El nitrógeno en las plantas
El nitrógeno es un nutriente esencial que todas las plantas requieren para un crecimiento adecuado. Es un constituyente importante de la molécula de clorofila, ácidos nucleicos y proteínas.
El nitrógeno es abundante en la atmósfera y abarca aproximadamente el 78% de su contenido. El nitrógeno también es un componente de la materia orgánica en el suelo. Sin embargo, el nitrógeno orgánico y atmosférico no pueden ser utilizados directamente por las plantas. Para que las plantas absorban el nitrógeno, primero se debe convertir en amonio (NH4+) y / o nitrato (NO3–), que son las formas disponibles para la absorción por las plantas.
LA DISPONIBILIDAD DEL NITRÓGENO PARA LAS PLANTAS
Los procesos en los que el nitrógeno se convierte en formas disponibles son la fijación, descomposición, mineralización y nitrificación.
Fijación: Las bacterias fijadoras de nitrógeno en el suelo utilizan el nitrógeno atmosférico y lo transforman en amoníaco, utilizando una enzima llamada nitrogenasa. El amoníaco se convierte luego en amonio (NH4+) y en nitrato (NO3–), formas que las plantas pueden utilizar.
La descomposición y la mineralización son procesos biológicos llevados a cabo por microorganismos del suelo, en los cuales el nitrógeno orgánico se convierte en una forma inorgánica: amoníaco y amonio.
R-NH2 -> NH3 -> NH4+
El proceso y su ritmo se ven afectados por la temperatura y la humedad del suelo. Las temperaturas cálidas del suelo (20-35ºC / 68-95ºF) y suelos húmedas pero aireados, favorecen la descomposición y mineralización.
Nitrificación: bajo condiciones aeróbicas y temperaturas cálidas, el amonio se oxida a nitrato (NO3–).
La nitrificación consiste en dos reacciones:
2NH4++ 3O2 -> 2HNO2 + 2H+ + 2H2O (llevado a cabo por nitrosomas).
2HNO2 + O2 -> 2NOw– + 2H+(realizado por Nitrobacter).
LA ABSORCIÓN DE NITRÓGENO POR LAS PLANTAS
Como se mencionó anteriormente, las plantas absorben nitrógeno principalmente como amonio y nitrato. Una mezcla de ambas formas suele ser beneficiosa.
Estas dos formas de nitrógeno difieren en su metabolismo en la planta, en el cual se convierten en aminoácidos. El amonio se metaboliza en las raíces y requiere más oxígeno, mientras que el metabolismo del nitrato tiene lugar en las hojas.
Además, la absorción de amonio y nitrato afecta de manera diferente el entorno de las raíces y la absorción de otros nutrientes. Por ejemplo, los cloruros compiten con el nitrato por la absorción por las plantas, debido a que ambos llevan una carga negativa. De la misma manera, el potasio y otros nutrientes cargados positivamente compiten con el amonio.
SÍNTOMAS DE DEFICIENCIA DE NITRÓGENO EN PLANTAS
Las plantas deficientes en nitrógeno exhiben un crecimiento pobre. Las hojas más viejas se vuelven de un color verde pálido y más pequeñas, como resultado del contenido reducido de clorofila. En una etapa más avanzada de la deficiencia, toda la planta se vuelve amarilla y las hojas se caen. En algunas especies de plantas los tallos pueden volverse púrpuras.
FERTILIZANTES NITROGENADOS
Las fuentes de nitrógeno aplicadas en la agricultura incluyen tanto los fertilizantes minerales como los fertilizantes orgánicos.
Fuentes de nitrógeno orgánico:
Los fertilizantes orgánicos nitrogenados incluyen estiércol, compost y otros productos orgánicos, tales como harina de sangre, harina de huesos y algas marinas.
El estiércol es una materia orgánica derivada de las heces animales. Por ejemplo, el guano está hecho de excrementos de aves marinas y murciélagos. Un contenido típico de nitrógeno en el guano es aproximadamente 10-16% N.
El estiércol de ganado generalmente contiene un 0,5-2,2% de nitrógeno, dependiendo del animal del que se obtuvo y su dieta. Tenga en cuenta que el contenido de nitrógeno puede presentarse en peso seco o en peso fresco.
El uso de estiércol fresco aumenta el riesgo de contaminación del producto como resultado de patógenos que pueden estar presentes en el estiércol.
El compost es una materia orgánica descompuesta, que puede incluir plantas, estiércol, cáscaras de huevo, etc. Es más estable que el estiércol, libera nitrógeno y otros nutrientes más lentamente con el tiempo, mejora la estructura del suelo y puede eliminar las plagas y enfermedades de las plantas.
Fuentes de nitrógeno mineral
Los fertilizantes minerales nitrogenados contienen una alta concentración de nitrógeno disponible en forma de amonio, nitrato y urea. El fertilizante puede contener una o todas estas formas. El fertilizante puede contener sólo nitrógeno o nitrógeno en combinación con otros nutrientes, como potasio, calcio, sulfato y fosfato.
La mejor fuente de nitrógeno para un cultivo dependerá de varios factores, como las propiedades del suelo, la temperatura y la etapa de crecimiento del cultivo.
EJEMPLOS DE FERTILIZANTES NITROGENADOS
Amoniaco anhidro
Fórmula: NH3
Composición: 82% de nitrógeno.
Gas a presión, debe ser inyectado en el suelo.
Nitrato de amonio
Fórmula: NH4NO3
Estado: Sólido
Composición: 17,5% de N-NH4, 17,5% de N-NO3 (34% de nitrógeno total)
Disponible también como líquido, a menor concentración.
Solubilidad: 1920 g / litro a 20ºC.
Urea nitrato de amonio (UAN)
Fórmula: una solución de urea CO(NH2)2 y nitrato de amonio NH4NO3.
Composición: 28-32% Nitrógeno.
Estado: líquido
Urea
Fórmula: CO(NH2)2
Composición: Sólido 46% Nitrógeno.
Estado: Sólido
Solubilidad: 1200 g / litro a 20ºC.
Disponible también como líquido, en concentraciones más bajas.
Sulfato de amonio
Fórmula: (NH4) 2SO4
Composición: 21% Nitrógeno, 24% S
Estado: Sólido
Solubilidad: 750 g / litro a 20ºC.
Mono fosfato de amonio (MAP)
Fórmula: NH4H2PO4
Composición: 12% de nitrógeno, 61% de fósforo como P2O5.
Estado: Sólido
Solubilidad: 364 g / litro a 20ºC.
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