El gran problema del Nitrógeno

 

Exceso de Nitratos en las costas marítimas.

El Nitrógeno (símbolo químico N) es el mineral más abundante en la planta, constituye la mayor parte de nuestra atmósfera y puede ser nuestra mayor inversión cuando buscamos apaciguar al gran Dios, el rendimiento de nuestras cosechas. Sin embargo, esta espada de doble filo corta profundamente cuando reina la impaciencia, la codicia y la ingenuidad.

El Nitrógeno nítrico cancerígeno contamina ahora todas las fuentes de agua de los países "desarrollados". De hecho, los certificadores orgánicos deben mirar para otro lado para evitar el sombrío reconocimiento de que los ecológicos simplemente no podrían existir, si realmente acataran sus propias rígidas regulaciones de Nitrógeno.

Sin embargo, la contaminación de nuestra preciosa agua se ve eclipsada por el impacto de la mala gestión del Nitrógeno en el cambio climático. El ciclo del Nitrógeno implica una forma gaseosa y ese gas, el óxido nitroso (N₂O), espesa la capa de gases de efecto invernadero que atrapa el calor, 310 veces más que el CO₂. La agricultura aporta el 80% de ese óxido nitroso, y este factor a menudo se ignora en la consideración más amplia de las soluciones al calentamiento global. Podemos gestionar el Nitrógeno de forma mucho más eficiente de lo que somos actualmente, y esa gestión nunca debe implicar un sacrificio. De hecho, puede ser una solución tremenda en la que todos ganan.

Mala gestión en múltiples niveles

La capa que atrapa el calor y calienta nuestro mundo se compone principalmente de tres gases, dos de

los cuales están inextricablemente entrelazados. La mala gestión del Nitrógeno afecta directamente tanto al CO₂ como al óxido nitroso (N₂O).

El suelo ha sido el mayor contribuyente de dióxido de Carbono (CO₂) a esta capa atmosférica. La materia orgánica (humus) es el mayor depósito de Carbono, y los niveles de humus han bajado en un promedio mundial del 5% al 1,5%. Esto representa casi el doble del CO₂ atmosférico aportado por la industria, el carbón y los vehículos de motor combinados. La pregunta candente es, "¿qué ha creado esta profunda pérdida de humus?"

El mayor culpable es el mal uso y abuso del Nitrógeno.

Las bacterias son las más abundantes de nuestro ejército de vida beneficiosa en el suelo y sus diminutos cuerpos comprenden un 17% de Nitrógeno (tienen la relación C:N más estrecha de todas, de 5:1). Por lo tanto, necesitan Nitrógeno más que cualquier otra criatura, y son literalmente conducidos a un frenesí alimentario con el Nitrógeno aplicado. Hay una explosión mensurable de biomasa bacteriana después de una aplicación de urea e, inmediatamente después, la biología estimulada busca el Carbono para equilibrar esa estrecha relación. En ausencia de Carbono, a estas criaturas hambrientas no les queda más remedio que buscar el humus como fuente compensatoria de Carbono. Ellos crearon ese humus, y sirve como su sistema de apoyo y su base de operaciones. Nunca elegirían comer fuera de casa y de casa, pero les damos pocas opciones. De esta manera, nuestra mala gestión del Nitrógeno se convierte en el mayor vínculo con la pérdida continua de humus. De hecho, investigaciones recientes revelan que se pierden 100 kilogramos de Carbono del suelo por cada kilogramo de Nitrógeno que suministramos, más allá de lo que requiere el cultivo en un momento dado.

A menudo estamos gastando más de lo que necesitamos en un insumo importante, y estamos bombeando dos gases a una atmósfera sobrecargada y lixiviando un carcinógeno a nuestras preciosas vías fluviales. Desafortunadamente, no se detiene ahí. Ningún mineral es una isla y, en consecuencia, un exceso de oferta de cualquier mineral afectará la absorción de otros. En este caso, una sobre-inversión en Nitrógeno puede antagonizar la absorción de otros tres minerales. El primero es el Potasio, el más caro de los principales minerales. La segunda víctima es el Calcio, seguido de cerca por el Boro. Esta escasez inducida de Potasio y Calcio puede afectar el rendimiento, la calidad de los cultivos y la resistencia. De hecho, el desequilibrio de Potasio y Calcio es secundario sólo después del mal manejo del Nitrógeno, como causas primarias de plagas y enfermedades.

Nitrógeno  e insectos

El profesor Phil Callahan es el hombre que mejor ha demostrado el propósito de los insectos en el plano perfecto de la naturaleza. En su innovador libro, “Tuning into Nature”, Phil señaló que las antenas de los insectos son en realidad antenas muy sofisticadas que permiten detectar una variedad de señales ambientales. También demostró que las plantas emiten radiación infrarroja, y que esas emisiones varían dependiendo de la salud nutricional de la planta. Una planta insana y deficiente en nutrientes emite un flujo de pulsos de infrarrojos, mientras que un cultivo sano y bien balanceado derrama un flujo constante de esta energía. El insecto chupador que busca su cena detecta el pulso y se enfoca en el cultivo deficiente. Los insectos son los recolectores de basura que sacan la basura y, en consecuencia, mejoran el acervo genético. El mensaje para los agricultores de la nutrición es muy obvio. Produzca productos densos en nutrientes y la presión de su plaga inevitablemente se reducirá. ¿Cómo se relaciona esta revelación con el manejo del Nitrógeno? Se trata del tipo y la cantidad de Nitrógeno presente en el suelo y en la planta.

El Nitrógeno nítrico siempre se transporta a la planta con el agua y, en caso de exceso de oferta, existe un factor de dilución inevitable asociado a este exceso. Es por eso por lo que es imposible lograr lecturas altas de brix cuando el Nitrógeno en forma de nitrato es excesivo. La respuesta a la fertilización con Nitrógeno ha implicado invariablemente el aumento del uso de productos químicos asociados, como los usados para combatir los insectos, que agravan el problema. Estos productos químicos comprometen la vida del suelo protector, la resiliencia se reduce aún más, por lo que la espiral descendente continúa. Este problema es evitable, y estaremos más contentos con la agricultura si podemos reconocer estas dinámicas y trabajar con la naturaleza en vez de contra ella.

Seis soluciones de Nitrógeno

1) Acceso "El regalo gratuito".

74.000 toneladas de gas Nitrógeno se ciernen sobre cada hectárea y necesitamos acceder a nuestra parte. Este Nitrógeno se suministra en forma de amonio y esto puede ayudar a lograr la proporción deseable de tres partes de amonio por una parte de nitrato dentro de la planta. La relación requerida entre estas dos formas de Nitrógeno en el suelo es de 1:1, pero necesitamos más N de amonio en la planta. Este requisito de 3:1 en el tejido vegetal es una relación de elasticidad raramente reconocida. Las razones de la presencia de más Nitrógeno de amonio en la planta incluyen las siguientes:

• La conversión del Nitrógeno en la proteína que impulsa la inmunidad de la planta es más eficiente con el amonio N. Esta conversión comienza en las raíces y esto exige un aumento de la fotosíntesis sobre la tierra para alimentar esta conversión que consume energía. La respuesta ecológica del amonio N se relaciona con este aumento fotosintético asociado.
• La fijación del Nitrógeno puede ocurrir directamente en la superficie de la hoja, entregando Nitrógeno en forma de amonio directamente a la planta. El Nitrógeno nítrico sólo puede provenir del suelo.
• La relación 3:1 también se relaciona con un factor de dilución más bajo cuando se compara el N de amonio con la forma de nitrato (los nitratos siempre se transportan con el agua). Por lo tanto, el Nitrógeno amoniacal puede proporcionar un aumento asociado en la densidad de nutrientes y una consecuente reducción en la presión de las plagas.

Accediendo a Nitrógeno Libre desde la Atmósfera

Hay cuatro factores que garantizan un acceso óptimo a este "regalo".

1. Primero, debemos tratar la importante proporción entre Calcio y Magnesio. Esta proporción determina si un suelo puede respirar correctamente. Esto es debido a que la correcta relación de estos minerales permite la floculación de las partículas de arcilla permitiendo la porosidad necesaria. Los organismos fijadores de Nitrógeno son altamente aeróbicos. Los suelos apretados, cerrados y con alto contenido de Magnesio siempre necesitarán más Nitrógeno aplicado porque la fijación se ve seriamente comprometida cuando su suelo está luchando por respirar.
2. En segundo lugar, tendremos que asegurarnos de que haya un suministro continuo de Fósforo soluble (P) en su suelo. Esto no requiere fertirrigación de Fósforo; más bien, involucra dos factores clave. Los hongos benéficos liberan exudados ácidos que sirven para romper la unión entre el Fósforo y el Calcio en el suelo. Esto libera ambos minerales clave para la planta. La mayoría de nuestros suelos agrícolas son deficientes en estos hongos, pero pueden ser fácilmente reintroducidos y/o estimulados. El segundo factor tiene que ver con las legumbres. Estas plantas deben ser siempre parte de cada pasto e idealmente sembradas bajo cada cultivo de cereales. Sus exudados ácidos liberan constantemente Fósforo, y también estimulan a los hongos benéficos amantes de los ácidos.
3. La tercera clave para liberar el Nitrógeno de la atmósfera es, quizás, la más importante. Se han estudiado suelos en 57 países y el 80% de ellos carecen de Molibdeno. El fenómeno de fijación implica la creación de una enzima llamada nitrogenasa, que facilita la conversión del gas Nitrógeno en Nitrógeno amoniacal en el suelo. La nitrogenasa está hecha de Molibdeno. Esta enzima también requiere Hierro, pero la escasez de este mineral es mucho menos común.
4. Finalmente, los organismos fijadores de Nitrógeno buscan algo de Cobalto en la ecuación. De hecho, el cobalto es a menudo llamado "leche materna" para estas criaturas. El Cobalto es deficiente en aproximadamente la mitad de los suelos que se han analizado en todo el mundo.

2) Descubrir el punto justo.

El Nitrógeno es el 'mineral de los rizos de Oro', en el sentido de que es muy importante conseguir unos niveles "correctos" en su cultivo. Mucho dinero se pierde con el exceso o la carencia de Nitrógeno. Hay un punto exacto para cada tipo de cultivo y variará durante las etapas vegetativas y reproductivas. Si podemos dominar esto, seguramente será un agricultor contento al final de la campaña. Una medición de Nitrógeno es una herramienta esencial para lograr la precisión requerida. Nosotros hemos comprobado que analizando la savia del cultivo nos dará una visión exacta del estado nutricional del cultivo. Tendremos que determinar el nivel "justo" en los cultivos y en sus condiciones. La observación visual ayudará, pero también puede correlacionarse con otras mediciones, por ejemplo, cuando el pH de la savia es de 6.4, los niveles de brix son altos, el vigor es bueno, y la presión de la plaga es baja, por lo tanto, hemos encontrado el nivel ideal de Nitrógeno. Siempre hay más Nitrógeno antes de la floración, pero a partir de ahí, el Potasio domina y los requerimientos de Nitrógeno serán menores.

3) Aumentar drásticamente la eficiencia de Nitrógeno con urea foliar

Esto puede ser una de sus estrategias más efectivas. Cuando la urea se aplica al suelo, se transforma rápidamente de una amina a Nitrógeno amónico. Las bacterias nitrificantes convierten entonces el N de amonio débilmente ligado en nitrato, y esta forma de Nitrógeno inunda la planta, diluye el contenido mineral y crea una tarjeta de visita para los insectos.

La conversión de estos nitratos en proteínas en la hoja es de importancia crítica, ya que la inmunidad de las plantas está impulsada por las proteínas. La primera etapa de un proceso de tres partes es notablemente intensiva en energía. De hecho, puede representar hasta el 60% de los fotosintatos que impulsan este paso inicial. Esta primera etapa de succión de azúcar y disminución del rendimiento implica la creación de un impulsor llamado la enzima nitrato reductasa. Esta enzima a base de Molibdeno convierte el Nitrógeno de nitrato en la primera etapa de la proteína, llamada amina. Irónicamente, así es exactamente como su urea comenzó en el suelo.

¿Qué pasaría si enviáramos esa amina directamente a la hoja? ¿Crearía eso una producción de proteínas más eficiente y menos intensiva en energía? ¡La respuesta es un rotundo SÍ! También es mucho más rentable. No hay contaminación del agua subterránea y atmosférica y los nitratos asociados no diluyen la densidad de nutrientes en la planta.

10 - 15 kg de urea, aplicado foliarmente con ácido húmico, puede proporcionar una respuesta de N equivalente a una aplicación al suelo de urea de 80 kg, y está en una forma mucho más favorable para las plantas.

4) Entender el vínculo del ciclo de cultivo

El Nitrógeno nítrico es predominantemente un mineral vegetativo y, como tal, es el más adecuado para la primera mitad de la temporada. El Nitrógeno amoniacal es fuertemente reproductivo. De hecho, la solución de amonio es una herramienta invaluable para cambiar un cultivo de vegetativo a reproductivo. El sulfato de amonio es la forma preferida de Nitrógeno si se requiere Nitrógeno durante la última mitad de la temporada. El azufre es también un mineral reproductivo, por lo que esta combinación ofrece un doble beneficio. Por el contrario, el nitrato de Calcio y el nitrato de Potasio ofrecen un empuje vegetativo de doble acción, y son los más adecuados para ese propósito.

5) Utilizar a los socios biológicos perfectos

Si podemos establecer hongos micorrícicos y azotobacterias juntos en la zona de las raíces, habremos logrado una asociación altamente productiva que recompensará seriamente nuestros esfuerzos. Las azotobacterias requieren una fuente constante de Fósforo soluble para crear el ATP, la batería de la vida, que alimenta la reacción enzimática que fija el Nitrógeno. Los hongos micorrícicos proporcionan esa fuente continua de Fósforo, a través de exudados ácidos que liberan Fósforo encerrado. A su vez, el Azotobacter proporciona a la Micorrizas una fuente de Nitrógeno para construir la proteína necesaria para su sustancial extensión radicular. La única condición es la presencia de Molibdeno.

6) Estabilizar todas las entradas de Nitrógeno y nitrificación lenta

El Nitrógeno en forma de nitrato se lixivia y volatiliza (se eliminan los gases), mientras que el amonio N puede convertirse rápidamente a la forma de nitrato mediante la nitrificación bacteriana. La solución es estabilizar ambas formas, para aumentar su duración y rendimiento. También puede ser productivo seleccionar estrategias más sostenibles para retardar la nitrificación y mantener el Nitrógeno en la forma de amonio más estable por más tiempo. La urea de liberación lenta a menudo se basa en sustancias tóxicas como el formaldehído. Estos químicos ciertamente pueden matar a las bacterias nitrificantes. Existen varias opciones de estabilización más sostenibles, entre ellas:

a) Zeolita - La estructura única de nido de abeja de este material presenta poros del tamaño exacto del ion amonio. Los minerales se introducen en esta estructura, como una mano en un guante, y esto reduce la superficie disponible para los organismos nitrificantes. Por lo tanto, la conversión se ralentiza seriamente. La zeolita tiene un segundo grupo más pequeño de poros que son del tamaño exacto del Potasio, por lo que este mineral lixiviable también puede mantenerse por más tiempo en su suelo.

b) Ácido húmico - Esta poderosa sustancia natural se une a la urea para formar un humato de urea estable. Hace lo mismo con el Nitrógeno amoniacal y forma un humato amoniacal. En ambos casos, también aumenta la absorción de Nitrógeno a través de un fenómeno llamado sensibilización celular. Aquí, el ácido húmico hace que la membrana celular sea más permeable, permitiendo que se absorba un 30% más de Nitrógeno.

En conclusión

El Nitrógeno es un mineral multifacético con múltiples funciones. Este mineral, el más abundante en la planta, es uno de los principales actores en la fotosíntesis y es el bloque de construcción de la proteína que crea enzimas, aminoácidos y una gran parte de la respuesta inmune de la planta. Cuando el suministro es insuficiente, la planta se ve obligada a canibalizar las enzimas en busca de Nitrógeno. De esta manera, la escasez de Nitrógeno es uno de los principales impulsores de las enfermedades de las plantas.

Por el contrario, cuando nos excedemos en el suministro de este importante mineral, creamos aún más problemas. La buena noticia es que cuando nos ocupamos de la mala gestión del Nitrógeno, puede haber una profunda ganancia para el suelo, la empresa agrícola, el consumidor y el planeta.