nitrogeno en la agricultura

Rol del nitrógeno en la agricultura
El nitrógeno, cuyo símbolo químico es N, fue descubierto como elemento químico independiente en 1772, por el médico, químico y botánico escocés Daniel Rutherford (1749-1819). El N representa aproximadamente el 78 % del aire atmosférico, donde se encuentra mayoritariamente en forma molecular (N2). En la corteza terrestre se encuentra en forma de nitrato sódico(NaNO3, nitrato de Chile), o nitrato potásico (KNO3, salitre). En su forma molecular se comporta como un gas sin color (incoloro), olor (inodoro) ni sabor (insípido) y muy poco reactivo, lo que le convierte en un gas prácticamente inerte.

El ciclo del nitrógeno en la naturaleza
El ciclo del N tiene varias etapas y en cuatro de ellas participan las bacterias:
Fijación: Consiste en laincorporación del N atmosférico a las plantas, por medio de la enzima nitrogenasa presente en algunas bacterias y cianobacterias que habitan en el suelo y en ambientes acuáticos, en ausencia de oxígeno. Para ello, los microorganismos (Rhizobium sp.) que llevan a cabo esta transformación (N2 > NH3 > NO3) viven en el interior de nódulos, siendo las leguminosas las especies huésped en las que suelen habitary la leg-hemoglobina el pigmento rojo que caracteriza su actividad. Según algunos autores, la cantidad de N fijado por estas bacterias en la biosfera es del orden de 200 millones de toneladas anuales.

Nitrificación o mineralización: Las raíces de las plantas que cultivamos tan solo pueden absorber dos formas de N: Nitrato (NO3-) y amonio (NH4+). El amonio se convierte en nitrato por medio de lanitrificación. La transformación del amonio en nitrato aumenta con la temperatura (> 10 °C) y el pH (5.5 – 6.5) del medio. El proceso se realiza en dos etapas: a) transformación del amonio (NH4+) en nitrito (NO2-) por medio de bacterias presentes en el suelo (nitrosomonas y nitrococcus); y b) transformación del nitrito (NO2) en nitrato (NO3-) por medio de otras bacterias también presentes en elsuelo (Nitrobacter). En realidad se trata de dos reacciones de tipo oxidativo, de las cuales las bacterias obtienen energía.

Asimilación: Tiene lugar cuando las plantas absorben nitrato (NO3-) o amonio (NH4+) a través de sus raíces. En el interior de la planta, estas moléculas son metabolizadas y debidamente combinadas con azúcares y otras moléculas procedentes de la actividad fotosintética, elN se incorpora finalmente a aminoácidos, proteínas y ácidos nucleicos (ADN y ARN) u otras sustancias propias de cada especie. Los animales consumen estas sustancias y las transforman en otras similares de naturaleza animal.

Amonificación: Los compuestos nitrogenados (proteínas y ácidos nucleicos entre otros) ya sean de origen vegetal o animal, al igual que otros desechos que contienennitrógeno, como la urea procedente de la orina, el ácido úrico procedente de las aves o los organismos muertos, se descomponen por bacterias presentes en el medio, liberando N, en forma de amonio –de ahí el nombre– previo paso por compuestos aminados (proteínas, peptonas y finalmente aminoácidos).

Inmovilización: Es el proceso contrario a la mineralización, por medio del cual las formas inorgánicas(NH4+ y NO3-) son convertidas a N orgánico no asimilable.

Desnitrificación: La reducción del nitrato (NO3-) a N2 y amonio (NH4+) a amoniaco recibe el nombre de desnitrificación. Se realiza por medio de las bacterias desnitrificadoras que revierten la acción de las bacterias fijadoras de N, con lo cual el N es devuelto a la atmósfera en forma de gas (N2). Este proceso ocasiona una pérdida de nitrógenopara el ecosistema; se da donde se acumula materia orgánica en condiciones anaeróbicas y alto pH. En condiciones de mucha humedad en el suelo, la falta de oxígeno obliga a ciertos microorganismos a emplear nitrato en vez de oxígeno para respirar (obtener energía).

Aportaciones por lluvia: La lluvia aporta cantidades variables de N en forma de amonio, nitrato y óxidos de nitrógeno, lo que...