Uso de inhibidores de la nitrificación para aumentar la eficiencia de los

fertilizantes nitrogenados

Jonathan Molina Hernández

• Los Fertilizantes N grandes pérdidas (lixiviación, desnitrificación, volatilización..)

• Tasa de utilización de 50-70% (Wiesler 1998)

Técnicas para mejorar su eficiencia:

- Aplicación fraccionada durante el ciclo cultivo- Utilización de sensores para monitorizar la aplicación de nitrógeno- Variedades N-eficientes - Utilización de modelos de simulación - La mejora del propio fertilizante inhibidores de la nitrificación

Los inhibidores de la nitrificación (INs) son compuestos químicos que retrasan la oxidación bacteriana NH4

+ NO2- en el

suelo (1er paso nitrificación)

NITROSOMONAS NH4

+ + 1 ½ O2 NO2- + H2O + 2H+

NITROBACTER

NO2- + ½ O2 NO3

-

NITRIFICACIÓN

Los inhibidores de la nitrificación (INs) son compuestos químicos que retrasan la oxidación bacteriana NH4

+ NO2- en el suelo (1er paso nitrificación)

Ciclo del nitrógeno

N orgánico

NH4+

NO2-

NO3-

Nitrificación

AmonificaciónInmovilización

N2, N2O

NH3+

Lixiviación

Fijación N2 atmosférico, residuos vegetales,

excrementos animales,

Objetivos

• Reducir la lixiviación de NO3- (aumentando la eficiencia de

los fertilizantes N y reducir la contaminación de las aguas subterráneas)

• Disminución de emisión de gases de efecto invernadero especialmente NO2

• Mejor utilización del N por las plantas NO3- y NH4

+

Un INs ideal debería tener las siguientes características:

• Ser móvil

• Persistente en el suelo

• Económico

• No debe ser tóxico para otros organismos del suelo, animales o humanos

• Efecto bacteriostático para alterar lo menos posible, los ciclos naturales que se generan en el suelo no debe ser tóxico

La búsqueda de INs; comenzó a finales de los 50, en 1962 Nitrapirina [2-cloro-6(triclorometil) piridina] en EE. UU. como N-Serve

Inconvenientes: Formulado solo en líquido, es un compuesto orgánico clorado,fitotoxicidad.

La Diciandiamida (DCD) en Europa fertilizantes sólidos, líquidos, purines o pulverizado solo. Efecto bacteriostático

Inconvenientes: Caro, altas tasas de aplicación (15/30Kg/ha), muy soluble en H2O, fitotoxicidad

Inhibidor ideal: DMPP (3,4-dimetilpirazolfosfato) desarrollado por BASF - Móvil y persistente en el suelo- Fertilizantes sólidos, líquidos, purines o pulverizado solo. Efecto

bacteriostático- Gran poder inhibidor (20 veces superior a DCD) a bajas dosis (0,5-1 kg/ha)- No crea fitotoxicidad

En gránulos de 3-3,6 mm de Ø, en fertilizantes simples como el nitrosulfato amónico (18,5% NH4

+, 75% NO3-) o en fertilizantes complejos

multinutrientes NPK, por ejemplo (14: 3,8: 14,1 con 8,5% NH4+ y 5,5%

NO3-

Semanas después del tratamiento

Nitrosulfato amónico (NSA)

NSA+ DMPP

NH4+-N NO3

--N NH4+-N NO3

--N

2 52 40 142 47

4 73 63 135 30

6 73 70 96 33

8 64 56 70 45

Evolución del NO3- y NH4

+ tras una aplicación de nitrosulfato amónico (18,5% NH4

+ -N, 7,5% NO3- - N).

Extraído de (Zerulla et al. 2001)

La intensidad de la inhibición depende de las condiciones

ambientales principalmente de la temperatura Tª Días después

deltratamiento

NSA NSA+DMPP

NH4+-N NO3

--N NH4+-N NO3

--N

5ºC 63 2,9 5,0 3,7 2,9

5ºC 91 1,8 7,3 4,8 4,0

5ºC 140 0 9,1 4,1 4,1

10ºC 42 2,4 7,2 4,6 4,3

10ºC 63 0,9 7,1 3,8 4,1

10ºC 91 0 8,9 3,6 4,6

20ºC 21 0 10,2 4,4 5,1

20ºC 42 0 11,9 2,9 9,5

20ºC 63 0 10,9 0,6 10,9

20ºC 91 0 11,7 0 10,2Extraído de (Zerulla et al. 2001)

Incremento de los rendimientos en diferentes cultivos.

Cultivo Δ Rendimiento (t/ha)

Cultivo ΔRendimiento (t/ha)

Trigo de invierno (grano)

+ 0,25 Cebolla + 0,5

Arroz + 0,29 Rábano + 4,6

Grano de maíz + 0,24 Lechuga + 1,4

Patatas + 1,9 Coliflor + 5,2

Remolacha (Producción de

azúcar)

0,24 Puerro + 1,7

Zanahoria + 4,9 Apio + 2,2

Parecen ser mayores en suelos ligeros y con una gran cantidad de precipitación.

• Gran interés en la actualidad : La incorporación de los INs a los residuos orgánicos (compost, purines, restos de cultivo) especialmente en abonos con gran facilidad de sufrir pérdidas por lixiviación como son los purines de cerdo.

• Los DMPP pueden ser una herramienta interesante para mejorar la eficiencia en el uso del N, al ser capaz de aumentar los rendimientos en los cultivos, reducir el número de aplicaciones y ayudar a ahorrar en fertilizante.

• Su uso a gran escala en un futuro dependerá del coste del producto

Conclusiones

Gracias por su atención