Ciclo de nutrientes del suelo
El ciclo de nutrientes del suelo es el movimiento de nutrientes esenciales para las plantas entre las reservas minerales, orgánicas, intercambiables y en solución a través de la meteorización, la transformación biológica, la sorción, la absorción y la pérdida.
Definition
El ciclo de nutrientes del suelo es el conjunto de procesos biológicos, químicos y físicos que transfieren los nutrientes de las plantas entre las reservas minerales, orgánicas, adsorbidas y disueltas del suelo, y entre el suelo, las plantas y el medio ambiente en general.
Scope
Este tema cubre los nutrientes esenciales para las plantas y sus ciclos en el suelo, especialmente el nitrógeno, el fósforo, el potasio y el azufre, los procesos de mineralización, fijación, sorción y absorción que rigen la disponibilidad, y las vías de pérdida de nutrientes. Conecta la química y la biología del suelo con el suministro de nutrientes que define la fertilidad.
Core questions
- ¿Qué nutrientes son esenciales y en qué formas los absorben las plantas?
- ¿Cómo controlan la mineralización y la inmovilización la disponibilidad de nutrientes?
- ¿Cómo limitan la sorción y la fijación la disponibilidad de fósforo y potasio?
- ¿Por qué vías se pierden los nutrientes del suelo?
Key concepts
- Macronutrientes y micronutrientes esenciales
- Mineralización e inmovilización
- El ciclo del nitrógeno en el suelo
- Sorción y fijación de fósforo
- Fijación y liberación de potasio
- Vías de pérdida de nutrientes
Key theories
- Reservas y transformaciones de nutrientes
- Cada nutriente cicla entre las reservas mineral, orgánica, intercambiable y en solución a través de la meteorización, la mineralización, la sorción y la absorción; la disponibilidad en un momento dado refleja el equilibrio de estas transformaciones más que el contenido total.
- Ciclo del nitrógeno en el suelo
- El nitrógeno del suelo se mueve a través de la fijación, la mineralización a amonio, la nitrificación a nitrato, la absorción por plantas y microbios, y las pérdidas por lixiviación, desnitrificación y volatilización, lo que convierte al nitrógeno en el nutriente más dinámico y sensible al manejo.
Mechanisms
Los nutrientes contenidos en los minerales y la materia orgánica se vuelven disponibles a medida que la meteorización y la descomposición microbiana los liberan a la solución del suelo y a los sitios de intercambio, desde donde las raíces los absorben. El nitrógeno es transformado por los microbios a través de la mineralización, nitrificación y desnitrificación; el fósforo es fuertemente sorbido y precipitado, limitando su solubilidad; el potasio se retiene en y dentro de las arcillas. Las pérdidas ocurren por lixiviación de iones solubles como el nitrato, por pérdidas gaseosas de nitrógeno y por remoción en la cosecha y la erosión.
Clinical relevance
La comprensión del ciclo de nutrientes es la base para el manejo de fertilizantes y estiércol: explica por qué los nutrientes varían en disponibilidad y movilidad, cómo hacer coincidir el suministro con la demanda de los cultivos y cómo minimizar las pérdidas que desperdician insumos y contaminan el agua, apoyando tanto la productividad como la protección ambiental.
History
La teoría mineral de la nutrición vegetal de Liebig en el siglo XIX estableció que el crecimiento de los cultivos depende de un suministro de nutrientes minerales, y la ley del mínimo que el rendimiento está limitado por el nutriente más escaso. La ciencia del suelo del siglo XX detalló los ciclos de nutrientes individuales, especialmente el nitrógeno y el fósforo, lo que sustentó el manejo moderno de nutrientes.
Key figures
- Justus von Liebig
- Nyle C. Brady
- Ray R. Weil
Related topics
Seminal works
- brady2016
- sparks2003
Frequently asked questions
- ¿Por qué el nitrógeno es el nutriente que con mayor frecuencia es limitante y más fácilmente se pierde?
- El nitrógeno se necesita en grandes cantidades y cicla a través de formas altamente móviles y gaseosas; el nitrato se lixivia fácilmente con el agua de drenaje y el nitrógeno se puede perder como gas a través de la desnitrificación y la volatilización de amoníaco, por lo que con frecuencia es deficiente y difícil de retener.
- ¿Por qué un suelo puede ser rico en un nutriente y las plantas aún carecer de él?
- El contenido total de nutrientes no es lo mismo que la disponibilidad; el fósforo y el potasio, por ejemplo, pueden ser abundantes pero en gran parte estar bloqueados en minerales o fuertemente sorbidos, por lo que solo la pequeña fracción en la solución del suelo y en los sitios de intercambio es fácilmente absorbida por las plantas.