Inhibidores de la nitrificación sinérgicos con prácticas de manejo óptimas pueden lograr mayor rendimiento y eficiencia del uso del nitrógeno en suelos salino‑alcalinos semiáridos

Alimentar cultivos en tierras adversas

En muchas zonas secas del mundo, los agricultores luchan por producir suficiente alimento en suelos salinos y azotados por el viento, a la vez que evitan que los fertilizantes contaminen el agua y el aire. Este estudio de Mongolia Interior, China, muestra cómo un uso más inteligente del fertilizante nitrogenado —apoyado por aditivos especiales llamados inhibidores de la nitrificación— puede aumentar los rendimientos de maíz cerca de su potencial, reducir el desperdicio de fertilizante y disminuir el daño ambiental, incluso cuando las lluvias son escasas.

El desafío de las explotaciones secas y salinas

Las regiones áridas y semiáridas cubren más del 40% de las tierras de cultivo del mundo y producen gran parte de nuestros alimentos, pero enfrentan problemas serios: poca lluvia, suelos salinos y una fuerte dependencia del riego. En el Distrito de Riego de Hetao, en el oeste de Mongolia Interior, los agricultores aplican tradicionalmente cantidades muy grandes de fertilizante nitrogenado al maíz —300 a 450 kilogramos por hectárea— con la esperanza de asegurar altos rendimientos. En lugar de ello, los rendimientos se han estancado en apenas alrededor del 40% de lo posible. Gran parte del nitrógeno se escapa a la atmósfera o se lava hacia canales y lagos, desperdiciando dinero y contaminando el agua. La pregunta clave para los investigadores fue cómo acercarse mucho más al rendimiento alcanzable de la región usando menos nitrógeno y perdiendo menos al medio ambiente.

Diseñando un sistema de fertilización más inteligente

El equipo montó un experimento de campo de tres años en un suelo típico salino‑alcalino con muy poca precipitación y riego por inundación desde el río Amarillo. Compararon cuatro sistemas de manejo para maíz: sin nitrógeno; la práctica común de los agricultores de alta insumisión; un sistema «alto rendimiento y alta eficiencia» que redujo el nitrógeno en aproximadamente un tercio y simplificó la fertilización; y un sistema «alto rendimiento y tolerante al estrés» que usó la misma dosis reducida de nitrógeno pero añadió un inhibidor de la nitrificación llamado DMPP, mezclado con el fertilizante y aplicado una vez en la siembra. Todas las parcelas utilizaron la misma variedad de maíz y fósforo y potasio similares, de modo que las diferencias pudieran atribuirse principalmente a las estrategias de nitrógeno.

Más grano con menos nitrógeno

Entre 2020 y 2022, las parcelas sin fertilizar perdieron productividad de forma sostenida, confirmando que el suelo por sí solo no podía alimentar maíces de alto rendimiento. En contraste, ambos sistemas mejorados con nitrógeno reducido alcanzaron rendimientos de grano de 15–18 toneladas por hectárea —alrededor del 80% del potencial local— igualando o acercándose al rendimiento de la práctica de alta insumisión en años normales. De forma crucial, los sistemas optimizados lo lograron con solo 250 kilogramos de nitrógeno por hectárea y una única aplicación de fertilizante, frente a 380 kilogramos y tres aplicaciones en el sistema tradicional. Esto aumentó la eficiencia del uso del nitrógeno —la fracción del nitrógeno aplicado que realmente absorbe el cultivo— desde por debajo del 50% hasta alrededor o por encima del 60% en años con buena lluvia, cumpliendo objetivos internacionales de «desarrollo verde».

Seguro incorporado contra la sequía

La prueba más dura llegó en 2022, cuando las precipitaciones cayeron y el maíz sufrió una sequía severa durante una etapa clave de crecimiento. Bajo estas condiciones extremas, el sistema con nitrógeno reducido sin el inhibidor mostró una caída notable del rendimiento en comparación con la práctica de alta insumisión. Por el contrario, el sistema que utilizó el inhibidor de la nitrificación mantuvo los rendimientos, principalmente al conservar un mayor peso de grano por elote. Las mediciones mostraron que este tratamiento preservó la toma de nitrógeno aérea, aumentó la absorción de fósforo y mantuvo la biomasa total de la planta incluso en el año seco. Al frenar la conversión de amonio a nitrato en el suelo salino y de pH alto, el inhibidor mantuvo más nitrógeno utilizable cerca de las raíces durante más tiempo, ayudando a las plantas a afrontar mejor el estrés hídrico.

Campos y aguas más limpias

Porque los cultivos absorbieron más del nitrógeno aplicado, los sistemas mejorados dejaron excedentes de nitrógeno mucho menores en el campo. La práctica de alta insumisión acumuló más de 160–200 kilogramos de nitrógeno extra por hectárea cada año —nitrógeno que probablemente se escape como gas o se filtre al agua de drenaje. Los sistemas optimizados redujeron ese excedente aproximadamente a la mitad, y en algunos años el tratamiento con inhibidor equilibró casi las entradas y salidas. Esto significa menor riesgo de emisiones de gases de efecto invernadero y menos nitrógeno fluyendo hacia las vías fluviales locales, donde ya se ha identificado como un contaminante importante.

Qué significa esto para agricultores y el medio ambiente

Para los agricultores que trabajan en regiones secas y salinas, el estudio ofrece un mensaje claro: simplemente añadir más nitrógeno no garantiza más grano, pero un nitrógeno mejor formulado y aplicado en el momento adecuado sí puede. Una única aplicación a tasa reducida de fertilizante nitrogenado, combinada con un inhibidor de la nitrificación, puede ofrecer altos rendimientos de maíz, aumentar la fracción del fertilizante que las plantas utilizan efectivamente y reducir la contaminación. Quizá lo más importante, este enfoque actúa como una póliza de seguro en años de sequía, ayudando a los cultivos a conservar rendimiento cuando el agua escasea. Si se adoptara ampliamente en regiones similares, tales prácticas podrían aumentar la producción de alimentos al tiempo que reducen la presión sobre suelos y aguas frágiles.

Cita: Zeng, Z., Wu, L., Liu, J. et al. Synergistic nitrification inhibitors with best management practices can achieve higher yield and nitrogen use efficiency in semi-arid saline-alkali soils. Sci Rep 16, 5287 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36007-1

Palabras clave: eficiencia del uso del nitrógeno, inhibidor de la nitrificación, rendimiento de maíz, agricultura semiárida, suelo salino‑alcalino