En plantaciones dendroenergéticas de alta densidad y corta rotación se ha cuestionado su sustentabilidad dada la mayor extracción de nutrientes vía cosechas sucesivas al compararlas con plantaciones forestales tradicionales, especialmente en suelos marginales. Para evaluar los potenciales efectos en la disponibilidad de nitrógeno y fósforo a nivel de suelo y su relación con la biomasa producida, plantaciones dendroenergéticas con las especies Eucalyptus camaldulensis, E. nitens, E. globulus, y Acacia melanoxylon: a densidades de 5000, 7500 y 10000 árboles por hectárea, fueron establecidas en dos sitios de producción forestal marginal en suelos contrastantes, Arenales y Granítico localizados en la Región del Biobío, Chile. Dos evaluaciones anuales durante 4 años mostraron que las densidades más altas de plantación presentaron mayores contenidos de amonio a 0-20 cm de profundidad en sitio Graníticos. Así como los Eucalyptus spp. y las densidades mayores presentaron mayores contenidos de nitrato a 20-40 cm de profundidad en el sitio Arenales, donde también la densidad más alta mostró mayores contenidos de fósforo a 0-20 cm de profundidad. Las especies, A. melanoxylon y E. nitens, que fueron establecidas en ambos sitios, no mostraron eficiencias similares entre los dos sitios evaluados. Nuestros resultados sugieren que plantaciones dendroenergéticas manejadas intensivamente podrían aminorar la disponibilidad de nutrientes del suelo por lo que estos resultados proveen una base para estimar la fertilización requerida para compensar las remociones nutricionales potenciales en los sitios evaluados según la productividad alcanzada y, por otra parte muestran que las eficiencias mostradas por las especies son sitio-específicas.