A diferencia de otros elementos, las fuentes de nitrógeno para hidroponía pueden ser un poco confusas. Las plantas pueden nitrar (NO_3-) y amonio (NH₄⁺) y estos pueden suministrarse a través de diversos fertilizantes y fuentes orgánicas. Comprender cómo las plantas procesan las fuentes de nitrógeno y los efectos que pueden tener sobre el crecimiento, el desarrollo, las alteraciones fisiológicas, las interacciones de los nutrientes y el pH de la solución son aspectos de la nutrición vegetal hidropónica que debemos conocer un poco.

¿Por qué el nitrógeno es tan importante para las plantas?

_{La deficiencia severa de nitrógeno conduce a plantas amarillentas, marchitas y débiles.}
El nitrógeno (N) es un componente esencial de los aminoácidos en las proteínas y la clorofila y, junto con el potasio, es un macroelemento que se requiere en grandes cantidades para su absorción. El contenido de nitrógeno foliar está en el rango del tres al seis por ciento para la mayoría de las plantas, según la especie y la etapa de crecimiento.

Sin nitrógeno, el crecimiento se detendrá rápidamente y se producirán deficiencias como el amarillamiento o el color púrpura de las hojas inferiores a medida que el nitrógeno se moviliza de las hojas viejas a las nuevas. Las plantas con deficiencia de nitrógeno a menudo son bastante características con un crecimiento delgado y delgado, una extensión de raíz limitada, la caída de frutas y flores es común y rendimientos muy reducidos.

Sin embargo, el exceso de nitrógeno, o más específicamente, una alta proporción de nitrógeno a carbono, puede causar sus propios problemas, incluido el crecimiento de hojas suaves y exuberantes, una vida útil reducida y un aumento de los trastornos del calcio, como la quema máxima. Las plantas también tienen la capacidad de absorber cantidades lujosas de nitrógeno, muy por encima de sus necesidades reales.

Equilibrar la absorción de nitrógeno y obtener los mejores resultados de las fuentes de nitrógeno utilizadas en un medio hidropónico puede variar de un cultivo a otro y en diferentes condiciones de crecimiento, pero existe la oportunidad de manipular esto para mejorar el crecimiento y el rendimiento de las plantas.

Nitrato y amonio en hidroponía

_{Los altos niveles de N de amonio compiten por la absorción de potasio y pueden causar síntomas de deficiencia.}

El nitrógeno se puede suministrar en dos formas en medios hidropónicos: nitrato (NO_3-) es la fuente dominante utilizada, mientras que también se pueden utilizar cantidades más pequeñas de amonio (NH₄⁺). Ambos están disponibles para la absorción de plantas y se suministran a través de fertilizantes como nitrato de calcio, nitrato de potasio, nitrato de amonio, sulfato de amonio e incluso en cantidades mucho más pequeñas en el ácido nítrico utilizado para controlar el pH.

Si el nitrógeno se absorbe como nitrato, primero se moviliza en la planta para formar amoníaco y luego se incorpora al aminoácido glutamina. Cuando se suministra la forma de amonio del nitrógeno, los iones serán rápidamente absorbidos por las raíces de las plantas, pero no deben ser absorbidos más rápido de lo que pueden ser utilizados en los tejidos de las plantas o se producirá una reacción tóxica.

En teoría, el N-amonio debería ser la fuente de nitrógeno superior, ya que podría usarse de manera más eficiente en la planta que el N-nitrato. Si los sistemas radiculares solo absorbieran N-amonio, no sería necesaria la conversión interna de nitrato en amonio que se produce en las células vegetales y requiere un aporte de energía.

Sin embargo, cuando el nitrógeno se suministra sólo en forma de amonio, la respuesta tóxica de acumulación de amonio no complejado niega cualquier potencial para esta mayor eficiencia de asimilación. Aún así, proporcionar un pequeño porcentaje de nitrógeno total como amonio puede tener algunos beneficios, pero la expansión excesiva puede causar algunos problemas graves.

El N de amonio, que es un catión con carga positiva (NH 4+ ), también compite por la absorción de otros cationes como el potasio, el magnesio y el calcio, y el exceso de suministro de nitrógeno en forma de amonio puede provocar deficiencias de estos elementos. El tizón superior de la lechuga y muchos otros cultivos de hoja, y la pudrición apical de los tomates y pimientos son problemas comunes cuando la proporción de amonio a nitrato en una solución nutritiva es demasiado alta.

La toxicidad del amonio en sí misma a menudo se manifiesta como amarillamiento o clorosis entre las nervaduras de las hojas jóvenes, seguido de manchas necróticas dispersas de color marrón (dependiendo de la especie), y los márgenes de las hojas pueden enrollarse hacia arriba o hacia abajo, las puntas de las raíces pueden morir y el crecimiento general de las raíces se reduce. ; Este tipo de daño a la raíz también puede ser un punto de entrada para enfermedades de la raíz como Pythium.

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¿Por qué utilizar la forma de amonio del nitrógeno?

_{El uso cuidadoso y equilibrado de la forma de amonio del nitrógeno puede promover el crecimiento de las hortalizas de invierno.}

Si bien el nitrato puede ser la forma predominante y más segura de nitrógeno para suministrar a través de medios hidropónicos, puede haber circunstancias en las que un pequeño porcentaje de la forma de amonio sea beneficioso. Primero, generalmente se acepta un nivel seguro de amonio de no más del 10-15 por ciento del nitrógeno total, pero esto varía un poco entre las especies de plantas y las condiciones de cultivo.

En condiciones de mucha luz y crecimiento rápido, la adición de incluso pequeñas cantidades de N-amonio puede provocar un retraso en el crecimiento y trastornos fisiológicos.

Sin embargo, en condiciones de poca luz y tasas de crecimiento reducidas, como las que se encuentran comúnmente en los invernaderos durante el invierno, se ha demostrado que cierto porcentaje de nitrógeno amónico es beneficioso para el crecimiento de las plantas.

Proporcionar algo de nitrógeno como N de amonio en condiciones de crecimiento más lento puede acelerar la absorción y utilización de nitrógeno, promoviendo así el crecimiento. Sin embargo, se debe tener cuidado de no exagerar, ya que demasiado amonio-N puede limitar la absorción de calcio, potasio y magnesio, lo que a su vez limita el crecimiento.

Amonio-N a menudo se incorpora específicamente en productos y formulaciones de nutrientes hidropónicos para proporcionar un efecto de amortiguación del pH. En los sistemas hidropónicos, el pH tiende a aumentar gradualmente a medida que las plantas absorben iones de nutrientes, lo que requiere acidificación para controlar el pH. El N-amonio reduce la tasa de aumento del pH, creando una mayor capacidad de amortiguación para los cambios de pH en la solución nutritiva y ralentizando o previniendo el aumento natural del pH que ocurre con el tiempo. La absorción de amonio por las raíces puede reducir el pH de la solución nutritiva ya que las plantas liberan iones de hidrógeno positivos para compensar el cambio en la zona de las raíces. Para los sistemas que pueden estar utilizando una fuente de agua dura con alta alcalinidad y, por lo tanto, necesitan un mayor volumen de ácido para mantener el pH bajo y dentro del rango, este efecto amortiguador de pH de Ammonium-N puede ser particularmente útil.

Fuentes de fertilizantes nitrogenados

_{Se debe evitar el uso excesivo de nitrógeno en las etapas de fructificación para mantener un buen equilibrio vegetativo-generativo.}

En la hidroponía tradicional, las fuentes de nitrógeno incluyen los fertilizantes nitrato de calcio, nitrato de potasio, nitrato de amonio, sulfato de amonio y fosfato de amonio, pero con el creciente interés en la hidroponía orgánica, la acuaponía y varios suplementos naturales como los aminoácidos, el nitrógeno se puede agregar a través de varios métodos diferentes. compuestos.

Es importante comprender que las fuentes de nitrógeno orgánico proporcionan exactamente los mismos iones de nitrógeno para la absorción de plantas que los fertilizantes químicos. Ya sea que el nitrógeno provenga de un material orgánico, una solución de aminoácidos o de un fertilizante químico, todas las raíces de las plantas toman nitrógeno en el mismo formato que los iones de nutrientes útiles para las plantas, el nitrato o el amonio. La única diferencia es que la materia orgánica, la solución o el aditivo deben descomponerse primero por acción microbiana para liberar iones de nutrientes en una forma que las plantas puedan absorber. Esta forma es exactamente igual a las formas de nitrógeno que aportan las sales fertilizantes.

Debido a que las fuentes de nitrógeno orgánico tienen este requisito de degradación microbiana o “mineralización” antes de que estén disponibles para la absorción de las plantas, los nutrientes o suplementos orgánicos requieren algunas condiciones específicas para su uso como fuentes de nitrógeno. Estos deben procesarse a través de la acción microbiana antes de usarse en el sistema hidropónico para que las fuentes de nitrógeno estén disponibles para su absorción inmediata, o deben mineralizarse después de que se hayan agregado al sistema. El uso de sistemas de biodigestores, compostaje y sistemas de cultivo de lombrices (worm farm) son todas formas de preprocesamiento de fuentes de nitrógeno orgánico a través de la amonificación y la nitrificación por acción microbiana.

Las pequeñas adiciones de fuentes de nitrógeno orgánico, como los suplementos de aminoácidos, se pueden usar con éxito en muchos sistemas hidropónicos, ya que los sistemas sin suelo tienen naturalmente microbios que descomponen estos compuestos y liberan el nitrógeno para que las plantas lo absorban. Sin embargo, este proceso es un poco más lento que el uso de sales de fertilizantes tradicionales, que se disocian instantáneamente cuando se disuelven en agua para proporcionar nitrógeno disponible para las plantas para una rápida absorción por las raíces. Por lo tanto, corregir una deficiencia de nitrógeno en un cultivo hidropónico es mucho más rápido y preciso cuando se usa fertilizante hidropónico tradicional que cuando se intenta usar materiales orgánicos.

Comprender cómo se utilizan las diferentes formas de nitrógeno en la planta y cómo aprovecharlas es una de las muchas habilidades que los cultivadores hidropónicos pueden utilizar en su beneficio. Si bien un exceso de nitrógeno amoniacal puede ser potencialmente dañino para el crecimiento de las plantas, una cierta cantidad, aplicada en las condiciones adecuadas, puede ayudar a impulsar el crecimiento y ayudar a amortiguar los cambios de pH en la solución nutritiva. Reconocer los signos y síntomas del uso excesivo de nitrógeno amoniacal es otra lección importante, ya que problemas como el daño de las hojas, el tizón de las puntas y la pudrición de las puntas de las flores causadas por la toxicidad del amoníaco no siempre se reconocen adecuadamente. Experimentar con proporciones de nitrato a amonio para diferentes plantas y bajo diferentes condiciones de crecimiento es una forma de maximizar los beneficios potenciales de estas fuentes de nitrógeno.