El nitrógeno es el nutriente más importante en la producción de alimentos, pero también uno de los más difíciles de manejar. El compuesto es fundamental para la producción agrícola mundial y garantizar la seguridad alimentaria y nutricional.
Alrededor del 78 por ciento de la atmósfera de la Tierra está formada por nitrógeno gaseosa (N2). Aunque constituye una gran parte del aire que respiramos, la mayoría de los organismos vivo no pueden acceder a el de esta forma. El nitrógeno atmosférico debe pasar por un proceso natural llamado fijación de nitrógeno para transformarse antes de que pueda usarse para la nutrición de las plantas.
El ciclo del nitrógeno
El ciclo del nitrógeno es el proceso a través del cual el nitrógeno se mueve de la atmósfera a la tierra, a través de los suelos y se libera de nuevo a la atmósfera, convirtiéndose en sus formas orgánicas e inorgánicas.
Comienza con la fijación biológica del nitrógeno, que ocurre cuando las bacterias fijadoras de nitrógeno que viven en los nódulos de las raíces de las leguminosas convierten la materia orgánica en amonio y posteriormente en nitrato.Las plantas pueden absorber el nitrato del suelo y descomponerlo en el nitrógeno que necesitan, mientras que las bacterias desnitrificantes convierten el exceso de nitrato nuevamente en nitrógeno inorgánico que se libera a la atmósfera.
El proceso también puede comenzar con un rayo – el calor por el cual se rompen los triples enlaces del nitrógeno atmosférico – liberando sus átomos para que se combinen con el oxígeno y generen gas de óxido nitroso, que se disuelve en la lluvia como ácido nítrico y es absorbido por el suelo.
Fertilizantes nitrogenados
Durante miles de años, los seres humanos no tuvieron que preocuparse por el nitrógeno, pero a principios del siglo XX era evidente que la agricultura intensiva estaba agotando el nitrato en el suelo, lo que generó preocupaciones sobre el aumento de la población mundial y una posible crisis alimentaria.
Una vez que se industrializó la producción, los fertilizantes nitrogenados sintéticos, ayudaron a impulsar la Revolución Verde e impulsar significativamente la producción agrícola mundial desde finales de la década de 1960 en adelante.
En los sistemas agrícolas intensivos actuales, los fertilizantes nitrogenados sintéticos se han vuelto cada vez más importantes. A medida que la demanda continúa aumentando en todo el mundo, el desafío de la gestión del nitrógeno es proporcionar suficiente para satisfacer las necesidades de seguridad alimentaria mundial y, al mismo tiempo, minimizar el flujo de nitrógeno no utilizado, que es 300 veces más contaminante que el dióxido de carbono al medio ambiente.
Este desafío se puede abordar mejorando la eficiencia del uso del nitrógeno, un cálculo complejo que a menudo implica una comparación entre la biomasa de los cultivos (principalmente rendimiento económico) o el contenido/absorción de nitrógeno (rendimiento) y el nitrógeno aplicado (insumo) a través de cualquier abono o fertilizante sintético. Mejorar esta proporción no solo mejora la productividad de los cultivos, sino que también minimiza las pérdidas ambientales a través de un manejo agronómico cuidadoso y ayuda a mejorar la calidad del suelo con el tiempo.
Se vislumbran opciones tecnológicas de vanguardia para el manejo del nitrógeno, aunque a corto plazo la eficiencia en el uso del nitrógeno puede mejorarse para los agricultores, mediante la aplicación de fertilizantes, el uso de fertilizantes de nitrógeno de liberación lenta, el uso de herramientas de precisión para la aplicación de nitrógeno o la fertirrigación mediante microriego.
