que el suelo alrededor de las plantas que absorben nitratos sea alcalino. Para mantener el equilibrio iónico, las plantas deben absorber NO3− acompañado de la entrada o excreción de aniones cargados negativamente con cationes cargados positivamente. Por ejemplo, plantas como los tomates absorben iones metálicos como potasio (K+), sodio (Na+), calcio (Ca2+) y magnesio (Mg2+) para equilibrar la absorción de nitrato.
Eficiencia en la utilización del nitrógeno
La eficiencia en el uso del nitrógeno (EUN) es la proporción de nitrógeno que las plantas son capaces de absorber y utilizar. Mejorar la eficiencia del uso del nitrógeno y de la fertilización es fundamental para el desarrollo agrícola sostenible, reduciendo la contaminación (como la escorrentía de fertilizantes) y los costos de producción, al tiempo que se aumentan los rendimientos. La EUN de los cultivos en todo el mundo es generalmente inferior al 50%, lo que impulsa a los científicos a buscar formas de mejorar la eficiencia del uso del nitrógeno mediante mejores fertilizantes, una mejor gestión de los cultivos, la cría selectiva y la ingeniería genética.
Mejorar la eficiencia del uso del nitrógeno y de los fertilizantes es un desafío importante en la agricultura sostenible.
Al comprender el importante papel de los microorganismos en la absorción de nitrógeno por parte de las plantas y los procesos fisiológicos relacionados, ¿podemos encontrar formas más innovadoras de mejorar la producción y la sostenibilidad agrícolas?
