Leguminosas de Navarra

El nitrógeno es uno de los elementos más abundantes en la superficie terrestre. En las plantas es el cuarto elemento más abundante después del C, H y O, siendo un macronutriente esencial que forma parte de biomoléculas como proteínas, ácidos nucleicos, porfirinas y alcaloides.

La figura muestra los principales procesos e interacciones entre el nitrógeno de la atmosfera, el suelo y los seres vivos en lo que se conoce como ciclo biogeoquímico del nitrógeno. La litosfera dispone de la mayor reserva de N, sin embargo este nitrógeno mineral se encuentra atrapado en rocas ígneas y tiene una escasa participación en el ciclo del N. De esta forma es el N presente en la atmósfera (78%) la principal fuente de N que interviene en este ciclo.

El proceso por el cual el N atmosférico se reduce a amonio (NH₃) se denomina fijación de N y puede llevarse a cabo de forma industrial, a través de la reacción de Haber-Bosch, o biológica, a través de organismos fijadores de nitrógeno. La fijación atmosférica debida a descargas eléctricas es poco relevante en cuanto al volumen de N fijado. La fijación Biológica de Nitrógeno (FBN) es el principal punto de entrada de N atmosférico en el ciclo biogeoquímico.

Una vez en la solución del suelo, el amonio puede ser transformado en NO₃^- por las bacterias nitrificantes (nitrificación) o ser tomado como tal por las plantas o microorganismos convirtiéndose en N orgánico. Las plantas pueden obtener el nitrógeno en forma de nitrato (NO₃^-) y amonio (NH₄⁺). En algunos casos, las plantas pueden obtener el N a través de la FBN formando asociaciones simbióticas con organismos fijadores de N. Esta forma de adquisición de N es especialmente importante dentro de la familia de las leguminosas. La transformación de N orgánico en NH4+ se denomina mineralización. Este NH4+ puede volver de nuevo a la atmósfera mediante procesos de desnitrificación.