IMPORTANCIA DEL NITRÓGENO EN LA PRODUCCIÓN DE CEREALES

El nitrógeno en la agricultura

El nitrógeno es el principal elemento mineral y el de mayor influencia en el rendimiento de los cereales. Sin embargo, cada uno de los tres elementos principales (nitrógeno, fósforo y potasio) no produce su pleno efecto si no están presentes cantidades suficientes de los otros dos. La interacción entre el nitrógeno y el potasio es probablemente la más importante. Dosis elevadas de nitrógeno en ausencia de una nutrición potásica suficiente hace a los cereales sensibles a las enfermedades y accidentes, en especial al encamado, y limita los rendimientos, disminuyentes de calcio y magnesio, y sobre todo de azufre, aunque nunca a niveles tan elevados como los tres elementos principales.

La fertilización nitrogenada debe corregir y completar en el tiempo la liberación de nitrógeno a partir de la materia orgánica. Por ello, el establecimiento de la dosis de fertilizante y la fecha de aplicación constituyen un problema importante, y a la vez complejo y aleatorio, que cada año se plantea de forma distinta al agricultor.

La diferencia entre la absorción de nitrógeno por la cosecha y las disponibilidades del suelo determinan teóricamente el fertilizante a aplicar. Sin embargo, será necesario introducir un índice corrector, referido a la eficacia real de la fertilización. Este índice de eficacia se considera que en condiciones de campo varía del 40 al 80%, aunque cuando existe déficit hídrico o la fertilización se realiza en la siembra, la eficiencia del N puede ser inferior.

Beneficios de monitorear el nitrógeno

Una evaluación válida de la dosis de nitrógeno considera:

  • El potencial de productividad del suelo
  • Cultivos previos y de buena calidad
  • Relación del precio de los fertilizantes nitrogenados al valor del cultivo
  • Minimizar pérdidas ambientales.

En todos los casos, se deberá evitar una aplicación excesiva de compuestos nitrogenados. Los síntomas del exceso son rendimientos reducidos debido a que el cultivo está más susceptible a plagas y enfermedades y así como al acame. Por lo general, las plantas reducen la removilización del nitrógeno al grano y continúan con su crecimiento vegetativo.

Imagen 1. Trigo afectado por acame (exceso de nitrógeno)

Calidad nutricional de los productos agrícolas

La mayoría de los estudios se centra en el rendimiento y con frecuencia no se presta atención a la calidad nutricional del cultivo en la investigación. La calidad del grano de cereal, correlacionada con la concentración de proteína del grano, es de particular importancia para los agricultores en pequeña escala que cultivan cereales como cultivos para la venta inmediata y son remunerados por la calidad. Existen diferentes factores que pueden afectar la concentración de proteína en el grano: Se puede incrementar mediante la aplicación de fertilizantes nitrogenados por arriba de la dosis de fertilizante que supere al nitrógeno como el principal factor limitante para el rendimiento del cultivo.
Las proteínas son las macromoléculas más abundantes presentes en todas las células y en todos sus componentes. Se encuentran en gran variedad de formas, tipos y tamaños. Exhiben además una gran diversidad de funciones biológicas. Lo curioso es que simples unidades proveen la estructura de estas importantes moléculas. Todas las proteínas, desde la más simple hasta la más compleja, están formadas por diferente número y combinaciones de un grupo de 20 aminoácidos, los cuales poseen en su estructura al menos un átomo de nitrógeno.
Imagen 2. Serina, aminoácido componente de varias proteínas.

Monitoreo del nitrógeno

El manejo del nitrógeno basado en sensores forma parte de la agricultura de conservación de precisión. El método basado en la concentración de clorofila en la hoja es más reciente y se utiliza para controlar el nivel de N de la planta en el campo, y determinar el momento adecuado de aplicación de las coberteras de N. Utilizando esta herramienta puede sincronizarse la aplicación de N fertilizante con la demanda del cultivo.
Se puede utilizar un sensor del índice diferencial de vegetación normalizado (IDVN o NDVI, por sus siglas en inglés) para seguir el desarrollo del cultivo durante la temporada tal como el sensor portátil GreenSeeker® (NTech Industries, Inc., Ukiah, California, EE. UU.). En combinación con un cultivo de referencia bien fertilizado, el sensor del NDVI puede ser útil para proporcionar información precisa acerca de la demanda de nitrógeno del cultivo que ayude a reducir los costos del fertilizante y las pérdidas de nitrógeno.
Imagen 3. Uso del GreenSeeker para obtener NDVI en maíz.

El GreenSeeker

Es una herramienta de diagnóstico que permite conocer la dosis de fertilización nitrogenada específica para cada campo; de hecho, a nivel comercial desde hace cuatro años ya se trabaja en más de siete mil hectáreas, donde sus agricultores han tenido excelentes resultados. (CIMMYT).

Componentes de la tecnología

Esta tecnología de diagnóstico consta de tres componentes:
1) Franja Rica: establecer una franja de un ancho mínimo de 10 metros a lo largo de toda la parcela, con una dosis de nitrógeno no limitante para que el cultivo exprese su potencial máximo en cada parcela. Es el punto de referencia para el diagnóstico y debe ser colocada al inicio del ciclo de cultivo en un área representativa de la parcela. Sólo debe existir diferencia en la fertilización nitrogenada con respecto al resto de la parcela. Todos los demás factores como fecha y densidad de siembra, variedad, fósforo u otros nutrientes deben ser manejados igual que en el resto de la parcela.
Imagen 4. Franja rica, componente para el uso del GreenSeeker
2) Toma de lecturas con el Sensor GreenSeeker lo más cercano a los riegos de auxilio.

3) Uso del algoritmo: es el modelo matemático calibrado a las condiciones de cada región con el que se realiza el cálculo para la recomendación de fertilización nitrogenada.
El equipo GreenSeeker actualmente cuenta con algoritmos para 8 cultivos:
  • Trigo primavera
  • Trigo invierno
  • Maíz de temporal
  • Maíz de riego
  • Cebada
  • Triticale
  • Sorgo
  • Canola

Este y otros equipos que determinan la clorofila en los cultivos los puedes encontrar en Proain Tecnología Agrícola.
Bibliografía
MasAgro. (s.f.). Aplicacion de tecnologia GreenSeeker. Sonora, México.
Ministerio De Medio Ambiente Y Medio Rural y Marino. (2009). Guia Practica de la Fertilización Racional de los Cultivos en España. España.
Nele Verhulst, I. F. (2015). Eficiencia del uso de nitrógeno y optimización de la fertilización nitrogenada en la agricultura de conservación. México.
Salazar, J. E. (3 de Febrero de 2006). El nitrógeno en los sistemas ganaderos de leche. Costa Rica.
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