Eficacia e implicancias fisiológicas de la aplicación de amonio con un inhibidor de la nitrificación de origen natural en el desarrollo de la vid

Abstract

Las plantas absorben el nitrógeno como amonio y nitrato. El amonio es más estable en el suelo, se lixivia menos, y su conversión a aminoácido al interior de la planta tiene un menor gasto energético respecto del nitrato, por lo que la fertilización con amonio podría representar una estrategia eficaz para incrementar la eficiencia en la fertilización con nitrógeno en los cultivos. Sin embargo, el amonio en el suelo es susceptible a la nitrificación. Actualmente existen inhibidores de nitrificación, pero su elevado costo y lábil estabilidad evidencian la necesidad de buscar productos de origen natural de bajo costo y más estables en el suelo. Con este objetivo, se realizó una investigación en la cual se fertilizaron plantas de vid, cultivadas en macetas, con diferentes fuentes nitrogenadas. Los tratamientos utilizados fueron: una fuente nítrica (nitrato de calcio), una fuente amoniacal (sulfato de amonio), y la misma fuente amoniacal en presencia de un inhibidor comercial de la nitrificación (DMPP) o en presencia de un inhibidor natural proveniente de un extracto de orujo de uvas en dos concentraciones. Se evaluaron variables vegetativas, variables fisiológicas y se caracterizó el extracto de orujo de uva. Los resultados indican que la fertilización amoniacal con extracto de orujo de uva promueve el crecimiento de los brotes, aumenta el contenido de materia seca total y la concentración de N en hojas en comparación con la fuente nítrica y la amoniacal por si sola. Estos resultados, sugieren que el extracto de orujo de uva podría actuar como un inhibidor de la nitrificación en el suelo, siendo una alternativa viable al costoso DMPP. Este estudio abre la posibilidad a una alternativa rentable y sostenible para mejorar la eficiencia de la fertilización con nitrógeno en la agricultura.

Plants are able to uptake nitrogen as ammonium and nitrate. Of these two molecules, ammonium presents more stability in soil solutions, exhibiting reduced leaching in comparison with nitrate, also, requires less energy for conversion to amino acids within the plant against nitrate use, suggesting that ammonium-based fertilization could serve as a more efficient strategy for enhancing nitrogen fertilization efficiency in crops. However, ammonium-based fertilizers are susceptible to a biological oxidation process to nitrate (nitrification). Although currently available nitrification inhibitors are effective, often come with high costs and limited stability, which highlight the need for a low-cost and more soil-stable alternative. To address this need, we conducted a study in which potted grapevine plants were fertilized with different nitrogen sources with a natural nitrification inhibitor. The treatments included a nitrate source (calcium nitrate), an ammonium source (ammonium sulfate), and the same ammonium source in the presence of a commercial nitrification inhibitor (DMPP) or a natural inhibitor derived from grape marc extract in two concentrations. We assessed vegetative and physiological variables and characterized the grape pomace extract. Our results demonstrate that ammonium fertilization with grape marc extract promotes shoot growth, increases total dry matter content, and enhances leaf nitrogen concentration compared to nitrate and ammonium sources alone. These findings conclude that grape marc extract could be an effective nitrification inhibitor in soil, which could work as an alternative to the expensive commercial DMPP. This study sheds light on a promising, cost-effective, and sustainable approach to enhance nitrogen fertilization efficiency in agriculture.