Abstract

La dinámica de agua en el suelo permite mover, almacenar y redistribuir los nutrientes y los elementos contaminantes dentro de los agroecosistemas productivos y naturales. El nitrógeno (N), principalmente en su forma inorgánica, es un nutriente altamente dependiente de los flujos de agua, participando activamente en el transporte, la transformación, el almacenamiento y las potenciales pérdidas de N desde un ecosistema. Sin embargo, esta relación es más compleja de lo que parece a primera vista. El avance del conocimiento en esta materia se ha centrado en los componentes individuales que participan en la relación agua-N, considerando modelaciones estáticas de los procesos, lo cual no responde por completo a como esta relación presenta una dependencia dinámica a través del tiempo y dentro del perfil de suelo, y como la interacción de sus componentes afecta la disponibilidad de N en los agroecosistemas. Por lo tanto, nosotros proponemos que los suelos tienen la capacidad de almacenar físicamente el N inorgánico, dependiendo principalmente de las propiedades hidráulicas del suelo. Esta dependencia espacio-temporal, que regula la distribución, retención y transformaciones de N en el suelo, controla la disponibilidad, el almacenamiento y las pérdidas de N, y por ende, permite establecer un componente transversal dentro del ciclo del N en un agroecosistema en particular. El objetivo de este trabajo es establecer un nuevo concepto dinámico dentro de los agroecosistemas productivos y naturales, además de discutir y aclarar la participación de cada uno de los componentes físicos, químicos y biológicos dentro de esta relación. El almacenamiento físico de N mineral depende de la capacidad y funcionalidad del sistema poroso para almacenar y distribuir el agua y los nutrientes dentro del perfil. Este almacenamiento está regulado por ciclos continuos de humectación y secado a través del tiempo. Los límites espacio-temporales de disponibilidad o ausencia de las formas reducidas u oxidadas de N dependen de los procesos estáticos y dinámicos del agua en el suelo, de la tortuosidad del sistema poroso, fuentes externas e internas de N mineral, actividad microbiana y absorción de las raíces (tasa de absorción y cantidad total absorbida). De esta manera, un aumento de agua en el suelo favorece pulsos de mineralización de las fuentes orgánicas, incrementando la difusión del N mineral y orgánico soluble, aumentando la acumulación de nitratos en la solución y a su vez, la posibilidad de pérdidas de N mineral en el sistema por lixiviación y desnitrificación. Por el contrario, cuando el suelo se seca, el ordenamiento de las partículas del suelo después de la re-humectación permite que las fuentes orgánicas de N sean físicamente inaccesibles para la biomasa microbiana, disminuyendo su actividad y favoreciendo la ausencia de N disponible en la solución. Este renovado concepto, dependiente de los ciclos continuos de humectación y secado del suelo establece que el N mineral presenta un “tiempo de disponibilidad en el suelo dentro de un almacén físico”, permitiendo ajustar la fertilización nitrogenada, no solo a la demanda y suministro, sino que también a los procesos dinámicos que ocurren naturalmente en los agroecosistemas.