En suelos cálidos, la nitrapirina se puede degradar en, aproximadamente, 30-40 días. Sin embargo, es muy resistente en suelos fríos, que contribuyen a su efectividad para las aplicaciones en otoño e invierno. La actividad medible contra las Nitrosomonas , a menudo, se produce durante 6 a 8 semanas en suelos cálidos favorables para el crecimiento del cultivo, y durante 30 semanas o más en suelos fríos típicos de otoños e inviernos tardíos en la zona del Medio Oeste de Estados Unidos (Trenkel, 2010).
Los productos de nitrapirina para retrasar la nitrificación de fertilizantes de amoníaco y urea incluyen N-Serve® 24 (lanzado en 1976) e Instinct® (lanzado en 2009). Según la etiqueta del producto, el estabilizador de nitrógeno N-Serve 24 es un producto soluble en aceite que puede utilizarse con fertilizantes de amoníaco anhidro, de amonio seco y de urea. Cuando se combina con un agente compatible, N-Serve 24 puede utilizarse en la aplicación de amonio acuoso y otras composiciones de fertilizantes líquidos de amoníaco o urea. N-Serve 24 puede inyectarse o incorporarse a una zona o franja del suelo con el fertilizante a una profundidad mínima de 5,08 a 10,16 cm o inmediatamente después de la aplicación.
La etiqueta del producto para el estabilizador de nitrógeno Instinct N indica que hay una fórmula de nitrapirina acuosa microencapsulada que puede utilizarse en la aplicación de amoníaco acuoso y en otros componentes de fertilizantes líquidos de amoníaco o nitrógeno de urea, como el UAN en un 28 %, 30 % o 32 %. Instinct puede mezclarse con un fertilizante líquido, insecticidas, herbicidas y/o agua y aplicarse como aplicación incorporada antes de la siembra, antes de la emergencia o después de la siembra. La incorporación puede producirse en cualquier momento hasta 10 días después de la aplicación y puede ocurrir tanto por medios mecánicos como por humedad (un mínimo de 1,27 cm de precipitaciones o irrigación por encima).
La DCD (diciandiamida) - Tras un uso generalizado en Europa occidental y en Japón, la DCD se introdujo en Estados Unidos en 1984 y fue oficialmente aprobada por la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA, por sus siglas en inglés) como inhibidor de la nitrificación a finales de los años 90. Los productos que solo contienen DCD normalmente se utilizan en soluciones de nitrógeno y en abonos líquidos. La tasa de DCD utilizada es relativa a la cantidad de fertilizante de nitrógeno aplicado, más que al área de aplicación. Esto puede limitar su funcionalidad a tasas de difusión muy altas de soluciones de UAN (por ejemplo, 113 litros/media hectárea del 28 % de la solución de nitrógeno).
En el suelo, la DCD tiene un efecto bacterioestático sobre las Nitrosomonas, por ejemplo, no se ha matado completamente la población de bacterias, a pesar de las repetidas aplicaciones, pero su actividad se suprime o inhibe durante un determinado período de tiempo (Trenkel, 2010). En función de la cantidad de nitrógeno mineral aplicado y de la humedad y temperatura del suelo, la DCD puede estabilizarse en nitrógeno de amonio durante, aproximadamente, 4-10 semanas (Trenkel, 2010).
Algunos estudios universitarios han demostrado que la DCD puede ser efectiva para mantener el nitrógeno en forma de amonio y aumentar el rendimiento del maíz con aplicaciones tanto en otoño como en primavera. Sin embargo, al igual que otros inhibidores de la nitrificación, la DCD no siempre ha sido rentable en estos estudios, o significativamente diferente del control (sin tratamiento).
En Estados Unidos, los productos que contienen DCD incluyen Guardian® DF, Guardian-DL 31-0-0, Guardian-LP 15-0-0, Agrotain® Plus, y Super U®. Guardian-DF y Guardian-DL son aptos para aplicaciones con soluciones de nitrógeno o abono líquido. Además, Guardian DF puede impregnarse en fertilizantes de nitrógeno seco. Agrotain Plus contiene un inhibidor de la ureasa y un inhibidor de la nitrificación de la DCD, lo cual se abordará en la siguiente sección. Super U es un fertilizante de urea con un inhibidor de la ureasa y la DCD ya aplicada. Este producto se abordará en una futura publicación.
Cuándo considerar los inhibidores de la nitrificación - El mayor valor de los inhibidores de la nitrificación podría obtenerse cuando se espera que las pérdidas de NO3 sean elevadas por lixiviación o desnitrificación, incluyendo las siguientes condiciones (Ruark, 2012):
- Suelos drenados con tubos cuando el potencial de lixiviación es alto
- Suelos húmedos o poco drenados
- Campos con nitrógeno aplicado en otoño
Por otro lado, normalmente los inhibidores de la nitrificación son menos valiosos cuando las pérdidas de NO3- son poco probables, incluyendo estas situaciones (Ruark, 2012):
- Aplicaciones de cobertera, ya que la demanda del cultivo es elevada en este momento.
- Aplicar en suelos de textura muy áspera con CIC baja; si los sitios de intercambio están limitados, cualquier ion de NH4+ que no esté en el intercambio se podrá filtrarse fuera de la zona que contiene el inhibidor.
Inhibidores de la ureasa
Para que el nitrógeno en la urea esté disponible para las plantas, debe producirse una reacción química que transforme los grupos amidas de la molécula urea en amoníaco (NH3). Esta enzima de la ureasa, extendida por los suelos, cataliza esta reacción de hidrólisis. Si el proceso se produce en la superficie del suelo, el amoníaco gaseoso puede perderse rápidamente en el aire. Sin embargo, si esta reacción se retrasa hasta que la urea aplicada en la superficie se incorpore al suelo por labranza, precipitaciones o irrigación, el riesgo de pérdida de amoníaco se reduce significativamente.
Determinados componentes son conocidos por inhibir la acción hidrolítica de la enzima de la ureasa en la urea y, por tanto, retrasar la hidrólisis de la urea. Aunque se han probado varios, solo 1 producto ha sido ampliamente utilizado en la agricultura como inhibidor de la ureasa. Este producto, la triamida de N(n-butil)-tiofosfórica o NBPT, es un análogo estructural de la urea y como tal inhibe la ureasa, bloqueando el sitio activo de la enzima. La NBPT es el ingrediente activo de la familia Agrotain de productos inhibidores de la ureasa.
La actividad de la ureasa se incrementa cuando aumenta la temperatura, por tanto, la hidrólisis normalmente termina en 10 días a una temperatura de 4,4 ºC y en 2 días a una temperatura de 29,44 ºC. La hidrólisis también está muy relacionada con la materia orgánica, el nitrógeno total y la capacidad de intercambio catiónico (CIC) del suelo, que incrementa cuando uno de estos factores aumenta.
Agrotain, con el ingrediente activo NBPT, en un aditivo para ser utilizado, principalmente, con la urea (aplicado a la urea por el vendedor) y, después, con soluciones de urea-nitrato de amonio. Agrotain Ultra es una fórmula más concentrada de Agrotain. El uso de Agrotain o Agrotain Ultra es apto cuando la urea se distribuye y no se incorpora mediante labranza o irrigación. Los investigadores muestran que la pérdida de nitrógeno de la urea aplicada en la superficie puede ser significativa. La cantidad de pérdida depende de las condiciones climáticas; la pérdida es mayor con climas cálidos y con viento y con superficies del suelo húmedas. Agrotain y Agrotain Ultra ayudan a prevenir la volatilización, a menudo, durante 2 o más semanas, incrementando las posibilidades de que las precipitaciones incorporen la urea antes de que se produzca la pérdida.
Finalmente, Agrotain y Agrotain Ultra se degradan, permitiendo que la hidrólisis de la urea se produzca de forma natural. Esto es necesario para que las plantas puedan absorber y utilizar el nitrógeno de la urea. Sin embargo, este nitrógeno, una vez que está en forma de NH4+, está sujeto a desnitrificación en NO3-, una forma que puede perderse del suelo. Agrotain y Agrotain Ultra no ejercen ninguna actividad contra las bacterias nitrificantes.
Agrotain Plus es un aditivo específico para soluciones de UAN, según la etiqueta del producto. Agrotain Plus contiene tanto el inhibidor de la ureasa NBPT, como el inhibidior de la nitrificación DCD. Por tanto, actúa tanto contra los procesos de volatilización como de nitrificación que conducen a pérdidas de nitrógeno de las soluciones de UAN. Sin embargo, no protege la parte de la solución originalmente en forma de nitrato (es decir, el 25 % del contenido en nitrógeno de la solución se deriva del nitrato en nitrato de amonio).
Super U® es un fertilizante de urea con los mismos ingredientes que Agrotain® Plus ya aplicado. Este producto se abordará en una futura publicación.
Resultados de los estabilizadores de nitrógeno
Los estabilizadores/aditivos de nitrógeno han sido ampliamente probados a lo largo de los años. Los resultados de las investigaciones varían significativamente, desde ninguna ventaja a incrementos del rendimiento de más del 20 %. Esto no es sorprendente; cuando las condiciones favorecen las pérdidas de nitrógeno durante un periodo, y se aplica un estabilizador de nitrógeno que es efectivo durante dicho periodo, se prevé un beneficio más amplio. Por otra parte, con condiciones que no favorecen las pérdidas de nitrógeno, se esperan pocas ventajas de estos productos. Por tanto, los estabilizadores de nitrógeno pueden considerarse como un «seguro» para ayudar a proteger contra las pérdidas de nitrógeno si se desarrollan las condiciones que favorecen dichas pérdidas.
Se esperan diferencias regionales de rendimiento para los estabilizadores de nitrógeno, ya que los factores del suelo y del clima varían enormemente de una región a otra del Norte de América. Los suelos difieren por su textura, drenaje, materia orgánica, pH, pendiente y otras variables. El clima difiere por las temperaturas extremas y duración, la cantidad y patrones de las precipitaciones y otras variables. Debido a estas diferencias geográficas, es muy difícil tomar decisiones sobre el valor de los estabilizadores de nitrógeno en cada operación agrícola. Para tomar las mejores decisiones, deberá examinar los resultados de las pruebas que representen su campo y clima y deberá utilizar los productos locales para los fertilizantes y estabilizadores de nitrógeno.
Conclusiones
Debido a que el riesgo de pérdidas de nitrógeno siempre puede aparecer, los agricultores deberán tomar las precauciones necesarias para reducir las pérdidas de este importante nutriente de los cultivos. Esto es posible, seleccionando una fuente de nitrógeno adecuada y aplicándola cerca del periodo de absorción del cultivo (Tiempos de aplicaciones de nitrógeno al cultivo), o utilizando un estabilizador de nitrógeno cuando el tiempo de aplicación está lejos del periodo de necesidad del cultivo.
Esta decisión deberá considerar todos los factores que influyen en el riesgo de pérdida de nitrógeno en un campo específico. Estos incluyen la localización geográfica, la topografía, el tipo de suelo, el nivel residual, la forma de fertilizante de nitrógeno aplicada, el tiempo de aplicación relativo al crecimiento del cultivo, las precipitaciones previstas, la temperatura y niveles de humedad del suelo y otros factores. Aun así, los estabilizadores de nitrógeno no serán rentables todos los años, sobre todo, si las condiciones no favorecen las pérdidas de nitrógeno. Sin embargo, los estabilizadores de nitrógeno pueden ofrecer un seguro contra el riego de pérdida de nitrógeno en varios campos susceptibles.
Referencias
Butzen, S. 2011. Nitrogen Application Timing in Corn Production. Crop Insights vol. 21 n.º 6. Pioneer Hi-Bred, Johnston, Iowa.
Ruark, M. 2012. Advantages and disadvantages of controlled-release fertilizers. Presentación en la Conferencia de Fruta Fresca y Vegetales de Wisconsin, 1/17/2012. Departamento de Ciencias del Suelo, Universidad de Wisconsin, Madison.
RuTrenkel, M. 2010.ark, M. 2010. Slow- and controlled-release and stabilized fertilizers: an option for enhancing nutrient use efficiency in agriculture. Asociación Internacional de la Industria de Fertilizantes, París, Francia.
Lea y siga todas las instrucciones de las etiquetas cuando utilice inhibidores del nitrógeno e inhibidores de la ureasa.
Todos los productos son marcas registradas de sus fabricantes.
