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INTRODUCCIÓN

El nitrógeno, cuyo símboloquímico es N, fue descu-bierto como elemento quí-mico independiente en 1772,por el médico, químico y botáni-co escocés Daniel Rutherford(1749-1819). El N representaaproximadamente el 78 % delaire atmosférico que respira-mos, donde se encuentra mayo-ritariamente en forma molecu-lar (N2). En la corteza terrestre seencuentra en forma de nitratosódico (NaNO3, nitrato de Chile),o nitrato potásico (KNO3, salitre).En su forma molecular se com-porta como un gas sin color (in-coloro), olor (inodoro), ni sabor(insípido) y es muy poco reacti-vo, lo que le convierte en un gasprácticamente inerte.

ORIENTACIONES SOBREABONADO NITROGENADO

De acuerdo con la normativa vi-gente en materia de abonado ni-trogenado, especialmente en

las denominadas Zonas Vulnera-bles al Nitrógeno (Figura 1), an-tes de tomar la decisión de apli-car una determinada cantidad de

nitrógeno, cuyo símbolo quími-co es N, a un cultivo debemos re-alizar un balance. Se trata de cal-cular las necesidades que pre-senta el cultivo, en función de laproducción esperada y restartodas las aportaciones que vana ser realizadas, como conse-cuencia de: a, el cultivo anterior;b, la cantidad de estiércol u

otras enmiendas orgánicas (pu-rines) aplicadas; c, la materia or-gánica que se mineraliza; d, losrestos vegetales que puedanser incorporados; e, el agua deriego y f, otras aportaciones. Enla Tabla 1 presentamos un es-quema del balance que podríautilizarse para este fin.

Para elaborar correctamente

En zonas vulnerables a la contaminación pornitrato, el programa de abonado pasa por larealización de un balance del nitrato en elsuelo, lo que conlleva tener que analizar elcontenido del mismo.

José M. Durán AltisentNorma Retamal ParraRubén Moratiel YuguerosDepartamento de Producción Vegetal: Fitotecnia.E.T.S. Ingenieros AgrónomosUniversidad Politécnica de Madrid

El papel del nitrógenoen agricultura. Zonasvulnerables al nitrato

ANÁLISIS DE NUTRIENTES

FIGURA 1 / Zonas vulnerables a la contaminación por nitrato comoconsecuencia de la actividad agrícola y ganadera en España. Fuente: Ministeriode Agricultura, Pesca y Alimentación (2004)

NUTRICIÓN Y SANIDAD VEGETAL / FERTILIZACIÓN

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FERTILIZACIÓN / NUTRICIÓN Y SANIDAD VEGETAL

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un programa de abonado, ade-más de lo anteriormente ex-puesto acorde con la Normati-va vigente, es necesario aten-der algunas recomendacionesprácticas. A modo de ejemplo,en la Tabla 2 presentamos algu-nas de ellas para el caso delmaíz, el mismo cultivo que he-mos utilizado para hacer el ba-lance de N en la Tabla 1.

CUANTIFICACIÓN DELNITRATO EN LA PROPIAEXPLOTACIÓN

Desde hace varios años, en elmercado nacional existen equi-pos compactos que permitenconocer con suficiente precisión

y fiabilidad la concentraciónde nitrato (NO3-) que tenemosen el suelo, en el agua de riegoo incluso en el cultivo. En este

artículo, abordaremos el prime-ro de estos aspectos; es decir,la medida de la concentraciónde NO3- en el suelo. Los resul-

tados que mostramos procedende las mediciones comparativasque, durante varios meses y endiferentes tipos de suelos, he-mos realizado en el Departa-mento de Producción Vegetal:Fitotecnia, de la Escuela Técni-ca Superior de Ingenieros Agró-nomos, de la Universidad Poli-técnica de Madrid (UPM), uti-lizando para ello un analizadorde HANNA Instruments (HI83214).

CONSIDERACIONES SOBREGESTIÓN Y CONTROL DELNITRÓGENO EN UNAEXPLOTACIÓN

• Gestión individualizada. Por explotación y par-celas edafológicas homogéneas.• Gestión de secano y regadío independiente.En regadío se considerará la forma de riego paracalcular la dosis y la frecuencia de abonado.• Variables de gestión. Se debe considerar lacantidad y la frecuencia de N aplicado (mine-ral y orgánico) y su capacidad de liberación.

• Materia orgánica del suelo. Es una variable decontrol periódico imprescindible.• Nitrógeno disuelto en el agua de riego. Pue-de ser relevante para parcelas de regadío, es-pecialmente en finales de cuenca.• Restos de cosecha y cubiertas vegetales. Re-generan la materia orgánica del suelo y re-ducen el movimiento incontrolado del N en elsuelo.• Leguminosas. Hay que considerar el N que fi-jan y la aportación que realizan por medio de lamateria orgánica que permanece en el suelo.• Mineralización. La mineralización del N or-

gánico del suelo depende de la materia orgá-nica aportada y una constante agroambiental.• Explotaciones ganaderas. La cantidad de ma-teria orgánica depende del censo medio de lasreses y su estado de desarrollo.• Deyecciones ganaderas. La contaminación pordeyecciones ganaderas depende de la locali-zación y del sistema de explotación.• Normativa. La Normativa legal propia de cadaComunidad debe ser conocida y respetada.• Buenas prácticas. Las buenas prácticas agrí-colas o ganaderas deben ser aplicadas en todomomento.

// CON EL FOTÓMETRO MULTIPARAMÉTRICOHANNA INSTRUMENTS (HI 83214), LA MEDIDADE LA CONCENTRACIÓN DE NITRATO SE PUEDEREALIZAR DIRECTAMENTE SOBRE LA MUESTRASI SE ENCUENTRA ENTRE 0 Y 30 MG� L-1 //

Fuente: Información Técnica 147, elaborada por Manuel Gil Martínez y publicada en 2004 porel Departamento de Agricultura y Alimentación del Gobierno de Aragón.

VARIABLE CÁLCULOS RESULTADO(kg N� ha-1)A Cultivo: Maíz Rendimiento grano (14 %): 12 t� ha-1Extracciones (N): 30 kg� t-1 360

B Residuos decultivos anteriores

Cultivo anterior: AlfalfaRestos de raíces: 6 – 8,000 kg� ha-1Nitrógeno aportado: ≤ 200 kg� ha-1

100 (1)

CAnálisis de suelo:

N (NO3-)

Profundidad (0 - 30 cm): 20 ppmProfundidad (30 - 60 cm): 10 ppm

Textura: FrancaDensidad: 1.3 t� m-3

117

D Materia orgánica:Mineralización

Análisis de suelo: 2 %Textura: Franca

Profundidad: 30 cmDensidad: 1.3 t� ha-1

Nitrógeno orgánico: 5 %Mineralización anual: 1 – 2 %

59

E Agua de riegoRiegos: 10

Dotación: 600 m3� ha-1� riego-1Nitrato: 5 mg� L-1

30

F Otras aportaciones:Agua de pozo

Riegos: 2Dotación: 500 m3� ha-1� riego-1

Nitrato: 45 mg� L-145

Necesidades del cultivo AAportaciones C + D + E + F

Aporte con fertilizantes A – (C + D + E +F)

Programa de abonado Cobertera 1: 120 kg� ha-1 urea (46 % N)Cobertera 2: 120 kg� ha-1 urea (46 % N)(1) No computa, ya que hemos analizado el contenido de N, en forma de nitrato, presente en el suelo, resultan-do ser 117 kg� ha-1, que es la cantidad que se tomará a efectos del balance.

TABLA 1 / Esquema para calcular el balance de nitrógeno en una explotaciónde regadío situada en una Zona Vulnerable al Nitrógeno y programa deabonado nitrogenado para un cultivo de maíz grano

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�Toma de muestras

La toma de muestras es funda-mental para que la interpreta-ción de resultados sea correcta;de ahí la necesidad de extremarlas precauciones a la hora de to-marla.

Hay que partir de muestrasque sean representativas de laparcela; para ello, conviene re-cordar que la concentración denitrato del suelo varía con los ho-rizontes naturales o con las dife-rentes capas que, como conse-cuencia del laboreo u otras prác-ticas culturales se hayan podidoestablecer. Por lo tanto, suele serrazonable tomar dos muestras:Entre 0 y 20 – 30 cm (Muestra A)y por debajo de 20 - 30 cm(Muestra B).

En el caso de que se trate deparcelas no homogéneas, se re-comienda dividir la parcela entantas subparcelas como zonasdiferentes puedan ser identifica-das. Para ello, la parcela debe serrecorrida en zig-zag, a lo largo yancho de toda su superficie, to-mando pequeñas fracciones delas Muestras A y B, colocándolas

en recipientes separados, hastaconseguir 1 kg de muestra, apro-ximadamente, para cada unade ellas.

�Preparación del extractode saturación

En un recipiente de 500 ml seañaden 200 g de la muestra desuelo que queremos analizar.Lentamente y amasando conuna espátula se va añadiendoagua destilada hasta alcanzarel punto de saturación, que apa-rece cuando la pasta brilla y flu-ye ligeramente cuando se incli-na el recipiente. Una vez alcan-zado el punto de saturación seanotan los ml de agua destiladautilizados en la operación desaturación. La muestra se deja enreposo durante una hora y se ve-rifica el estado de saturación,añadiendo más agua destilada sifuera necesario.

La pasta saturada se transfie-re con la misma espátula que hasido utilizada para su elabora-ción, a un embudo Buchner,con papel de filtro ligeramentehumedecido en su base y se

aplica vacío (Figura 2). El filtra-do, que debe salir casi incoloro,se recoge en el recipiente de cris-tal denominado kitasato y cons-

tituye el extracto de saturación.Para evitar la formación de algúnprecipitado a base de carbona-to cálcico, se puede añadir una

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VARIABLE DESCRIPCIÓN

Factores limitantes

Bajo número de plantas en el momento de la recolección.Con 5-6 hojas no debe pasar “sed”. Se forman los granos

de la mazorca.Cuatro días con “sed” durante la floración pueden reducir

la cosecha en un 50 %.

Extracciones25 – 30 kg de N por tonelada de grano seco.

(Humedad: 14 %).El suelo y el agua de riego contienen N que debe ser

contemplado en el balance.

Asimilación

Un mes antes de la floración: 20 %.Entre 3 semanas antes y 2 semanas después de la

floración: 50 %.Hasta la madurez del grano: 30 %.

Aportaciones

Realizar un balance previo.Suelos arcillosos: 1/3 en sementera y

2/3 en dos coberteras.Suelos francos o arenosos: 1/3 en sementera

y 2/3 en tres o más coberteras.Primera cobertera: Plantas con 40 - 50 cm.

Segunda cobertera: Plantas con 90 – 100 cm.

PurinesAntes de la siembra con las labores preparatorias.

En zonas vulnerables al nitrógeno respetar los límites autorizados.

TABLA 2 / Algunas consideraciones prácticas quedeben ser contempladas a la hora de establecer elprograma de abonado nitrogenado para un cultivode maíz

Foto 1. Fotómetro multiparamétrico HANNA Instruments (HI83214) utilizado para la determinación de nitrato (NO3-) en losextractos de saturación obtenidos a partir de muestras desuelo. Análisis comparativos realizados en el Departamento deProducción Vegetal: Fitotecnia de la Escuela Técnica Superiorde Ingenieros Agrónomos de la Universidad Politécnica deMadrid (UPM).

FIGURA 2 / Dispositivo utilizado para obtener elextracto de saturación del suelo: 1, Erlenmeyer de250 mL; 2, embudo Buchner; 3, tapón de gomaperforado; 4, tubo de goma para vacío; 5, papel defiltro; 6, pasta de suelo saturada con agua destiladay 7, extracto de saturación.

NUTRICIÓN Y SANIDAD VEGETAL / FERTILIZACIÓN

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gota de una disolución de hexa-metafosfato sódico (1 g·100 mL-1) por cada 25 mL de extracto.

�Medida de laconcentración de nitrato

Con el fotómetro multipa-ramétrico HANNA Instru-ments (HI 83214), la medi-da de la concentración de

nitrato (NO3-) se puede re-alizar directamente sobre lamuestra si se encuentra entre 0y 30 mg·L-1. En el caso que sea su-perior, la muestra debe ser dilui-da con agua destilada y el resul-tado final debe ser multiplicadopor el factor de dilución; porejemplo, si a 25 mL de extractole añadimos 75 mL de agua des-tilada, hasta alcanzar un volumenfinal de 100 mL de disolución, elfactor de dilución es 4.

El fotómetro multiparamétricoHI 83214 (Foto 1) trabaja conuna lámpara de tungsteno y unfiltro de interferencia que dejapasar una banda estrecha de laradiación electromagnética (420nm). Cuando la muestra contie-ne nitrato, la adición de los reac-tivos que incorpora el métodogenera un color amarillo carac-terístico cuya intensidad es pro-porcional a la cantidad de nitra-to que contiene la muestra. Laresolución de la medida queobtenemos es de 0.1 mg·l-1.

Al igual que ocurre con otrosmétodos, la presencia de ionescon una concentración superiora la que seguidamente se indi-ca pueden producir interferen-cias: Bario (Ba+2), 1 mg·l-1; cloru-ro (Cl-), 1000 mg·l-1 y nitrito(NO2-), 50 mg·l-1.

RESULTADOS YCONCLUSIONES

La Figura 3 muestra de formacomparativa los resultados alcan-zados al comparar la concentra-ción de nitrato que presentan losextractos de saturación de seismuestras de suelos, caracteriza-das por su textura (arenosa,franca y arcillosa), con (+) o sin(-) adición previa de un fertilizan-

te nitrogenado (nitrato potásico).Los resultados obtenidos con elfotómetro multiparamétricoHANNA Instruments HI 83214han sido comparados con los quese obtienen cuando las mismasmuestras son analizadas me-diante cromatografía iónica (Me-trohm, IC 850) a partir de patro-nes correctamente calibrados.Los resultados obtenidos permi-ten concluir que:

• Cuando se siguen de formacuidadosa las instrucciones depreparación de muestras, los

resultados que se alcanzan almedir la concentración de ni-trato (NO3-) en extractos de sa-turación obtenidos a partir demuestras de suelo, con el es-pectrofotómetro multipara-métrico HANNA Instruments HI83214, son comparables conlos que se obtienen al analizarlas muestras en un laboratorioespecializado, mediante cro-matografía iónica, a partir depatrones bien calibrados.• Las diferencias obtenidas sepueden explicar por el hecho

de que el método que utiliza elequipo HI 83214 es “techniquesensitive”; es decir, la forma deagitar el vial que contiene lamuestra con los reactivos (nú-mero de agitaciones y frecuen-cia) debe ser realizada siemprede la misma forma y, a ser po-sible, por el mismo operador.La presencia de cloruro (Cl-) enel extracto de saturación, conuna concentración superior a1000 mg·l-1, puede causar inter-ferencias, lo que también pue-de contribuir a explicar una par-te de las diferencias que a ve-ces podemos observar. • Con independencia de las res-tantes aplicaciones que puedellevar a cabo, el espectrofotó-metro multiparamétrico HAN-NA Instruments HI 83214 resul-ta ser un instrumento muy re-comendable para la determina-ción de nitrato (NO3-) en parce-las de cultivo, especialmentedentro de las denominadaszonas vulnerables al nitrógeno,facilitando de este modo larealización del balance de N enla propia explotación.

FIGURA 3 / Análisis comparativo del contenido en nitrato (NO3-) presente en elextracto de saturación de muestras de suelo, con diferentes texturas y presencia(+) o ausencia (-) de fertilización nitrogenada, previa a la toma de la muestra,según diferentes técnicas analíticas: HI 83214, Fotómetro multiparamétricoHANNA Instruments y CI 850, cromatografía iónica. Las barras verticales indicanel intervalo de confianza para un nivel de significación del 5 %.

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