¿Cómo asimilan el nitrógeno las plantas?

El nitrógeno es posiblemente el nutriente más limitante en la agricultura. Existe la paradoja de que aunque es uno de los principales componentes de la atmósfera (cerca del 80%), está bajo una forma químicamente muy estable, el gas dinitrógeno (N2), difícilmente asimilable por parte de los seres vivos. Por lo que este nitrógeno tiene que transformarse en otras moléculas como el nitrato o el amonio, principales componentes de los fertilizantes, para que las plantas puedan tomarlos más fácilmente del suelo.

Asimilación de nitrógeno

De acuerdo al siguiente esquema, las plantas pueden asimilar el nitrógeno de hasta cuatro formas diferentes. Una de ellas es mediante la transformación de N2 en amonio a través del proceso biológico de la fijación, que se suele dar gracias a algunos microorganismos simbiontes de determinadas plantas (el caso más conocido y usado es la simbiosis rizobio-leguminosa, coloquialmente conocido como “abono verde”). Esto es así gracias a que estos microorganismos poseen una enzima crucial llamada nitrogenasa de la cual ya hablamos anteriormente. También las plantas pueden asimilar otras fuentes de nitrógeno como el nitrato, el nitrito o el amonio, siendo esta última molécula la más importante ya que es el paso intermedio en el que el nitrógeno pasa de su forma inorgánica a orgánica, formando esta última parte de biomoléculas más grandes como las proteínas. Aunque se conocen también que las plantas pueden asimilar compuestos nitrogenados de bajo peso molecular (como la urea), todos terminan transformándose en amonio y entrando dentro de la ruta bioquímica del glutamato.

En la figura de arriba se ven representadas tres fases en este proceso, la primera implica el transporte de esos compuestos nitrogenados hacia dentro de las células vegetales donde son sometidos a procesos redox de reducción (ganan electrones) para finalmente, entrar en la etapa de transformación o asimilación mediante su transformación siguiendo la ruta del glutamano.

Por lo tanto, existen muchas enzimas claves para que las plantas tomen y asimilen nitrógeno como la nitrogenasa, las nitrato o nitrito reductasas y las glutamina y glutamato sintetasas respectivamente. Conocer los genes que expresan dichas enzimas y/o las condiciones ambientales que regulan la expresión de dichos genes es hoy en día una de las líneas de investigación más interesantes en agricultura. Todo este conocimiento es fundamental si queremos optimizar la fertilización de nuestros campos y hacerlo de la forma más eficiente posible.

Nitrogeno-y-microorganismos-del-suelo1

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