La importancia del nitrógeno en la agricultura

El nitrógeno es uno de los macronutrientes más importantes, y uno de los factores más limitantes para los cultivos. A diferencia de otros nutrientes inorgánicos, el nitrógeno existente en el suelo proviene del nitrógeno atmosférico que puede incorporarse por fijación biológica. El nitrógeno realmente aprovechado por las plantas es el nitrógeno mineral en forma de iones de nitrato y/o de amonio el cual supone menos del 10% de nitrógeno del suelo.

El ciclo del nitrógeno es complejo ya que existen pérdidas como la desnitrificación, volatilización, lixiviación, extracción de asimilados por plantas superiores y pérdidas por erosión. Por ello, se requiere de un buen conocimiento para poder realizar un buen manejo del nitrógeno en los sistemas agrícolas.

Es un componente integral de moléculas esenciales para las plantas como aminoácidos, enzimas, vitaminas, fitohormonas, ácidos nucleicos y la clorofila. Tanto su deficiencia como su exceso pueden generar desórdenes fisiológicos como la clorosis, pérdida de vigor, bloqueo de otros nutrientes como el potasio, excesivo e indeseable desarrollo vegetativo…

Una mala gestión del nitrógeno en los cultivos puede hacer descender el rendimiento, empeorar la calidad de los frutos, promover una mayor susceptibilidad a plagas y enfermedades, mayor debilidad frente factores abióticos como heladas, además de suponer un mayor coste en las explotaciones si se aplica en exceso.

Por lo tanto, es muy importante conocer los niveles de nitrógeno presentes en los cultivos, pues de esa manera, se podrá realizar una adecuada gestión a la hora de aplicar fertilizantes de manera racional, alcanzando una concentración óptima.

La clorofila

El color verde característico de las plantas se debe a las moléculas de clorofila. Las clorofilas tienen típicamente dos tipos de absorción en el espectro visible, uno en la región de la luz azul (400-500 nm), y otro en la zona roja del espectro (600-700 nm), sin embargo, reflejan la parte media del espectro, la más nutrida y correspondiente al color verde (500-600 nm). Esta es la razón por la que las clorofilas tienen color verde.

Existe una fuerte correlación entre el contenido de nitrógeno de las hojas y el de clorofila, de la misma manera que la intensidad de color verde está directamente relacionada con la cantidad de clorofila presente en las hojas. De esta manera mediante la espectrofotometría aplicada a la absorbancia de radiación correspondiente al azul o al rojo, podemos conocer directamente la intensidad del verde en las hojas y correlacionarlo con el contenido en nitrógeno.

El medidor SPAD como indicador de la cantidad de clorofila

Los métodos tradicionales de determinación de clorofila en la hoja requieren destrucción de muestras de tejido, además de un proceso de extracción y cuantificación. Actualmente, se trata de una tarea más rápida, barata, y que no implique destrucción de muestra posibilitando su análisis in situ.

El medidor SPAD (‘Soil-Plant Analysis Development’), es un espectrofotómetro que evalúa la intensidad relativa del verde de las plantas de una manera rápida y no invasiva. El SPAD mide la concentración de clorofila en las hojas, lo que nos permite, mediante distintos de modelos matemáticos, estimar la concentración de nitrógeno en las hojas con un elevado grado de precisión.

El SPAD-502 evalúa cuantitativamente la intensidad del verde de la hoja, midiendo las transmisiones de luz a 650 nm, donde ocurre absorción de luz por la molécula de clorofila y a 940 nm, donde no ocurre absorción. Este dispositivo permite mediciones instantáneas del valor correspondiente al contenido en la hoja y determina un índice SPAD o índice relativo de clorofila que, normalmente, es altamente correlacionado con el contenido de clorofila de la hoja, identificando posibles deficiencias de nitrógeno.

A la hora de emplear SPAD se deben tener en cuenta las variaciones en las lecturas debido, por ejemplo, al grosor de la hoja, especie, estado fenológico, radiación solar incidente y genotipo de la planta.

Nos ofrece un abanico de posibilidades entre ellas, conocer el contenido de nitrógeno en cultivos para así obtener un diagnóstico preciso de la situación nutricional actual del cultivo. Gracias a esta herramienta se puede dar un manejo de nitrógeno más preciso y adaptado a las necesidades de las plantas en cada momento, un planteamiento óptimo de la nutrición en cultivos que encamina al agricultor hacia unas prácticas más sostenibles.