En effet, cet apport constitue une grande source de carbone et donc d'énergie pour les microorganismes, qui va provoquer une forte activité métabolique et de production de nouvelles cellules microbiennes. Or pour produire ces cellules il faut une quantité proportionnelle d'azote, qui entre dans la composition de nombreuses molécules essentielles comme les protéines: la minéralisation de 100 g de carbone crée ainsi une demande d'environ 4 g d'azote.

Si la matière organique apportée ne contient pas suffisamment de N pour satisfaire à cette demande, les microorganismes prélèveront (et donc immobiliseront) du N de la solution de sol pour pouvoir croitre. Par exemple, la paille a un C/N proche de 100, ce qui signifie que la minéralisation de 100 g de C issu de paille ne libère qu'un seul g d'N : ce n'est pas suffisant pour les microorganismes, qui devront prélever ailleurs 3 g d'N supplémentaires pour assurer leur croissance, en se retrouvant en concurrence directe avec les racines des plantes.

De cette manière, les microorganismes peuvent rapidement consommer tout le N disponible dans le milieu, créant une pénurie d'N pour les plantes, et se retrouver en situation de pénurie eux-mêmes! Dans ce cas, la multiplication microbienne doit s'arrêter faute d'azote, et la décomposition est alors ralentie.

Ce ralentissement est temporaire. En effet, les cellules microbiennes qui ont pu être créées continuent à fonctionner et à utiliser du carbone pour leur métabolisme : elles perdent donc progressivement du CO2 par respiration, tout en gardant leur azote. Petit à petit, le ratio C/N de la matière en décomposition diminue, jusqu'à atteindre un niveau d'environ 25 où l'azote est de nouveau suffisant pour assurer une multiplication microbienne, et même une minéralisation nette.