Uso eficiente del nitrógeno en agricultura: Formas de absorción, aplicación y efectos beneficiosos

Ante la creciente demanda mundial de alimentos en las últimas décadas, se ha producido un incremento significativo del uso de los fertilizantes nitrogenados. Esto se relaciona directamente con el bajo coste de los mismos en comparación con los beneficios económicos obtenidos.

Sólo las restricciones ambientales, debido a la contaminación del agua con nitratos, vendrán a limitar el uso de los abonos nitrogenados, derivando en una utilización eficiente y sostenible de los mismos.

De acuerdo con diferentes autores (De Rijck y Schrevens, 1998; Urrestarazu, 2015), uno de los factores imprescindibles a tener en cuenta en la elaboración de las disoluciones nutritivas es la concentración de cada catión y anión nutriente.

Un aumento de la presión osmótica debido al incremento en la concentración de iones en la formulación de la disolución nutritiva provoca que la planta realice un mayor esfuerzo para absorber agua y por consiguiente existe un desgaste de energía metabólica (Marschner, 1995) causando en la planta estrés.

Por otra parte, aunque el consumo de iones es un mecanismo indispensable para la planta (tanto de macronutrientes como de micronutrientes), un consumo excesivo podría conducir a efectos tóxicos.

El nitrógeno (N), es el elemento del suelo más absorbido por las plantas en condiciones normales de cultivo. La concentración de absorción de N en el cultivo resulta una herramienta de gran utilidad para ayudar con el manejo del mismo en los cultivos.

Estudios realizados han establecido que el crecimiento de las plantas obtiene una mejora más significativa cuando se suministra nitrógeno en forma de NO3- que cuando se suministra en forma de NH4+ (Mengel y Kirkby, 2001) sin embargo, aún no se ha definido la forma de nitrógeno adecuada para obtener una máxima producción.

Formas de absorción y aplicación del nitrógeno

La cantidad y el momento de aplicación correctos de la fertilización nitrogenada de los cultivos hortícolas resulta fundamental para garantizar la producción y calidad de los mismos preservando la sostenibilidad del medio ambiente.

Los únicos cambios esperados en las diferentes fracciones de un suelo o sustrato por contenido de nitrógeno después de la fertilización mineral sería un aumento transitorio en el suelo en contenido de amonio y nitratos (Huérfano et al., 2016), mientras que no hay una dependencia clara del contenido de nitrógeno del suelo superior y la cantidad que se espera de un fertilizante aplicado (Watzka et al., 2006).

La forma de absorción del nitrógeno por las plantas fundamentalmente es en forma nítrica: ion nitrato (NO3-) y en forma amoniacal: ion amonio (NH4+). La mayoría de las plantas crecen mejor si tienen acceso a las dos formas.

Cuando ambas formas están presentes, la preferencia por una u otra dependerá de la especie, el desarrollo de la planta, su estado fisiológico y las propiedades del suelo (Borgognone et al., 2013). Se ha demostrado que el rendimiento de varios cultivos hortícolas aumenta del 40 al 70% al agregar amonio como fuente de N a la disolución nutritiva (Blacquière et al., 1988).

Aloni et al., (1994) demostraron que la concentración óptima de N en el riego para cultivos tradicionales en campo abierto varió entre 7 y 17.5 mmol L-1. Para determinar el valor óptimo de N en suelo de invernadero, obtuvieron los mejores resultados entre los valores 3.5 y 7 mmol L-1 medidos en la proporción 1:2 (volumen:volumen; suelo:agua) (Sonneveld y Van den Ende, 1971).

Por tanto, existe cierta controversia en la mejor forma del suministro de N en las dos formas principales de absorción nítrica como anión o amónica como catión. Aún no se ha definido la forma de nitrógeno adecuada para obtener una máxima producción para cada especie y condiciones de su cultivo.

Ver equipos para la medición del nitrógeno en la disolución nutritiva y en el suelo.

Efectos beneficiosos del nitrógeno para el cultivo

El nitrógeno, al tratarse de un nutriente susceptible de sufrir importantes pérdidas en suelo por lixiviación, volatilización o desnitrificación, mejora su eficacia en función de cómo se ajuste el tiempo del aporte al de necesidades del cultivo. De modo que un correcto reparto mejora su eficiencia y en consecuencia se reduce la dosis necesaria. Generalmente, la mayor absorción de nitrógeno coincide con los períodos de rápido crecimiento de los cultivos (Figura 1).

El NH4+ como fuente fertilizante tiene una gran influencia en el crecimiento de los cultivos pues la planta lo asimila directamente sin mucho gasto energético, por el contrario, si solamente se proporciona a la planta N en forma de NO3-, este debe ser reducido por medio de la enzima nitrato reductasa para obtener amonio y esto implica un gasto de energía, entonces si se proporcionase el NH4+ a la planta, se podría acortar este proceso ahorrando energía.

Debido a la interacción entre aniones y cationes, el equilibrio existente entre los procesos de desarrollo vegetativo y de producción de los cultivos, se ve favorecido por una elevada disponibilidad de nitrógeno, al favorecer la actuación del potasio en estas circunstancias como regulador de crecimiento.

CONTINUAR LEYENDO...

Cap. 1
   Uso eficiente del nitrógeno en agricultura: Formas de absorción, aplicación y efectos beneficiosos
Cap. 2
   Uso eficiente del nitrógeno en agricultura: Uso inadecuado, toxicidad e interacción entre amonio y nitrógeno