Las mayores pérdidas de nitrógeno en el suelo se deben a la remoción por cosechas, a la volatilización y a la lixiviación. En caso de un exceso de humedad, el nitrógeno mineral (NO3) puede lixiviarse más allá del alcance de los cultivos de raíces comestibles. La lixiviación se define como él movimiento hacia abajo del NO3; a través, del suelo por infiltración y flujo del agua.
Adicionalmente, bajo ciertas condiciones, algunas formas inorgánicas de nitrógeno se pueden convertir a gases y perderse hacia la atmósfera. Las principales rutas son la denitrificación y la volatilización
Pérdidas de nitrógeno en el suelo
Denitrificación
La denitrificación es el proceso opuesto a la fijación biológica en la cual los óxidos de nitrógeno (NO3 y NO2) son reducidos paso a paso por la enzima reductasa a óxido nítrico (NO) y óxido nitroso (N2O), que finalmente se transforma en nitrógeno gaseoso (N2), lo que implican pérdidas de Nitrógeno en el suelo a la atmósfera y polución ambiental. Cuando se proporciona un abundante suministro de nitrógeno, la denitrificación da como resultado una importante pérdida de nitrógeno, que podía haberse utilizado por los cultivos.
Los organismos más activos en la denitrificación, son las bacterias de los grupos de la Alcaligenes, Bacillus y Pesudomonas abundantes en el suelo. La característica principal de su metabolismo es que bajo condiciones anaerobias usan más nitrato que oxígeno como aceptor de electrones para la actividad respiratoria. Este proceso puede ocurrir en suelos de texturas finas con mal drenaje o en suelos bien drenados durante periodos breves de saturación. El N aplicado a los cultivos como fertilizante no es recuperado completamente por éstos. Los gases emitidos es N2O, compuesto que incrementa el efecto invernadero en concentraciones de 0.6-0.9 µL m-3 año-1 y contribuye al delgazamiento de la capa de ozono.
Volatilización
El NH3 es un gas volátil y se dispersa a la atmósfera desde las soluciones acuosas. En el agua:
NH3 + H+ + OH- ↔ NH4 OH-
Este equilibrio depende del pH de la solución del suelo, por encima de un pH de 5 las pérdidas gaseosas aumentan. Es por ello que la volatilización ocasiona mermas significativas en suelos secos, ácidos y calcáreos. Las pérdidas de Nitrógeno en el suelo por volatilización de NH3 puede ser la principal causa de la baja eficiencia de algunos fertilizantes amoniacales. La gasificación de amoníaco es una importante vía de dispersión de N en fertilizantes nitrogenados que poseen urea en su formulación y son aplicados sobre la superficie del suelo.
La magnitud de las mermas en ‘siembra directa’ es afectada por factores ambientales (humedad, temperatura y viento), de suelo (pH, capacidad buffer, capacidad de intercambio catiónico, materia orgánica) y de cultivo (cantidad y tipo de residuos de cosecha), fuente y dosis de N. A su vez, una rápida hidrólisis de la urea resulta en mayores pérdidas de NH3, debido a que su velocidad depende de la actividad ureásica.
Lixiviación
La lixiviación de nitratos (NO3) es inevitable a pesar de la implementación de mejores prácticas agrícolas, tales como el manejo del recurso hídrico y la adecuada fertilización nitrogenada. El nitrato es la forma más oxidada del nitrógeno que se encuentra en la naturaleza, en la actualidad es reconocido como un contaminante de las aguas para consumo humano. Las pérdidas de nitratos varían de acuerdo con las fases fenológicas de las plantas, siendo mayor en las etapas de germinación, crecimiento y desarrollo, disminuyendo en la etapa de cosecha; igualmente es independiente de la fuente de fertilizante.
En síntesis, la denitrificación, volatilización y lixiviación, disminuyen la eficiencia del uso del nitrógeno que se adiciona, se estima que únicamente la mitad de N en forma de fertilizante aplicado a los cultivos es incorporada en la biomasa de éstos, mientras que la otra mitad se pierde en forma gaseosa a la atmósfera o se lixivia desde el suelo hacia cuerpos de agua. El N al pasar por otros ecosistemas terrestres, reduce la biodiversidad, contamina el aire, el agua y agrava el calentamiento global
Fuente: Morales M. E. J. et al. 2019. Urea (NBPT) una alternativa en la fertilización nitrogenada
de cultivos anuales. Revista mexicana de ciencias agrícolas. México.