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El nitrógeno es un gas que se encuentra en abundancia en el aire (alrededor del 78%) en forma de Ndos, pero debido a que no es químicamente reactivo, permanece libre y no es fácilmente asimilado por los seres. También forma moléculas de proteínas y ácidos nucleicos en las células, por lo que es muy importante para todos los organismos.
Algunas plantas son capaces de fijar nitrógeno del aire, mediante asociación con algunas especies de bacterias llamadas fijadores, que viven en nódulos en sus raíces. Estas plantas pertenecen al grupo de las leguminosas, como frijoles, soja, lentejas. También hay bacterias libres en el suelo que actúan sobre la transformación de Ndos en nitratos. Otro medio de fijar nitrógeno en la naturaleza es a través de un rayo. Cabe destacar el papel de las bacterias en el ciclo, ya que actúan en las distintas etapas.
Pasos del ciclo
Es importante darse cuenta de que, como cualquier ciclo biogeoquímico, como el del agua o el oxígeno, el ciclo del nitrógeno representa un flujo de materiales y energía que son constantes en la naturaleza y esenciales para el equilibrio de los ecosistemas. Los siguientes pasos facilitan la comprensión del proceso general.
Fijación
Las bacterias que se fijan libremente en el suelo o asociadas con las raíces de las leguminosas convierten el nitrógeno del aire (N2) en amoníaco (NH4 +) y nitratos (NO3-).
Amonificación
La urea (NH2) 2CO es uno de los productos de desecho del metabolismo animal (eliminado en la orina) y se transforma en amoníaco por las bacterias del suelo.
Nitrificación
Las bacterias nitrificantes del suelo convierten el amoníaco en nitratos.
Desnitrificación
El nitrógeno se devuelve a la atmósfera a través de bacterias desnitrificantes que lo convierten de los nitratos en el suelo.
Importancia
La presencia de nitrógeno es fundamental para asegurar el buen desarrollo de las plantas y, en consecuencia, de los animales que lo obtienen, directa o indirectamente a través de vegetales, según sean herbívoros o carnívoros.
Como no hay suficientes compuestos nitrogenados para las plantas, generalmente se utilizan fertilizantes industrializados, algunos utilizan salitre de chile, nitrato de sodio o nitrato de potasio, que se encuentra de forma natural en algunos suelos. Algunas soluciones alternativas son la rotación de cultivos (alternancia de plantas que consumen y reponen nitrógeno) y el abono verde (utilizando restos de leguminosas).
Sin embargo, el exceso de nitratos y amoniaco en el suelo por el uso de fertilizantes y también por la actividad animal, acaba contaminando los cuerpos de agua por lixiviación del suelo. Esto provoca el aumento de nutrientes y alto crecimiento de algas, generando un desequilibrio llamado eutrofización o eutrofización.
