Resumen de Nitrificación en suelos tropicales, asunto de competencia microbiana: un modelo basado en la teoría de Lotka-Volterra

Noé Manuel Montaño Arias, Juan Manuel Sánchez Yáñez

• español

  La disponibilidad del carbono orgánico (C) afecta los procesos microbianos y la dinámica del nitrógeno (N) en el suelo. La teoría microbiana indica que, en función de la disponibilidad de C y N, las poblaciones microbianas transforman el N en el suelo. No obstante, que otros factores químicos y físicos podrían estar regulando la interacción entre las poblaciones microbianas heterótrofas y nitrificantes, no existe información acerca de si en los suelos tropicales las elevadas tasas de nitrificación son debidas a la competencia bacteriana por nutrimentos. Este artículo muestra cómo la ecología de tales poblaciones permite abordar y proponer hipótesis para explicar el papel de la competencia bacteriana por C y N en las transformaciones del N, en particular la nitrificación. Se proponen dos modelos: el primero explica cómo la competencia intraespecífica por C, realizada por microorganismos heterótrofos, determina la disponibilidad de N para las bacterias quimiolitotróficas o nitrificantes; y el segundo explica la competencia interespecífica entre poblaciones de bacterias nitrificantes que no compiten con las heterótrofas por el C disponible, pero si por el amonio. Las hipótesis se basan en el modelo de competencia de Lotka-Volterra para explicar cómo ambos tipos de competencia determinan la dominancia de las bacterias nitrificantes sobre las heterótrofas, lo que podría relacionarse con las elevadas tasas de nitrificación en los suelos tropicales. Finalmente, se señalan las perspectivas y limitaciones del modelo conceptual hipotético propuesto para entender los procesos que regulan la disponibilidad del N en el suelo.

• English

  The availability of organic carbon (C) affects microbial processes and nitrogen (N) dynamics in the soil. The microbial theory suggests that depending on C and N availability, microbial populations affect N transformations in the soil. However, other chemical and physical factors may be regulating the interaction between heterotrophic and nitrifying microbial populations, but is completely unknown if high nitrification rates are explained by bacterial competition by C and N in tropical soils. This paper shows how population ecology can address and propose hypotheses to explain the role of bacterial competition by C and N on the nitrification. Two models were here proposed: the first explains how bacterial intraspecific competition by C between heterotrophic microorganisms, determines N availability for nitrifying chemolitotrophic bacteria; whereas the second explains the interspecific competition between nitrifying bacteria that do not compete with heterotrophic by available C, but if by ammonium. The hypotheses are based on the competition model of Lotka-Volterra to explain how the two types of competition determine the dominance of heterotrophic bacterial populations on nitrifiers, which could explain the high nitrification rates in tropical soils. Finally, we exposed the perspectives and limitations on conceptual hypothetical model proposed for understanding the processes linked to soil N availability.