Nutrientes del suelo y su disponibilidad
Además de luz, agua y dióxido de carbono, las plantas necesitan nutrientes para crecer, producir biomasa y ser alimento para animales y microbios.
Los nutrientes caen dentro de dos categorías:
Nutrientes transportados por el viento, esencialmente compuestos solubles de nitrógeno (una fuente potencialmente infinita)
Nutrientes provenientes de la roca, llamados nutrientes minerales (P, K, Ca, Mg, etc.) originalmente liberados por erosión del material precursor (una fuente finita)
Las plantas no derivan comúnmente sus nutrientes directamente de la atmósfera o de la roca madre, pero de depósitos almacenados en el suelo donde los nutrientes pueden escasear periódicamente.
No es la cantidad total de elementos nutritivos en el suelo la que determina el crecimiento de las plantas, sino su disponibilidad. Los nutrientes se hacen disponibles en gran parte debido a procesos biológicos en el suelo. La mayor parte de los nutrientes está almacenada en el humus recalcitrante (de descomposición lenta).
No es que la concentración en la solución del suelo tenga importancia ecológica, pero la tasa de liberación de nutrientes, que está generalmente relacionada con su absorción por las plantas. Por lo tanto, el estatus de los nutrientes del suelo en ecosistemas naturales, no puede ser estudiado por análisis químicos convencionales de extractos de suelo, sino que necesita ser evaluado a través de la actividad microbiana del suelo (p.e. la tasa de mineralización).
Ya que el origen del nitrógeno es la atmósfera y que la disponibilidad natural de nitrógeno para las plantas está bajo control biológico, la nutrición por N es tratada de manera separada de la nutrición mineral.
Abruptos gradientes de nutrientes llevan a diferencias marcadas en la biomasa de las plantas y en la composición de especies incluso a grandes altitudes (Fig. 5, 300 m por encima del límite arbóreo superior en los Alpes, Wattens/Tirol, 2300 m). Un barranco sin salida atrapa nutrientes filtrados de las laderas de alrededor. La precipitación en esta zona es alta (> 1200 mm/año con un pico durante la estación de crecimiento), por lo tanto, las plantas que crecen cuesta arriba nunca experimentan la falta de humedad. Note que las concentraciones de los nutrientes en las hojas varían poco a lo largo de este gradiente de vigor de la plantas de un orden de magnitud (10 veces más) y altas concentraciones de nitrógeno en las hojas se presentan a ambos lados del transecto. Lo que difiere es la cantidad de biomasa y por lo tanto el nitrógeno presente en la biomasa, por unidad de área de tierra.
Recuerde:
- La biomasa es producida en la medida en que la disponibilidad de nitrógeno lo permita.
- La concentración de N por unidad de masa varía muy poco.
