Mineralización (ciencia del suelo)

Una visión conceptual del ciclo C y el ciclo N durante la descomposición de la materia orgánica. La población microbiana del suelo libera exoenzimas (1), que despolimerizan la materia orgánica muerta (2). Los descomponedores microbianos asimilan los monómeros (3) y los mineralizan en compuestos inorgánicos como dióxido de carbono o amonio (4) o utilizan los monómeros para sus necesidades biosintéticas. La mineralización de N conduce a una pérdida de amonio en el medio ambiente (5), pero este proceso solo es relevante si la materia orgánica tiene un bajo contenido de C:N relación. El amonio del medio ambiente se puede inmovilizar si la materia orgánica muerta tiene una alta relación C: N y, por lo tanto, proporciona N (6) insuficiente. La alta demanda microbiana de N conduce a una retención de N dentro de la materia orgánica y, por lo tanto, a una disminución de la relación C:N a lo largo de la descomposición.

La mineralización o inmovilización del nitrógeno depende de la relación carbono-nitrógeno (relación C:N) de la materia orgánica en descomposición. En general, la materia orgánica que entra en contacto con el suelo tiene muy poco nitrógeno para satisfacer las necesidades biosintéticas de la población microbiana del suelo en descomposición. Si la relación C:N de la materia orgánica en descomposición es superior a aproximadamente 30: 1, los microbios en descomposición pueden absorber nitrógeno en forma mineral como, por ejemplo, amonio o nitratos. Se dice que este nitrógeno mineral está inmovilizado. Esto puede reducir la concentración de nitrógeno inorgánico en el suelo y, por lo tanto, el nitrógeno no está disponible para las plantas.

A medida que se libera dióxido de carbono durante la generación de energía en descomposición, un proceso denominado «catabolismo», la relación C:N de la materia orgánica disminuye. Cuando la relación C:N es inferior a aproximadamente 25:1, la descomposición adicional causa mineralización por la liberación simultánea de nitrógeno inorgánico como amonio. Cuando se completa la descomposición de la materia orgánica, el nitrógeno mineralizado de la misma se suma al ya presente en el suelo y, por lo tanto, aumenta el nitrógeno mineral total en el suelo.