Una investigación en 30 pares de terrenos forestales y agrícolas revela que la temperatura y las lluvias condicionan la acumulación de nitrógeno microbiano en los bosques, mientras que en los suelos cultivados predominan las propiedades minerales y el equilibrio de nutrientes.
Redacción: Redacción Mundo Agropecuario
Editor: Karem Díaz S.
Un equipo de investigadores de la Academia China de Ciencias descubrió que el clima no ejerce la misma influencia sobre los mecanismos naturales de almacenamiento de nitrógeno en los suelos forestales y agrícolas. El estudio, publicado en noviembre de 2026 en la revista científica Global Change Biology, demuestra que la temperatura y las precipitaciones están estrechamente relacionadas con la acumulación de nitrógeno procedente de microorganismos muertos en los bosques, pero esa relación prácticamente desaparece en los terrenos destinados a cultivos.
La investigación fue dirigida por el profesor Li Dejun, del Instituto de Agricultura Subtropical de la Academia China de Ciencias, y aporta nuevas evidencias sobre la manera en que el uso del suelo modifica los procesos biológicos responsables de conservar nutrientes esenciales para el crecimiento vegetal.
Los resultados tienen especial interés para la agricultura porque indican que la capacidad de un terreno para conservar nitrógeno no depende exclusivamente de las condiciones climáticas. También intervienen la composición mineral, las características químicas del suelo y las transformaciones que experimentan las comunidades microbianas.
Los microorganismos forman una reserva natural de nitrógeno
Las bacterias y los hongos del suelo participan continuamente en la transformación de la materia orgánica y en la circulación de nutrientes. Durante su crecimiento incorporan nitrógeno a sus estructuras celulares y, cuando mueren, una parte de sus restos permanece en el terreno.
Estos residuos, conocidos como necromasa microbiana, pueden asociarse con partículas minerales que dificultan su descomposición. De esta manera, una fracción del nitrógeno queda incorporada a reservas relativamente persistentes, en lugar de regresar inmediatamente a las formas disponibles para otros organismos.
Los científicos denominan a este mecanismo bomba microbiana de nitrógeno, un proceso que contribuye a la acumulación y conservación del nutriente en los ecosistemas terrestres.
La importancia de estos organismos para la agricultura también se relaciona con las transformaciones microbianas que regulan el ciclo del nitrógeno, desde la fijación biológica hasta la liberación de compuestos que pueden aprovechar las plantas.
Sin embargo, hasta ahora existían interrogantes sobre si las condiciones climáticas controlaban la formación de estas reservas de manera semejante en terrenos con diferentes usos.
Treinta pares de suelos permiten comparar bosques y tierras agrícolas
Para investigar estas diferencias, el equipo científico examinó 30 pares de sitios forestales y agrícolas distribuidos a lo largo de un gradiente climático subtropical.
Las localidades estudiadas presentaban temperaturas medias anuales comprendidas entre 11,5 y 21,7 grados Celsius, mientras que las precipitaciones anuales variaban entre 1.165 y 1.878 milímetros.
La comparación de bosques y terrenos cultivados próximos permitió analizar cómo cambia la acumulación de nitrógeno microbiano bajo condiciones climáticas relativamente comparables, pero con diferentes características de uso del suelo.
Los investigadores utilizaron biomarcadores basados en aminoazúcares para estimar el nitrógeno contenido en los restos de hongos y bacterias. También recurrieron al seguimiento de los isótopos oxígeno-18 y nitrógeno-15 para estudiar la eficiencia con la que los microorganismos utilizan este nutriente.
Estas mediciones se combinaron con análisis geoquímicos y modelos estadísticos destinados a identificar las relaciones entre clima, actividad microbiana, composición mineral y almacenamiento de nitrógeno.
Los bosques acumulan mucho más nitrógeno procedente de microorganismos muertos
Una de las diferencias más importantes apareció al comparar las reservas de necromasa microbiana de ambos sistemas.
Los suelos forestales contenían un 341,4 % más de nitrógeno procedente de restos de hongos que los terrenos agrícolas vecinos. Esto equivale aproximadamente a 4,4 veces la cantidad registrada en los suelos cultivados.
Cuando se consideró el nitrógeno total acumulado en la necromasa microbiana, los bosques presentaron valores un 150,6 % superiores, equivalentes a unas 2,5 veces los encontrados en las tierras agrícolas.
No obstante, apareció una diferencia importante al relacionar esas reservas con la cantidad de microorganismos vivos.
Por unidad de biomasa microbiana viva, los bosques registraron un coeficiente de acumulación un 50,8 % inferior al de los terrenos agrícolas.
Esta aparente contradicción indica que una reserva total más grande no significa necesariamente una mayor acumulación proporcional de residuos microbianos.
Los bosques pueden mantener cantidades elevadas de nitrógeno en la necromasa gracias a una actividad biológica intensa, mientras que en los suelos agrícolas adquieren mayor importancia los mecanismos que protegen físicamente los residuos frente a su descomposición.
El aumento de temperatura y las lluvias muestran efectos diferentes
El análisis reveló que, dentro del gradiente climático estudiado, los bosques situados en lugares más cálidos y húmedos presentaban menores cantidades de nitrógeno acumulado en la necromasa microbiana y coeficientes de acumulación más bajos.
En cambio, los terrenos agrícolas no mostraron relaciones estadísticamente significativas entre estas reservas y las variaciones de temperatura o precipitación.
En los suelos cultivados, la acumulación de nitrógeno estuvo más estrechamente relacionada con la protección proporcionada por los minerales arcillosos y con las proporciones de nutrientes presentes en el terreno.
Esto sugiere que el uso agrícola modifica los factores que regulan la permanencia de los residuos microbianos.
Las arcillas pueden contribuir a estabilizar parte de la materia orgánica y de los restos celulares, mientras que las condiciones químicas del suelo influyen en la actividad y renovación de los microorganismos.
La relevancia de la fracción mineral también aparece en investigaciones sobre la retención del nitrógeno en suelos agrícolas acidificados, donde las características químicas y los tratamientos aplicados modifican el destino del fertilizante incorporado al terreno.
Los resultados del nuevo estudio describen asociaciones observadas entre sitios con diferentes condiciones ambientales. Por tanto, no deben interpretarse como una demostración de que cualquier aumento futuro de temperatura o lluvia producirá exactamente las mismas respuestas en todos los suelos.
La eficiencia microbiana no significa lo mismo en ambos sistemas
Otro resultado destacado corresponde a la eficiencia de utilización del nitrógeno por los microorganismos, conocida por sus siglas en inglés como NUE.
Este indicador permite examinar cómo aprovechan los microorganismos el nitrógeno disponible durante sus procesos de crecimiento y transformación.
En los bosques, una mayor eficiencia microbiana estuvo asociada con cantidades más elevadas de nitrógeno acumulado en la necromasa.
En los terrenos agrícolas ocurrió lo contrario: la relación fue negativa.
Los autores consideran que esta diferencia puede indicar que, bajo determinadas condiciones agrícolas, una mayor eficiencia de utilización del nitrógeno está vinculada con una renovación microbiana más limitada, en lugar de una mayor formación y conservación de residuos.
El hallazgo cuestiona la posibilidad de utilizar un único indicador biológico para interpretar el almacenamiento de nitrógeno en todos los tipos de suelo.
En este contexto, otros trabajos sobre indicadores microbianos de la salud y el carbono del suelo también muestran la importancia de distinguir entre biomasa viva, restos microbianos y procesos de estabilización de la materia orgánica.
Implicaciones para la fertilidad y el manejo agrícola
La investigación no propone una nueva dosis de fertilización ni establece recomendaciones universales para aumentar la reserva de nitrógeno de los cultivos. Su principal contribución consiste en identificar mecanismos distintos de conservación del nutriente según el uso del terreno.
En los bosques, los resultados apuntan a un sistema caracterizado por una intensa actividad biológica y una relación más estrecha entre el clima y la dinámica de los microorganismos.
En los suelos agrícolas, la composición mineral y las relaciones entre nutrientes adquieren mayor relevancia para explicar la permanencia de los residuos microbianos.
Esta distinción puede ayudar a orientar futuras investigaciones sobre fertilidad, conservación de materia orgánica y manejo de nutrientes, especialmente en regiones donde las variaciones climáticas coinciden con una utilización agrícola intensiva del territorio.
También refuerza la necesidad de estudiar cómo las prácticas de fertilización afectan a las comunidades biológicas del suelo. La relación entre ambos factores resulta importante porque el uso excesivo de fertilizantes puede modificar poblaciones microbianas beneficiosas que participan en la nutrición vegetal.
Sin embargo, los investigadores no demostraron que una intervención agrícola concreta permita reproducir automáticamente los mecanismos de acumulación observados en los bosques.
Los modelos climáticos necesitan distinguir entre bosques y cultivos
Los autores consideran que los resultados también tienen consecuencias para los modelos científicos utilizados para representar los ciclos de nutrientes en los ecosistemas terrestres.
Cuando estos modelos atribuyen una respuesta uniforme a la temperatura y las precipitaciones, pueden pasar por alto las diferencias entre los mecanismos de conservación del nitrógeno en bosques y terrenos agrícolas.
La investigación plantea que sería más adecuado incorporar parámetros específicos para cada uso del suelo, teniendo en cuenta tanto los procesos biológicos como las características minerales.
Esta diferenciación resulta especialmente relevante en un contexto en el que las sequías prolongadas y otras alteraciones ambientales pueden transformar la composición de las comunidades microbianas. Estudios anteriores han documentado cambios profundos en el microbioma del suelo después de varios años de sequía, con posibles consecuencias para el funcionamiento de los ciclos de nutrientes.
El trabajo encabezado por Li Dejun demuestra que la acumulación de nitrógeno procedente de microorganismos muertos responde a mecanismos distintos según el uso de la tierra. Para la investigación agronómica, esta diferencia constituye una base para estudiar con mayor precisión cómo conservar nutrientes en los suelos cultivados sin asumir que funcionan de la misma manera que los ecosistemas forestales.
Fuentes referenciales:
Global Change Biology — Divergent Spatial Climate Associations of the Microbial Nitrogen Pump Across a Subtropical Cropland-Forest Transect (2026)
Academia China de Ciencias — Información científica publicada el 5 de noviembre de 2026
