La importancia de los inhibidores de la nitrificacion

Uno de los nutrientes de los que mas abusamos y mas efecto visual tiene sobre nuestras plantas es el nitrogeno. De ahi que hace unos cuantos años lleve desarrollandose una tecnologia de inhibidiores de la nitrificacion.

Es por esto ultimo que, a diferencia de otros muchos, es utilizado muchas veces sin medida y con cierto abuso. De ahi que muchas plantas tengan un crecimiento exageradamente rapido y con mucha formacion de hojas y tallos pero este descompensado con respecto al resto de nutrientes. 

En el equilibrio nutricional de una planta radica el exito, y no siempre el «uso generoso» de un nutriente va a hacer que nuestros cultivos esten mas fuertes o produzcan mas.

La distintas fases del nitrogeno

Cuando nosotros aplicamos materia organica a un suelo (sea animal o vegetal), junto con fertilizantes que contienen nitrogeno, estamos aplicando distintas fases de este elemento que tienen un comportamiento totalmente distinto en el suelo.

Es por ello que hay que saber gestionar que fase del nitrogeno aplicar segun la epoca en la que nos encontremos.

Uno de los conceptos que tradicionalmente tenemos es que las plantas solo pueden asimilar la fase de nitrogeno conocida como nitrato (NO3-), una de las mas sencillas de absorber dentro del catalogo de fertilizantes que aplicamos de forma exogena.

Sin embargo, hace tiempo que muchos estudios e investigaciones nos vienen a decir que la fase amoniacal tambien puede ser absorbida por la planta. De hecho, casi tan facil (muchas veces por difusion pasiva) como la fase nitrica.

De hecho, un buen fertilizante starter, que favorezca un enraizamiento rapido y adecuado, incluiria una mezcla a partes iguales de la fase nitrica (NO3-) y amoniacal (NH4+).

El primero, la forma de nitrato (NO3-) favorece la elongacion de las raices laterales, aquellas que mejoran la asimilacion de los nutrientes. Por otro lado, la forma amoniacal (NH4+), cuando es absorbida, favorece la formacion de nuevas raices.

La forma amoniacal es interesante porque, cuando es absorbida por las raices, directamente pasa a formar parte del metabolismo de la planta. Por contra, el nitrato (NO3-) debe transformarse, en un proceso contrario, a forma amoniacal (NH4+).

El problema viene cuando la forma amoniacal se volatiliza en forma de amonio (NH3+) o se absorbe en gran cantidad, llegando a ser toxico para las plantas cuando supera un umbral de absorcion.

Se considera recomendable en agricultura convencional (en suelo), que la forma amoniacal no sobrepase el 20-30% del total del nitrogeno aportado. Sin embargo, todo depende de las condiciones de suelo, contenido en materia organica (presencia de bacterias nitrificantes, temperatura, etc.).

En hidroponico, esta cantidad se reduce aun mas, no siendo recomendable trabajar con mas del 10% en fase amoniacal, ya que en suelos inertes (fibra de coco, perlita, vermiculita, etc.), no se considera importante la nitrificacion por baja presencia de organismos descomponedores.

Mas que explicar las distintas fases de nitrogeno en el suelo y su comportamiento, ponemos una imagen.

Al contrario de lo que se suele pensar, la transformacion del nitrogeno en forma amoniacal (sulfato amonico, por ejemplo), no pasa directamente a forma de nitrato.

Es necesario una fase anterior, conocida como forma de nitrito (NO2-) antes de pasar a nitrato. Muchas veces ni hemos oido hablar de esta forma de nitrogeno y, de hecho, no es la mas importante.

Eso ocurre porque el proceso de transformacion del amonio (NH4+) a (NO2-) ocurre a la misma velocidad que de NO2- a NO3-. Por tanto, es constante en el suelo.

Lo que se entiende por inhibidores de la nitrificacion es modificar el comportamiento de las bacterias que intervienen en el proceso de degradacion de las distintas fases nitrogenadas.

Sin embargo, como se puede ver en la imagen, hay 2 tipos diferenciados de bacterias o generos de bacterias que modifican el nitrogeno.

1er paso: del amonio (NH4+) + nitrito (NO2-)

Este proceso de oxidacion del nitrogeno esta fomentado por bacterias del tipo nitrosomonas. Son bacterias conocidas como oxidantes del amoniaco.

En este proceso, es interesante ayudar a controlar la liberacion de este elemento con inhibidores de la nitrificacion.

2º paso: del nitrito (NO2-) a nitrato (NO3-)

En este paso se produce la oxidacion del nitrito a nitrato, fomentado por bacterias del genero Nitrobacter.

Ambos tipos de bacterias, nitrobacter y nitrosomonas, estan bastantes diferenciadas y los inhibidores de la nitrificacion actuaran de distinta forma.

Perdidas en las distintas fases nitrogenadas

La gran demanda de los inhibidores de la nitrificacion se basa en controlar el paso de la forma amoniacal a la forma nitrica definitiva (en varios pasos, como hemos visto), de forma que no se produzca de forma incontrolable y en cuestion de dias o semanas, como sucede en muchos de los suelos que tenemos en España.

De primeras, podriamos pensar que lo que nos interesa es tener todo el nitrogeno que podamos en forma nitrica, pues es la forma que mas se absorbe por las plantas. Sin embargo, desde el punto de vista quimico tenemos un problema.

Como sabes, el complejo arcillo-humico presenta carga o afinida electronica negativa. Es decir, todos los nutrientes que sean cationes quedaran atrapados en dicho complejo y ofreceran una resistencia al lavado o lixiviacion.

Lo podemos ver en la imagen siguiente:

Lo son el calcio, el magnesio, el potasio, el hierro, el zinc, el nitrogeno amoniacal (NH4+), etc.

Sin embargo, la forma nitrica (NO3-) tiene una carga negativa, por lo que no quedaria fijada en el complejo arcillo-humico, lista para un futuro intercambio con las raices, cuando estas cedan hidrogenos (H+) para compensar las cargas electricas.

Al ser aplicado en fertirrigacion, o cuando la forma amoniacal (NH4+) del nitrogeno se transforma a forma nitrica (NO3-) despues de pasar por forma de nitrito (NO2-), quedaria irremediablemente a merced del agua de riego.

De ahi que se diga que en la gestion del nitrogeno (nitrico), es esencial el control del riego al maximo.

Por tanto, en cultivos extensivos, riegos a manta o zonas donde hay bastantes precipitaciones, la aplicacion del nitrogeno amoniacal al suelo seria una autentica loteria, ya que despues de degradarse, en cuestion de dias o semanas perderiamos todo el nitrogeno aportado.

De ahi que se usen herramientas a dia de hoy que controlen o reduzcan el proceso de nitrificacion.

Hablamos de los inhibidores de la nitrificacion.

Como actuan los inhibidores de la nitrificacion?

Los inhibidores de la nitrificacion han dado un salto cualitativo en la gestion del nitrogeno. Tanto que, en muchas zonas donde la lixiviacion de la forma de nitrato (NO3-) es alta, se ha impuesto por ley y a decretazo la obligatoriedad de usar inhibidores de la nitrificacion.

Pero,  como actuan los inhibidores de la nitrificacion?

Como hemos comentado antes, en un suelo no se controla los niveles poblaciones de los generos nitrosomas y nitrobacter, encargados de transformar la forma amoniacal a la forma nitrica.

Los inhibidores de la nitrificacion actuan reduciendo dichas poblaciones, como un bactericida o bacteriostatico, de modo que la molecula de nitrogeno queda protegida por un agente que reduce dicho proceso.

En el momento en el que se pierde este inhibidor, el nitrogeno ira transformandose en forma nitrica mas rapidamente, pero ya habra dado tiempo a que el cultivo se desarrolle adecuadamente y podra obtener una mayor reserva nitrogenada en el futuro.

Aunque hay un volumen alto de materias activas que se utilizan como inhibidores de la nitrificacion, estos son los mas importantes. Algunos de ellos son sinteticos (los que mejor funcionan) y otros son naturales.

Inhibidores de la nitrificacion, capas cerosas

El mero hecho de incorporar un retardante en la liberacion de los fertilizantes ya supone una forma natural de reducir la nitrificacion cuando los fertilizantes son amoniacales. Las bacterias no estan en contacto directo con el nitrogeno y solo podran actuar cuando la capa cerosa se degrade.

Normalmente deja un margen de varias semanas o incluso meses hasta que los cuerpos cerososo liberan por completo el fertilizante. Estas se degradan por accion del Sol directo y el agua incorporada en el sistema de riego o la lluvia.

Por contra, no solo el nitrogeno queda «encarcelado» si no que otras formas nutricionales (fosforo, potasio, azufre, etc.) tambien quedan limitados en su absorcion si estan dentro de la bola cerosa.

Inhibidores de la nitrificacion, DMPP y DCD

Efecto de distintos fertilizantes con Inhibidores de Nitrificacion sobre

la lixiviacion de nitratos NO3- en un cultivo de espinacas realizado en el Centro de Investigacion en Limburgehof- BASF en 1999. (adaptado Zerulla et al., 2001).

Estos inhibidores de la nitrificacion son los mas usados e incorporados abiertamente en multitud de campos, cultivos y paises.

3,4DMPP (3,4 3,4 dimetil Pirazol Fosfato) es una formula patentada y protegida por BASF (Alemania) y es actualmente uno de los inhibidores de la nitrificacion mas eficientes.

El DMPP tiene la capacidad de inhibir el desarrollo de las bacterias y actuar como bactericida.

DCD (diciandiamida), otro inhibidor de la nitrificacion, no tiene efecto bactericida sino bacteriostatico, por lo que es una forma de reducir la transformacion del nitrogeno pero con menos exito que el DMPP.

En este caso, DCD tiene un efecto sobre nitrosomonas spp. El problema es que es un elemento bastante soluble y se lixivia facilmente cuando hay un exceso de agua (riego a manta, lluvia, etc.).

El primer inhibidor de la nitrificacion mencionado, DMPP, es relativamente inmovil por la planta y no se absorbe a traves de las raices, por lo que no se corre el riesgo de posible fitotoxicidades.

Inhibidores de la nitrificacion, nitrogeno organico

El nitrogeno organico procedente de materia organica (compost, extractos humicos, estiercol, aminoacidos, etc.) tiene la ventaja de que por si es un inhibidor de la nitrificacion. No literalmente hablando, pero si es una forma de liberar nitrogeno lentamente segun se va  transformando en nitrogeno amoniacal y este en nitrico.

La velocidad con la que lo hace sera dependiente de la relacion C/N del suelo, que a su vez mide la actividad de los microorganismos descomponedores de la materia organica.

Inhibicion de la transformacion de la urea

Aunque no forma parte de los inhibidores de la nitrificacion, tambien hay formas de reducir la transformacion de la urea a la forma amoniacal.

Esta transformacion suele ocurrir a velocidades vertiginosas en pH de suelos alcalinos y con presencia de la enzima ureasa.

Por lo tanto, los inhibidores van encaminados a reducir o limitar la enzima ureasa para que no se produzca dicha transformacion.

* Triamida N-(n-butil) tiofosforica (NBPT).

* N-(2-nitrofenil) triamida de acido fosforico (2-NPT)

* Monocarbamida dihidrogeno sulfato (MCDHS)

Entre estos tres inhibidores de la ureasa, el primero (NBPT) es actualmente el mas utilizado, con una capacidad de mantener estable la urea hasta 14 dias desde el momento de su aplicacion.

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