Dinámica del Nitrógeno en Sustratos Artificiales

El nitrógeno es uno de los tres macronutrientes que permiten el desarrollo y producción de las plantas. En los sustratos que se usan en los invernaderos tropicales, el nitrógeno tiene un comportamiento diferente de aquel que tuviera si se estuviera cultivando en suelo. En este artículo, vamos a discutir què aspectos deben tomarse en cuenta para obtener un mejor aprovechamiento del nitrógeno en zonas tropicales, diferenciando muy bien de la dinámica en zonas  templadas.

El nitrógeno en los invernaderos
Dentro de los invernaderos, el nitrógeno puede presentarse de varias maneras. Si el sustrato es orgánico, como en los cultivos ecológicos, puede estar formando parte de las proteínas y aminoácidos en proceso de mineralización. También en el caso de los cultivos hidropónicos puede ser aplicado en forma de iones amonio e incluso en forma de iones nitratos.  La urea es otra forma de nitrógeno que eventualmente se transforma en iones amonio.
El nitrógeno en los sustratos orgánicos dentro de los invernaderos.
En el caso de los sustratos orgánicos, propios de los cultivos ecológicos, hay que estar pendiente de la relación carbono/nitrógeno, dado que si hay mucho carbono las bacterias pueden consumir gran parte del nitrógeno en el proceso de descomponer la materia orgánica, presentando las plantas síntomas de deficiencia de nitrógeno a pesar de haber suficiente nitrógeno en el suelo. Los sustratos provenientes de pasto molido tienden a presentar este problema, el aserrín de coco y el aserrín de madera presentan menos este problema dado que al ser principalmente lignina, su descomposición es mas lenta y se comportan como la lana de roca o perlita.
Los sustratos orgánicos producto del compostaje de residuos de mataderos de pollo, tienden a tener altos contenidos de nitrógeno y se recomienda no abonar con nitrógeno hasta bien avanzado el cultivo, dado que se pueden presentar problemas asociados a una mala relación nitrógeno/potasio por citar alguna de las que hemos observado en nuestro programa de asistencia técnica.
Los lodos del tratamiento de aguas residuales tienen comportamientos diversos dependiendo de las aguas que se estén tratando.
El estiércol descompuesto mas aún si están mezclados con orina de los animales son excelentes para subir el contenido de nitrógeno de los sustratos orgánicos.
El nitrógeno en los fertilizantes usados dentro de los invernaderos.
La forma de fertilizar con nitrógeno en los invernaderos en sustratos inertes es principalmente a través de la fertirrigación, sin embargo también se pueden usar fertilizantes de lenta liberación que se incorporan al sustrato antes de sembrar.
Normalmente el nitrógeno es aportado en los cultivos de invernaderos tropicales para cultivos hidropónicos en sustratos inertes en forma nítrica con los siguientes fertilizantes: Acido Nítrico, Nitrato de Calcio, Nitrato de Magnesio y Nitrato de Potasio.
En forma amoniacal para hidroponía en sustratos inertes se estilan los siguientes fertilizantes: fosfato monoamónico, fosfato diamónico, amoníaco, sulfato de amonio. La urea no contiene amonio pero las bacterias rápidamente la convierten en el ión amonio, igual consideración la tienen los fertilizantes a base de ureafosfatos.
Hay fertilizantes hidrosolubles con formulas 15-5-30, 18-18-18 y 13-40-13 que son mezclas de iones amonio y nitratos, balanceadas por el fabricante para producir la mejor respuesta de las plantas en condiciones promedio, esto significa que su uso debe hacerse con precaución porque en algunos casos la mezcla amonio/nitrato no es la mejor para su cultivo e incluso se comporta en forma diferenete si el cielo está nublado o si el cielo está despejado.
Finalmente citamos el nitrato de amonio que posee las dos formas de nitrógeno, sin embargo su uso está restringido en ciertos países por su poder para hacer explosivos.
Los iones de nitrógeno en los sustratos inertes de los invernaderos para cultivos hidropónicos.
Es importante destacar que las bacterias nitrificantes, que son las que transforman los iones amonio en iones nitratos, se desarrollan bajo condiciones aeróbicas, por lo que en el proceso del riego debemos evitar condiciones de saturación de agua en el sustrato para favorecer el proceso de nitrificación. Para ello, también favorecemos la respiración de las raíces con un conveniente desempeño del cultivo, recomendamos leer el artículo sobre la respiración vegetal.
Deficiencia de nitrógeno por exceso de agua y falta de respiración de las raíces
Si se riega en exceso produciendo zonas de saturación de agua, se producen iones nitrito en vez de iones nitrato. Los iones nitrito son tóxicos para las plantas y puede provocar daños en las raíces y mermas de la producción. Un buen drenaje interno del sustrato con mezclas de aserrín de coco con mas cascarilla de arroz ayuda a resolver este problema, revisar que los agujeros de los canteros no se tapen también son de gran ayuda.
El ión amonio en ciertos niveles también es tóxico para las plantas, sin embargo bajo cierto nivel crítico resulta beneficioso el uso del ión amonio, mas aún que los fertilizantes amoniacales siempre son mas económicos que los nítricos. Cultivos como la lechuga son muy susceptibles al amonio y no debe usarse mas del 10% del nitrógeno en forma amoniacal, sin embargo en el tomate hemos llegado a usar el 50% del nitrógeno en forma amoniacal sin causar problemas en la planta, hay algunos híbridos de tomate mas susceptibles al amonio que otros por lo que recomendamos actuar con precaución.
En las zonas tropicales calidas con alta radiación se puede usar mas amonio que en las zonas frías o muy nubladas, cuando hay calor y alta radiación las plantas crecen muy rápido y transforman en aminoácidos y proteínas los iones amonio, por lo que dejan de ser tóxicos, si hace frío o el cielo está nublado hay que reducir la cantidad de ión amonio porque no va a ser transformado tan rápido y se puede producir la intoxicación del vegetal.
Como dato curioso el ion nitrato que no es tóxico para la planta y se puede acumular dentro de la hoja sin problemas tiene que ser transformado por la planta a ión amonio antes de ser convertido en proteínas.
Los iones de nitrógeno y el control del pH del sustrato inerte dentro de los invernaderos para cultivos hidropónicos.
La raíz hace una absorción activa del nitrógeno de los sustratos, la superficie de los pelos radicales actúan como una membrana que deja pasar iones de un lado para otro para equilibrar las cargas eléctricas, si absorbe un ión amonio que tiene una carga positiva tiende a dejar salir un ión H+, por otro lado si absorbe un ión nitrato que tiene carga negativa tiende a dejar salir un ión OH- para equilibrar la carga eléctrica.
Si salen muchos iones H+, el sustrato tiende a ponerse ácido y el pH baja, si salen muchos iones OH- el sustrato tiende a ponerse alcalino y el pH sube.
Igual sucede con el ión potasio que siempre es positivo, cuando la planta absorbe el ión potasio salen iones H+ , el sustrato se acidifica y el pH baja.
Cuando la planta crece vigorosamente y no tiene frutos absorbe mucho nitrógeno y cantidades moderadas de potasio, por lo que el pH del sustrato se comportará de acuerdo a la relación de nitratos/amonio, el pH sube con mucho nitrato y baja con mucho amonio.
Cuando la planta tiene una importante carga de frutos absorbe mucho potasio, con la consecuente liberación de iones H+ y el pH se puede acidificar si no se agrega grandes cantidades de nitratos, que hacen que la raíz libere iones OH- que equilibren la acidez que produce la absorción del potasio.
Medir el pH del agua de drenaje, o de la solución del sustrato permite inferir que nutrientes se están absorbiendo y hacer el correctivo de mas iones amonio o mas iones nitrato dependiendo de la necesidad de equilibrar el pH, sin embargo el pH también se puede corregir usando ácidos o hidróxidos pero este será tema de otro artículo .
En nuestro programa de asistencia técnica le explicamos a nuestros clientes que la suma de los iones amonio con los iones nitrato deben dar la cantidad de nitrógeno total que necesita el cultivo para su edad, si nos pasamos de nitrógeno perderemos dinero que se va en el agua de drenaje contaminando el medio ambiente, para ello recomendamos leer el artículo sobre impacto ambiental de los invernaderos.
Otra forma de corregir el pH principalmente para bajarlo, es con el uso de las ureafosfatos y el fosfato monoamónico que tienen fuerte poder acidulante, finalmente podemos usar el ácido nítrico que también acidifica el sustrato pero que en ciertos sitios está prohibido por ser precursor de explosivos.
Como acaban de apreciar hay muchas interacciones de los nutrientes en los sustratos, incluso con la fase de desarrollo del cultivo, si usted sospecha que está en uno de estos problemas le recomendamos visitar nuestro programa de asistencia técnica por Internet, allí le podemos ayudar a resolver su problema nutricional, incluso puede prevenir caer en un problema nutricional acudiendo preventivamente a nuestro programa de asistencia técnica.
En los cultivos en invernaderos no recomendamos recetas preestablecidas fijas que tanto se citan en Internet, basta que existan unos cielos nublados o unos muy soleados para que la receta que le dieron pase a causarle serios problemas a su cultivo
universidadagricola.com

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