Fijación de nitrógeno

Elige una planta fijadora que se adapte a las condiciones de tu sitio y cumpla una función útil en el sistema. Primero considera que la fijación depende de una asociación compatible con microorganismos y que el nitrógeno queda en la planta antes de volver al suelo con la biomasa.

Qué puede aportar una fijadora

Con una asociación adecuada con microorganismos, una planta fijadora incorpora nitrógeno de la atmósfera y lo almacena en sus tejidos. Si además ofrece alimento, forraje o cobertura, puede cumplir varias funciones en el mismo espacio y reducir la dependencia de insumos nitrogenados.

El aporte varía según la especie, la variedad, los microorganismos asociados y las condiciones del sitio; también influye cuánto crece, cuánto nitrógeno contienen sus tejidos y qué parte se cosecha o se devuelve al suelo. Las cifras sirven para comparar órdenes de magnitud, no para predecir el resultado de una parcela ni asumir que una fijadora reemplazará todo el fertilizante.

La fijación depende de una asociación compatible

Las leguminosas se asocian con rizobios. Las actinorrícicas —plantas no leguminosas, presentes sobre todo en zonas templadas— se asocian con Frankia. En esta simbiosis, la planta aporta carbohidratos y los microorganismos transforman el nitrógeno del aire en formas que ella puede utilizar.

El inoculante debe ser compatible con el grupo de la planta, y su cepa debe establecerse y formar nódulos activos, pequeñas estructuras en las raíces. Puedes abrir algunos para revisar su interior: el color rosado o rojo indica actividad. En las actinorrícicas, el suelo bajo plantas locales con nódulos activos puede servir para inocular.

La asociación requiere que la planta esté creciendo y que el suelo tenga humedad y aireación suficientes, acidez no limitante y nutrientes disponibles, como fósforo, calcio, hierro, azufre y molibdeno. El exceso de humedad o la compactación reducen el oxígeno; mucho nitrógeno mineral suele reducir la fijación.

Elegir según el sitio y la función

Cruza clima —incluidas las heladas—, humedad, suelo, luz y etapa sucesional, es decir, el momento de desarrollo del conjunto vegetal. Hay fijadoras herbáceas, cubresuelos, arbustos y árboles. En regiones templadas de Europa y Sudamérica, la vicia común y la peluda crecen en otoño e invierno, ofrecen cobertura protectora y ayudan a reciclar fósforo y otros nutrientes. En lugares húmedos o con humedad estacional, ciertos alisos ofrecen una opción leñosa; según la especie, también crecen al sol o en semisombra, y en suelos de humedad intermedia o secos. En jardines forestales templado-húmedos de Europa se ha observado escasez de fijadoras entre arbustos y herbáceas; bajo sombra completa, los arbustos fijadores apenas fijaban. Muchas fijadoras necesitan pleno sol para fijar mucho; algunas actinorrícicas toleran más sombra y etapas tardías, pero tolerar sombra no garantiza una fijación alta. Ajusta cada candidata a su nicho.

ajusta cada especie al nicho y al propósito

Prioriza una fijadora que atienda otra necesidad además de aportar nitrógeno: cobertura, alimento, forraje, biomasa, sombra, refugio o control de erosión. Considera el manejo: un árbol de servicio puede necesitar poda para no cerrar la luz de los frutales, y una cubierta expansiva puede ocupar más espacio del previsto. Dejar la poda como acolchado devuelve biomasa al suelo y protege su superficie.

elige plantas de servicio que puedas manejarrecicla biomasa y mide las salidas

En Uruguay, se propone sembrar habas en líneas de cultivo para obtener alimento durante el primer año y aportar fijación y cobertura al podarlas.

Cómo llega el nitrógeno a otras plantas

El nitrógeno fijado se incorpora primero a proteínas, clorofila y otros compuestos de la propia planta. Por eso, su presencia viva no transfiere por sí sola nitrógeno a las vecinas: el aporte llega al suelo cuando raíces, hojas y ramillas mueren y se descomponen. La poda dejada como cobertura lo devuelve gradualmente; la hojarasca aporta nitrógeno a las plantas cercanas, y la muerte de raíces también contribuye.

En un consorcio de unos 3 m² en Uruguay templado-húmedo, se deposita en otoño sobre el suelo la poda de una acacia fijadora. También se propone dejar la poda de habas en el suelo; que el nitrógeno de sus raíces impulse el crecimiento de un níspero después del frío fuerte es una hipótesis de manejo, no un resultado confirmado.

Para estimar el aporte de un abono verde —cultivo que se corta para devolver su material al suelo—, mide la biomasa y su concentración de nitrógeno al momento del corte. En leguminosas anuales, la fijación suele cesar con la floración; al avanzar la maduración, parte del nitrógeno pasa a semillas y frutos. El momento de corte equilibra la acumulación de biomasa, el retorno de tejidos al suelo y la cosecha de semillas. Cortar e incorporar demasiado pronto puede reducir el retorno esperado si la planta aún no convirtió suficiente nitrógeno atmosférico en nitrógeno del suelo.

Combinar estratos, épocas y funciones sin aumentar la competencia

Un gremio es un grupo de plantas que ocupa distintos espacios y cumple funciones complementarias. Una herbácea o un cubresuelo fijador puede cubrir el suelo bajo el cultivo; un arbusto o árbol de servicio puede aportar biomasa desde otro estrato. Como la fijación queda primero en la planta, considera la demanda del cultivo, dónde quedará la biomasa y si puedes manejarla. Elige plantas que puedas controlar y ajusta la combinación al sitio.

Ubica cada fijadora según su tamaño adulto, la luz que necesita y el momento en que crecerá. Una especie amante del sol puede ocupar un claro al inicio y ceder espacio cuando crecen las copas; algunas actinorrícicas toleran más sombra y pueden persistir en etapas posteriores. Considera los cambios de luz durante el año y con el desarrollo del dosel.

distribuye la luz en espacio y tiempo

Ver tambiénDosel y manejo de sombraEtapas sucesionales

En clima templado, coordina los calendarios de fijadoras y cultivos: una siembra tardía puede reducir el aporte, y una superposición excesiva de ciclos puede aumentar la competencia por luz y espacio sin aportar biomasa cuando se necesita. Considera el calendario local y cuándo cortar o dejar los restos en el suelo.

Ver tambiénCiclos estacionales y calendarioSiega y uso de biomasa

Casos

Donde los enfoques difieren

Para suelos muy ácidos, los umbrales citados varían y no queda claro que correspondan a los mismos microorganismos; no permiten fijar un límite único para todas las asociaciones.

Sobre la inoculación, unas orientaciones proponen confiar a menudo en poblaciones nativas de suelos sanos y otras inocular de manera general los abonos verdes. El historial del lote y su estado biológico influyen en la decisión.

Para una leguminosa del grupo del caupí, algunas clasificaciones agrupan varias especies, mientras otra advierte que los miembros del grupo no siempre se infectan entre sí. Confirma la compatibilidad específica entre el producto y la planta hospedera.

En la región

En una pastura mejorada de Uruguay, equilibrar gramíneas y leguminosas puede reducir la necesidad de fertilización nitrogenada. En primavera también se plantó trébol junto a un duraznero, sin resultado informado.

Para Uruguay y el Río de la Plata, se registran para el trébol rojo 3–5 t de materia seca y aproximadamente 70–150 kg de nitrógeno fijado por hectárea; para los lupinos blanco y azul, alrededor de 90 kg de nitrógeno por hectárea.

En la región se propone aumentar la diversidad con trébol y vicia, y no añadir abonos ricos en nitrógeno a arvejas y habas. En experiencias del Río de la Plata se atribuye fijación a acacias en líneas e islas; se propone podar algunas y mantener otras grandes junto a un palto joven. También se considera que un árbol fijador sin identificar puede contribuir a construir suelo y que un fijador sirva como soporte de largo plazo para un manzano.

En Uruguay, la crotalaria se describe como aporte de fibra y forraje que puede mejorar propiedades físicas del suelo; sus semillas son tóxicas para el ganado.

Para practicar

1. Recorre el terreno en distintos momentos del año. Para cada microzona, registra luz, humedad, tipo de suelo observado, espacio disponible y la función que necesitas; anota también qué cultivos podrían quedar bajo su sombra. Compara esas condiciones con las de las candidatas descritas en esta página.

Cómo razonarla

Descarta las candidatas que no coincidan con las condiciones observadas y prioriza las que sumen una función que puedas manejar en el espacio asignado.

2. En una parcela pequeña de un cultivo anual, compara franjas con la misma semilla y fecha: una con inoculante compatible y otra sin inocular. Registra el crecimiento y la actividad de los nódulos; al corte, mide la biomasa y la concentración de nitrógeno. Anota qué partes cosechas y cuáles devuelves al suelo.

Cómo razonarla

Compara actividad de los nódulos, crecimiento, biomasa y concentración de nitrógeno; ten en cuenta qué partes salen de la parcela al interpretar el aporte.

Límites y preguntas abiertas

Lo que todavía no sabemos:

• ¿Qué especies fijadoras de nitrógeno se adaptan al sitio y qué asociaciones con microorganismos necesitan? (Falta una matriz local que cruce especies probadas en Uruguay con clima, suelo, humedad, luz y microorganismos compatibles disponibles en cada predio)
• ¿Cómo combinas plantas en una asociación o gremio para que aprovechen distintos estratos y épocas, aporten funciones complementarias y mantengan baja la competencia? (Faltan ensayos locales que comparen espaciamientos y calendarios de fijadoras con cultivos asociados para cuantificar competencia y complementariedad por estrato y estación)
• ¿Qué inoculantes compatibles con las especies disponibles tienen evidencia de nodulación efectiva en los suelos de tu zona?
• ¿Cuánta biomasa y nitrógeno devolvería cada candidata en el sitio y la temporada donde planeas usarla?
• ¿En cuánto tiempo queda disponible para el cultivo asociado el nitrógeno de las podas o raíces en descomposición?

Relacionado

El nabo forrajero no fija nitrógeno, aunque lo cicla eficazmente. Los distintos sistemas radicales exploran diferentes profundidades y pueden recuperar otros nutrientes; algunas coberturas acumulan bastante potasio además de nitrógeno. En el centro-sur de Paraná, la población nativa de rizobios disminuyó después de un cultivo de nabo forrajero cuando se formaron nódulos en frijol; en el sur de Brasil, el frijol mostró más nodulación tras una cobertura invernal de guisante.

En un ensayo de maíz en siembra directa en el sur de Brasil, el cultivo aprovechó en promedio el 12,3 % del nitrógeno de ervilhaca-de-folhas-estreitas; sin fertilización mineral rindió 8,2 t/ha y se observó una posible sinergia con 60 kg/ha de nitrógeno mineral. Para arroz irrigado se recomienda combinar abonos verdes con urea cercana a la mitad de la dosis habitual. En un consorcio de pastura, Brachiaria decumbens produjo una cantidad de materia seca similar a la del monocultivo pese a compartir el área con una leguminosa; se planteó que el nitrógeno fijado pudo favorecer a la gramínea mediante la descomposición de tejidos muertos.

Las fichas difieren al describir la duración del ciclo de la acacia o castaño de Constantinopla. También consignan dos nombres distintos para la bacteria que acompaña a Bacillus subtilis. Los relevamientos de leguminosas varían en las proporciones de especies noduladoras citadas y los grupos examinados. La capacidad de formar nódulos descrita para algunas especies de Parkia no se atribuye a Parkia biglobosa. También varía el número de categorías de demanda de nitrógeno para cultivos arbóreos.

¿Qué fijadoras pueden sumar funciones en distintos estratos?

Sobre esta página: fuentes y datos relacionados

En el fichero de especies. Trifolium repens (4), Amphicarpaea bracteata (3), Crotalaria juncea (2).

Plantas sin ficha identificada. Alnus spp. y otras actinorrícicas leñosas (10), Árboles tropicales fijadores de las listas de recuperación de áreas degradadas (6), Acacia o castaño de Constantinopla (1), Cubiertas fijadoras de porte bajo: Lotus corniculatus, Astragalus, Genista, Ceanothus y otras (5), Apios americana y otras especies de Apios (2), Especies comestibles fijadoras de distintas regiones (16), Leguminosas fijadoras con usos de cobertura, forraje o alimento (13), Avena de montaña y plantas asociadas bajo perales (1), Especies y cultivares de leguminosas con porcentajes de N derivado de fijación (2), Crotalaria y otras leguminosas nombradas en las tablas de inoculación (2), Hospederas leguminosas y bacterias asociadas registradas por Embrapa (4), Leguminosas y actinorrícicas templadas con grupo de inoculación registrado (9), Azolla spp. (3), Arroz y Eleusine sp. (1), Clitória y feijão-guandu (2), Parkia biglobosa y otras especies de Parkia (2), Cícadas (1), Fijadores comestibles no identificados en el fragmento (1).

En otros temas. Cambio climático y resiliencia (3), Contenidos periféricos de las fuentes (2), Historia de corrientes y conceptos (1), Marcos institucionales y acuerdos (1), Toxicidad y uso seguro (1), Integración animal (1), Fotosíntesis y balance energético (1), Viabilidad económica e ingresos (1).

Qué se dejó fuera (2 puntos). observación de aumento de nitrógeno sin método ni mecanismo identificados; no permite orientar una elección o manejo (1); rasgo visual de identificación sin aplicación para elegir, manejar o evaluar una fijadora (1).

De dónde sale esto. 482 afirmaciones de 36 fuentes. Evidencia: afirmacion general 44%, tabla o referencia 38%, estudio o medicion 7%, cita de terceros 5%.

• Embrapa (varios autores): 158 afirmaciones (Embrapa (varios autores) (2023), Adubação verde e plantas de cobertura no Brasil, vol. 1 (2.ª ed.))
• Dave Jacke con Eric Toensmeier: 154 afirmaciones (2 obras o vídeos)
• Ana Maria Primavesi: 64 afirmaciones (Ana Maria Primavesi (s. f.), Manejo ecológico do solo)
• Gilsanz (INIA): 36 afirmaciones (Gilsanz (INIA) (2012), Abonos verdes en la producción hortícola (Serie Técnica 201))
• Inti Sanguinet: 23 afirmaciones (19 obras o vídeos)
• Eric Toensmeier: 11 afirmaciones (Eric Toensmeier (2016), The Carbon Farming Solution)
• PermaDynamics: 8 afirmaciones (PermaDynamics, Syntropic Food Forest Design Reference)
• PermaDynamics; traducción y añadidos de Caetano: 8 afirmaciones (PermaDynamics; traducción y añadidos de Caetano, Especies Sintrópicas – Referencia de diseño de bosque (traducción))
• Embrapa Florestas: 5 afirmaciones (Embrapa Florestas (2006), Sistemas agroflorestais)
• Ben Falk: 5 afirmaciones (Ben Falk (2024), The Resilient Farm and Homestead (edición revisada y ampliada))
• INIA: 4 afirmaciones (2 obras o vídeos)
• Fabiana Mongeli Peneireiro: 2 afirmaciones (Fabiana Mongeli Peneireiro (1999), Sistemas agroflorestais dirigidos pela sucessão natural)
• Embrapa: 1 afirmaciones (Embrapa (2019), Leguminosas na fruticultura (capítulo))
• Walter Steenbock y Fabiane Machado Vezzani (orgs.): 1 afirmaciones (Walter Steenbock y Fabiane Machado Vezzani (orgs.) (2023), Agrofloresta)
• Valdely Ferreira Kinupp y Harri Lorenzi: 1 afirmaciones (Valdely Ferreira Kinupp y Harri Lorenzi (2014), Plantas alimentícias não convencionais (PANC) no Brasil)
• INIA, OPS y UdelaR: 1 afirmaciones (INIA, OPS y UdelaR (2008), Alimentos en la huerta)

Fuentes de esta página

• Embrapa (varios autores) (2023), Adubação verde e plantas de cobertura no Brasil, vol. 1 (2.ª ed.): p. 60, p. 61, p. 71, p. 74, p. 77, p. 85, p. 95, p. 98, p. 104, p. 111, p. 134, p. 136, p. 170, p. 199, p. 211, p. 241, p. 278, p. 287, p. 291, p. 298, p. 302, p. 303, p. 319, p. 330, p. 331, p. 332, p. 344, p. 345, p. 347, p. 440, p. 36, p. 123, p. 207, p. 208, p. 212, p. 213, p. 225, p. 231, p. 334, p. 343, p. 349, p. 351, p. 352, p. 132, p. 133, p. 188, p. 297, p. 430, p. 147, p. 305, p. 309, p. 367, p. 417
• Dave Jacke con Eric Toensmeier: 2 obras o vídeos
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• Eric Toensmeier (2016), The Carbon Farming Solution: p. 5, p. 8, p. 10, p. 26, p. 18, p. 19, p. 22, p. 30, p. 12, p. 20
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• INIA: 2 obras o vídeos
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• Embrapa (2019), Leguminosas na fruticultura (capítulo): p. 5
• Inti Sanguinet, «Regenerando Suelo Erosionado - Primer Paso para invitar la Vida, Fácil & Sencillo» (YouTube): 02:12
• Inti Sanguinet: 3 obras o vídeos, 6 obras o vídeos, 8 obras o vídeos, 5 obras o vídeos, 9 obras o vídeos
• Walter Steenbock y Fabiane Machado Vezzani (orgs.) (2023), Agrofloresta: p. 85
• PermaDynamics, Syntropic Food Forest Design Reference: p. 2, p. 3, p. 9, p. 10, p. 16, p. 20
• PermaDynamics; traducción y añadidos de Caetano, Especies Sintrópicas – Referencia de diseño de bosque (traducción): p. 6, p. 10, p. 12, p. 13, p. 17
• Valdely Ferreira Kinupp y Harri Lorenzi (2014), Plantas alimentícias não convencionais (PANC) no Brasil: p. 201
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• Dave Jacke con Eric Toensmeier (2005), Edible Forest Gardens, Vol. 1: p. 80, p. 136
• Dave Jacke con Eric Toensmeier (2005), Edible Forest Gardens, Vol. 2: p. 35