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Sìmbolo: N
Disponibilidad: disponible para las plantas como ion nitrato (NO3–) e ion amonio (NH4+)
Funciones del nitrógeno
Es un componente esencial de las proteínas, de diferentes vitaminas, de los acidos nucleicos (DNA y RNA)
Confiere el color verde oscuro a las plantas, favorece el crecimiento y el desarrollo de las hojas, tallo y otras partes vegetativas. Además estimula también el crecimiento de las raíces.
Es una parte importante de la molécula de la clorofila y por ende necesario para la fotosíntesis
Es responsable de un rápido crecimiento de los cultivos, mejora el desarrollo de las hortícolas de hoja y incrementa el contenido proteico de los cultivos forrajeros
Después del carbono, el nitrógeno (N) es el elemento más requerido por las plantas. Alrededor del 1-5% de la materia seca total de las plantas está compuesta por N, que es un componente esencial de muchas moléculas necesarias para el crecimiento y desarrollo de las plantas y sus procesos metabólicos. Debido al alto requerimiento de nitrógeno de las plantas y su alta movilidad en el suelo, el N es también el nutriente más deficiente para la mayoría de los cultivos en todo el mundo.
La disponibilidad de N es un factor decisivo para el crecimiento de las plantas. El nitrógeno representa alrededor del 78% de la atmósfera terrestre, pero el nitrógeno atmosférico (N2) está disponible solo para las plantas que forman asociaciones simbióticas con bacterias fijadoras de nitrógeno. Dado que las plantas no pueden usar o extraer nitrógeno directamente de la atmósfera, dependen de otros compuestos de nitrógeno para su crecimiento.
Este elemento puede ser absorbido por las raíces en tres formas como N orgánico, ión amonio (NH4+) o ión nitrato (NO3-). Las principales formas de N absorbidas por las raíces de las plantas superiores son el nitrato y el amonio. El nitrato es la principal fuente de N para la mayoría de las especies cultivadas; sin embargo, esto depende de la especie y de otros factores como el pH y la temperatura del suelo. De hecho, la absorción de amonio se ve favorecida por valores de pH elevados, mientras que el nitrato se absorbe más con un pH bajo.
El nitrato absorbido por las plantas se reduce a amonio y el N se combina en compuestos orgánicos, formando ácido glutámico y otros aminoácidos. En consecuencia, las plantas han desarrollado mecanismos para modular su eficiencia de adquisición de N en respuesta a la disponibilidad y forma de N presente en el suelo, así como para modular la necesidad de N durante el ciclo del cultivo. Esto incluye la presencia de sistemas de transporte de N que regulan la absorción a diferentes concentraciones externas, así como la capacidad de modificar la arquitectura del sistema radicular para permitir la exploración de un mayor volumen de suelo.
La disponibilidad de N en el suelo varía sustancialmente con el tiempo y el espacio, dependiendo de las propiedades del suelo, como la textura, el pH, la humedad y la actividad microbiana.
El nitrógeno es un nutriente esencial que juega un papel importante en muchas funciones vitales y moléculas necesarias para el crecimiento y desarrollo de las plantas. El nitrógeno es un constituyente de las proteínas, implicado en la catalización de reacciones químicas y en el transporte de electrones. También es un componente básico de la clorofila que permite el proceso de fotosíntesis. El nitrógeno juega un papel muy importante en varios procesos fisiológicos. Da el color verde oscuro a las plantas, favorece el crecimiento y desarrollo de hojas, tallo y otras partes vegetativas. Además, también estimula el crecimiento de las raíces. Es responsable del rápido crecimiento de los cultivos, mejora el desarrollo de las hortalizas de hoja y aumenta el contenido proteico de los cultivos forrajeros.
Apoya la absorción y utilización de otros nutrientes, incluidos el potasio y el fósforo, y afecta el crecimiento general de la planta.
El nitrógeno también es un componente de los ácidos nucleicos (ADN y ARN) que forman el material genético involucrado en la transferencia y expresión de genes. También es un componente de fitohormonas y metabolitos secundarios.
En presencia de deficiencia de nitrógeno, se reduce el crecimiento de las plantas y se presentan síntomas como: amarillamiento general (clorosis) de las hojas y aparición de manchas rojas y moradas en las hojas. Para lograr un crecimiento, desarrollo y reproducción eficientes, las plantas necesitan una cantidad adecuada, pero no excesiva, de N. Por lo tanto, una baja disponibilidad de N en el suelo o una disminución en la capacidad de absorción de las raíces afectará negativamente la productividad de la planta. Las plantas con deficiencia de nitrógeno suelen presentar un crecimiento atrofiado y hojas pequeñas (hojas estrechas).
La clorosis causada por la deficiencia de N generalmente comienza en las hojas más viejas, ya que el N se removiliza y se traslada a las hojas más jóvenes. En el campo, los cultivos deficientes en N aparecen de color verde claro o incluso amarillo. La altura del dosel es más baja y, en las gramíneas, el macollamiento y el número de granos por mazorca se reducen en comparación con las plantas que crecen con un suministro óptimo de N. La capacidad fotosintética potencial de la planta está severamente limitada y esto inhibe el crecimiento de la planta. toda la planta.
Un suministro adecuado de nitrógeno es esencial para apoyar el crecimiento de las plantas, pero este nutriente también es particularmente propenso al fenómeno de la filtración a través del suelo. Los suelos no tienen la capacidad de retener nitratos para su posterior absorción. En los cultivos, y en particular en los cereales, se requieren grandes cantidades de fertilizantes nitrogenados para lograr la máxima producción y se estima que la eficiencia en el uso del nitrógeno (NUE) es inferior al 50 %, lo que significa que el cultivo utiliza realmente menos del 50 % del nitrógeno suministrado . El N que se pierde del sistema planta-suelo puede causar problemas ambientales, incluida la contaminación del agua y el aire. Además, la mala conversión de N de los fertilizantes aumenta el calentamiento global a través de las emisiones de óxido nitroso. La extensión de la lixiviación depende principalmente de las propiedades del suelo y del momento de aplicación de los fertilizantes nitrogenados. Minimizar la lixiviación de nitratos de la rizosfera requiere un manejo cuidadoso de la fertilización, capaz de mejorar la eficiencia del uso del nitrógeno. La eficiencia del uso del nitrógeno puede tener varios significados en el contexto de la producción agrícola. En general, NUE es la relación entre la producción total de biomasa y la entrada de N. La NUE se divide en dos componentes: la eficiencia de absorción de N (NupE; la capacidad de la planta para eliminar N del suelo) y la eficiencia de utilización (NutE; la capacidad de usar N para producir biomasa o producción).
El manejo adecuado de la fertilización con nitrógeno aumenta la fertilidad del suelo, logra los objetivos del sistema de cultivo de aumentar la producción, aumenta la rentabilidad de los agricultores y mejora la sostenibilidad. Esto es posible eligiendo la forma correcta de nitrógeno a añadir, la dosis óptima que asegure un suministro adecuado para satisfacer las necesidades de las plantas, el momento adecuado de aplicación teniendo en cuenta las necesidades del cultivo durante el ciclo de crecimiento y, finalmente, la ubicación adecuada, considerando la dinámica suelo-raíz y el movimiento de nutrientes, manejando también la variabilidad espacial dentro del campo.
La urgente necesidad de reducir el uso de fertilizantes sintéticos, aumentar la NUE y maximizar la productividad de los cultivos es un gran desafío para la agricultura moderna. Además, el aumento de los precios de las materias primas a nivel mundial abre la necesidad de implementar estrategias agronómicas para reducir la dosis de aplicación de fertilizantes y salvaguardar la productividad de los cultivos y la rentabilidad de los agricultores. Los bioestimulantes vegetales representan una estrategia prometedora para aumentar la producción agrícola de forma sostenible gracias a su capacidad para mejorar, directa o indirectamente, la eficiencia en el uso de nutrientes, especialmente en condiciones de baja disponibilidad de nutrientes (fertilización reducida).
El Nitrogeno es un nutriente esencial que desarrolla un rol importante en muchas de las funciones vitales y moléculas necesarias para el crecimiento y desarrollo de las plantas.