El modelado de los flujos de carbono (C) y nitrógeno (N) entre microorganismos y plantas en cultivos puros y asociados de trigo duro y haba demostró una estrecha relación entre los ciclos de C y N en los agroecosistemas. El modelo MOMOS (microorganismos y materia orgánica de suelos) integra descripciones simplificadas de la fotosíntesis (origen del C orgánico en el suelo), intercambio microbiano de N (origen del N en el suelo), fijación de N (origen atmosférico de N) y crecimiento de plantas con un núcleo de descomposición de materia orgánica que tiene a la comunidad microbiana del suelo en su centro. Este trabajo proporciona estimaciones de los parámetros de intercambio entre órganos de plantas y microbios, que se compararon con datos de la literatura cuando estuvieron disponibles. En conexión con el C fotosintetizado, la demanda de raíces de N inorgánico puede ajustarse por su producción microbiana. Nuestro enfoque es una nueva metodología para mejorar la producción de plantas, optimizando las interacciones con los microorganismos del suelo. Además, el acoplamiento del crecimiento de plantas y procesos microbianos permitió determinar cambios en los compartimentos orgánicos del suelo. En el suelo de caliza no fertilizado de este estudio, se encontró que la secuestración estaba ubicada en los metabolitos microbianos lábiles durante un año, y luego se transfería significativamente a humus estable durante 6 años de cultivo intercalado. Por lo tanto, proponemos la herramienta matemática MOMOS, no solo para guiar la intensificación ecológica, sino también relacionada con el manejo de los agroecosistemas para la mitigación del cambio climático.