08/06/2023
Dinamica del ciclo del nitrógeno en el cultivo del maiz 🌽👨🌾
A continuación se describen los elementos que integran el ciclo del nitrógeno:
1👨🌾.- Aplicación de fertilizantes químicos de síntesis y su incorporación al suelo: Pueden contener amonio (NH4+), nitrato (NO3-) o urea (CO(NH2)2).
2👨🌾.- Absorción del nitrato por las raíces de las plantas: Es más rápida debido a su gran movilidad. Navarro y Navarro (2008) establecen que en la mayoría de los suelos cultivados, las plantas superiores absorben el nitrógeno del suelo fundamentalmente en forma de nitrato. Esta preferencia es comprensible si se tiene en cuenta, aparte de la reacción, el poder adsorbente del suelo.
Los coloides pueden fijar ampliamente los iones amonio, mientras los nitrato conservan una completa movilidad. Esto trae como consecuencia una menor utilización del nitrógeno amoniacal y una mayor posibilidad de absorción del nitrógeno nítrico, salvo, como es lógico, en suelos muy húmedos, en los que suele haber pérdidas importantes de nitratos por lixiviación.
Por otra parte, hay que tener en cuenta que en los suelos agrícolas, los iones amonio añadidos se oxidan rápidamente a nitratos y, por tanto, siempre será ésta la forma presente en mayor proporción en la disolución del suelo.
3👨🌾.- Absorción de amonio: La absorción del amonio por las plantas es más baja debido a su inmovilización por las arcillas del suelo (adsorción).
4👨🌾.- Nitrificación: Es la conversión del amonio en nitrato, la cual puede ocurrir en pocos días o semanas. Como consecuencia de este proceso, puede liberarse a la atmósfera óxido nitroso (N2O) y óxido nítrico (NO), habiendo pérdidas de N que pudiera asimilar la planta para el desarrollo de sus funciones metabólicas.
5👨🌾.- Denitrificación: Castellanos, Uvalle y Aguilar (2000) señalan que la denitrificación es un proceso de pérdida gaseosa de nitrógeno que se favorece en condiciones de falta de oxígeno. Los microorganismos utilizan al ion nitrato como aceptor de electrones y lo reducen a óxido nitroso (N2O), óxido nítrico (NO) y gas nitrógeno (N2).
En esta forma se escapa a la atmósfera y se pierde el nitrógeno que debía asimilar la planta. Las pérdidas de N por esta vía son más altas en suelos con alto contenido de arcilla, particularmente si tiene problemas de permeabilidad, compactación o alto contenido de sodio en la fase de intercambio.
Los microorganismos responsables de la denitrificación son especies bacterianas heterótrofas del género Pseudomonas, Micrococcus, Bacillus y Achromobacter, y autótrofas del género Thiobacillus (Navarro y Navarro, 2008).
6👨🌾.- Inmovilización y mineralización: La inmovilización se presenta cuando el nitrógeno mineral es transformado a nitrógeno orgánico por la acción de los microorganismos del suelo y ocurre como resultado de la alta relación C/N de los residuos que se incorporan al suelo (Castellanos, Uvalle y Aguilar, 2000). La actividad de los microorganismos es estimulada por la presencia de amonio en el suelo .
La inmovilización es una competencia entre la planta y los microorganismos del suelo por las reservas de N mineral. La mineralización es el proceso de transformación de N-orgánico a N-mineral e involucra a su vez dos subprocesos: amonificación, que es la transformación de N-orgánico a N-amoniacal y, nitrificación, que es la transformación de N-amoniacal a N-nítrico (Castellanos, Uvalle y Aguilar, 2000).
7👨🌾.- Hidrólisis de la urea: La urea es descompuesta por la enzima ureasa o químicamente hidrolizada a amoniaco (NH3) y CO2, los cuales son liberados a la atmósfera, habiendo pérdida de nitrógeno. Dependiendo de la temperatura, la hidrólisis de la urea puede llevarse a cabo en un día o una semana. El pH del suelo alrededor de los gránulos de urea se incrementa durante este proceso favoreciendo la volatilización del amoniaco3, .
En el paso de amonificación, el amoniaco es convertido mediante bacterias amonificantes en el ion amonio (NH4+). En el siguiente paso el amonio es convertido mediante bacterias nitrificantes (Nitrosomonas y Nitrobacter) en nitrato (nitrificación). De forma abreviada podemos esquematizar la transformación de la urea a nitrato de la siguiente forma:
CO(NH2)2 NH4+ NO3-
8👨🌾- Volatilización del amoniaco: Ocurre cuando el amonio es convertido al amoniaco. Un pH alto favorece la conversión de amonio en amoniaco. Si la conversión toma lugar en la superficie del suelo, las pérdidas son mayores. Se cumplen esas dos condiciones cuando la urea es esparcida y no es incorporada inmediatamente al suelo.
9👨🌾.- Lixiviación del nitrato. Ocurre principalmente cuando la precipitación es abundante o las láminas de riego son excesivas y arrastran el nitrato mineral por debajo de la zona radicular. Una adecuada fertilización previene la lixiviación del nitrato durante la etapa del crecimiento. Esta es la principal forma de pérdida de N en la agricultura (Castellanos, Uvalle y Aguilar, 2000).
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