Notice: Uninitialized string offset: 0 in /var/www/pna.agrosolutions.de/htdocs/plugins/mobile/mjpro/remotedb.php on line 204 Nitrato (NO3-) versus amonio (NH4+)

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Nitrato (NO3-) versus amonio (NH4+)

Procesos de conversión del nitrógeno en el suelo


Las tres mayores fuentes de nitrógeno utilizadas en la agricultura son urea, amonio y nitrato. La oxidación biológica de amonio a nitrato es conocida como nitrificación. Este proceso considera varios pasos como es demostrado en la Figura y es mediado por bacterias autotróficas, aeróbicas obligadas. En suelos inundados la oxidación de NH4+ es restringida. La urea es descompuesta por la enzima ureasa o químicamente hidrolizada a amoniaco y CO2. En el paso de amonificación, amoniaco es convertido mediante bacterias amonificantes en el ion amonio (NH4+). En el siguiente paso el amonio es convertido mediante bacterias nitrificantes en nitrato (nitrificación).


El rango de conversión de nitrógeno depende de las condiciones presentes en el suelo para las bacterias nitrificantes. La nitrificación de NH4+ a NO3- ocurre preferentemente bajo las siguientes condiciones:

  • En presencia de bacterias nitrificantes.
  • Temperatura de suelo > 20 °C.
  • pH de suelo 5,5 - 7,5.
  • Suficiente disponibilidad de humedad y oxígeno en el suelo.


El amonio puede acumularse en el suelo, cuando la conversión de este nitrógeno es limitado o completamente detenido, si una o más de las siguientes condiciones están presentes (Mengel and Kirkby, 1987):

  • Bajo pH de suelo disminuye sustancialmente la oxidación microbiana de NH4+.
  • Baja de oxígeno (por ejemplo suelos inundados).
  • Baja materia orgánica (como fuente de carbón para las bacterias).
  • Suelos secos.
  • Bajas temperaturas de suelo disminuyen la nitrificación, debido a la baja actividad de los microorganismos de suelo.
  • La nitrificación tiene su óptimo a 26 °C, mientras que para la amonificación se encuentra sobre los 50 °C. Luego, en suelos tropicales, aun bajo condiciones de pH neutro, existe acumulación de amonio como resultado de los bajos niveles de nitrificación.


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Figura 1. Procesos de conversión del N en el suelo. (Haga clic en la figura para ampliar, Haga clic aquí para abrir e imprimir la figura)


Ventajas del nitrato sobre fertilizantes que contienen amonio


Nitratos son la fuente preferida de nitrógeno:

  • No es volátil. A diferencia del amonio, los nitratos no son volátiles, por lo que no necesitan ser incorporados al suelo cuando se aplican ya sea al voleo o en forma localizada, siendo la fuente ideal para este tipo de aplicaciones.
  • Móvil en el suelo - absorción directa por las plantas, alta eficiencia.
  • Los nitratos promueven sinérgicamente la absorción de cationes como K, Ca y Mg, mientras que el amonio compite por la absorción con estos cationes.
  • Los nitratos pueden ser absorbidos directamente por las plantas y no necesitan ningún tipo de transformación previa como ocurre con otras fuentes como urea y amonio.
  • No produce acidificación del suelo, si todo el nitrógeno aplicado es en forma nítrica.
  • Los nitratos limitan la absorción de altas cantidades de elementos nocivos como los cloruros.
  • La conversión de nitratos a aminoácidos ocurre en las hojas. Este proceso utiliza la energía solar, siendo este un proceso energético eficiente. El amonio tiene que ser convertido en N orgánico en las raíces. Este proceso utiliza energía del metabolismo de los carbohidratos, a expensas de otros procesos en la planta como es el desarrollo de la planta y llenado de frutos.


La mayor absorción de nitrógeno con nitratos, comparada con amonio, quedó claramente demostrada por Legaz et al (1996). Ellos encontraron que la alta eficiencia en la absorción de N (usando isótopo N-15) en cítricos en función del tipo de fertilizante (KNO3, sulfato de amonio) aplicados en suelos arenosos y arcillosos, y medido después de un período de seis meses, se obtuvo con nitratos. Las diferencias en la absorción de N fueron mayores en suelos arenosos donde se obtuvo eficiencia de absorción de N de 60% cuando se aplicó nitrato de potasio y sólo de 40% cuando se aplicó sulfato de amonio.


Relación óptima de nitrato/amonio en el sue


En condiciones de suelo, Knight et al (2000) encontraron que la nutrición con alto NO3- se opone a la con alto NH4+, resultando la primera más beneficiosa con respecto al rendimiento en papas, características de calidad y mayor rentabilidad financiera para los agricultores. Sus estudios fueron llevados a cabo del Sandveld, Provincia Occidental del Cabo, Sudáfrica, donde el bajo pH de suelo y carencia de arcilla y la materia orgánica en el suelo no son favorables para la nitrificación. Se compararon tres diferentes relaciones de amonio y nitrato: 80:20, 50:50 y 20:80 para tres diferentes niveles de N. Los mejores resultados, en términos de rentabilidad para los agricultores, se obtuvieron con 80% de los requerimientos de N aplicados como NO3- y 20% como NH4+.

En situaciones parecidas en que las relaciones entre NO3- y NH4+ fueron comparadas, se han obtenido conclusiones similares en muchos otros cultivos en cuanto a mejoras en el desempeño (Ballica italiana - Cunningham, 1963; cítricos - Van der Merwe, 1953; tomate - Kafkafi et al, 1971).


Relación optima nitrato/amonio en hidroponía.


En hidroponía, las cantidades estándar de NH4+ incorporadas en las soluciones nutritivas están entre 5 a 10% del total de N y difícilmente excederá 15 %. En rosas, estos niveles pueden alcanzar 25% durante la etapa vegetativa, mientras que en melón, durante el desarrollo de frutos estos deben ser 0%. La adaptación a la adición de NH4+ ocurre simplemente durante crecimiento del cultivo en relación con el pH en el ambiente de la zona radicular. La adición de NH4+ disminuye el pH en el entorno de las raíces, debido a una activación en la absorción del catión (NH4+) y una disminución en la absorción del anión (NO3-). Cuando el NH4+ es absorbido, la planta libera  H+ de manera de mantener la neutralidad eléctrica, lo que provoca una disminución en el pH en el entorno de las raíces. El pH óptimo en la solución de suelo está entre 5 y 6 para casi todos los cultivos (Sonneveld and Voogt, 2009).


La adición de NH4+ como reemplazo de NO3- en cultivos en sustratos, puede provocar la absorción de otros cationes como: K+, Ca2+ and Mg2+, lo que puede explicarse por la competencia catiónica que genera el NH4+ con los otros cationes. La proporción de este efecto depende de diferentes factores como: el cultivo, las condiciones de desarrollo y los ajustes realizados en el balance iónico de los nutrientes. Por lo tanto, se recomienda un uso cuidadoso del NH4+ en cultivos sensible a las deficiencias de Ca. Esto es especialmente cierto, cuando los cultivos crecen en condiciones climáticas que reducen el transporte de Ca a los frutos. Buenos ejemplos de esto son las producciones de tomates y pimientos bajo condiciones calurosas y de baja humedad. Ambos cultivos son sensibles a pudrición apical de los frutos, causada por deficiencia de Ca en los frutos, que es estimulada por condiciones de alta temperatura y baja humedad. Bajo estas condiciones cualquier reducción en la absorción de calcio resulta peligrosa, y el uso de NH4+ también (Sonneveld and Voogt, 2009).


Referencias:

Cunningham, R.K. 1963. Cation-anion relationships in crop nutrition. Rothamstead Exp. Sta., 1962 Report, p. 65.

Kafkafi, U., I. Walerstein and S. Friegenbaum. 1971. Effect of potassium nitrate and ammonium nitrate on the growth, cation uptake and water requirement of tomato grown in sand culture. Israel J. Agr. Res. 21:13-20.

Knight, F.H., P.P. Brink, N.J.J. Combrink and C.J. van der Walt. 2000. Effect of nitrogen source on potato yield and quality in the Western Cape. FSSA Journal 2000, pp. 157-158.

Legaz Paredes F., B. Martín Olmo, M.D. Serna Guirao and N. Muñoz Enrique. 1996. Dinámica de nutrientes y mejora de las técnicas de fertilizacion en cítricos. Instituto Valenciano de Investigación Agrária (IVIA). Valencia. 233-239.

Mengel K. and E.A. Kirkby. 1987. Principles of plant nutrition. 4th ed. IPI, Bern. 687 pp.

Sonneveld, C. and W. Voogt. 2009. Plant nutrition of greenhouse crops. Springer Dordrecht Heidelberg London New York. 431 pp.

Van der Merwe, A.J. 1953. Nitrogen nutrition of citrus in the nitrate and ammonium form. S. Afr. Dep. Agric. Sci. Bull. 299, p. 158.


 

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