Un análisis de 593 ensayos europeos revela que la diferencia entre el rendimiento sin fertilizante y el rendimiento alcanzable ayuda a explicar cuánto grano produce cada kilogramo de nitrógeno aplicado
Redacción: Redacción Mundo Agropecuario
Editor: Eduardo Schmitz
Un equipo internacional de investigadores ha desarrollado un nuevo modelo para estimar la eficiencia agronómica del nitrógeno en cereales a partir de una variable que denomina “ventana de rendimiento”. El estudio, publicado el 1 de octubre de 2026 en Field Crops Research, analizó 593 ensayos de respuesta a la fertilización realizados con trigo, cebada y avena en cinco países europeos.
La propuesta parte de una diferencia aparentemente sencilla: cuánto produce un cultivo sin fertilizante nitrogenado y cuál es el mayor rendimiento alcanzable observado en las condiciones del ensayo. Según los investigadores, esa distancia entre ambos rendimientos contiene información decisiva sobre la respuesta del cereal al nitrógeno y permite explicar buena parte de las variaciones que tradicionalmente se atribuyen por separado al suelo, el año, la variedad o el país.
El resultado refuerza la necesidad de ajustar la fertilización a las condiciones concretas de cada sistema productivo. El comportamiento del nutriente depende tanto de la dosis aplicada como de la capacidad del suelo y del cultivo para sostener producción sin ese aporte adicional. Estudios anteriores han mostrado, por ejemplo, que el nitrógeno disponible naturalmente en el suelo puede modificar de manera importante la eficiencia aparente del fertilizante.
Más de 3.200 observaciones de respuesta al nitrógeno
Los investigadores reunieron datos de 593 ensayos de fertilización nitrogenada realizados en Dinamarca, Países Bajos, España, Reino Unido y Suecia. La base incluyó trigo de invierno y primavera (Triticum aestivum), cebada de primavera (Hordeum vulgare) y avena de primavera (Avena sativa).
En total se obtuvieron 3.268 observaciones de eficiencia agronómica del nitrógeno, expresada como kilogramos de grano adicionales por kilogramo de nitrógeno aplicado. Los autores utilizaron modelos lineales de efectos mixtos para determinar cómo esa eficiencia respondía a la dosis de fertilizante, al rendimiento máximo observado, al rendimiento sin fertilización nitrogenada y a la diferencia entre estos dos últimos valores.
Esta diferencia fue definida como “ventana de rendimiento”. Si una parcela produce, por ejemplo, una cantidad relativamente alta de cereal incluso sin nitrógeno añadido, el margen disponible para aumentar el rendimiento mediante fertilización puede ser distinto del existente en otro terreno con un rendimiento inicial mucho menor.
La investigación pone así el foco en una cuestión que los agricultores ya afrontan al decidir cuánto nitrógeno necesita el trigo y en qué momento conviene aplicarlo: la dosis adecuada no depende únicamente de una recomendación general por cultivo, sino también de la capacidad productiva del terreno y de la respuesta esperada.
La ventana de rendimiento explicó gran parte de la eficiencia
Los resultados mostraron que la ventana de rendimiento, combinada con la dosis de nitrógeno, explicó el 80 % de la variación observada en la eficiencia agronómica de la cebada, el 86 % en el trigo de invierno, el 94 % en el trigo de primavera y el 91 % en la avena.
Según el estudio, ampliar esa ventana en una tonelada por hectárea estuvo asociado, dependiendo de la especie, con un incremento de entre 4,7 y 6,5 kilogramos de grano por cada kilogramo de nitrógeno aplicado cuando se utilizaron dosis habituales en la práctica agrícola local.
Esto no significa que aumentar artificialmente la diferencia entre ambos rendimientos mejore por sí mismo la eficiencia. La ventana es una variable descriptiva que permite representar la oportunidad productiva existente para que el fertilizante genere rendimiento adicional.
Los autores sostienen que esta aproximación integra mejor diferencias asociadas al suelo, el clima de cada campaña, los cultivares y otras condiciones locales. La investigación coincide con una tendencia más amplia orientada a sustituir recomendaciones uniformes por estrategias adaptadas a cada parcela. La presión económica de los insumos ya está impulsando un manejo más preciso del nitrógeno para reducir costos sin comprometer innecesariamente el rendimiento.
La dosis económicamente óptima varió entre países
El análisis también mostró diferencias considerables entre países en las dosis económicamente óptimas de nitrógeno. Los investigadores calcularon esos valores utilizando diferentes relaciones entre el precio del nutriente y el precio del grano, por lo que las cifras no deben interpretarse como recomendaciones universales para los agricultores.
Con una relación entre el precio del nitrógeno y el grano de 3, las dosis óptimas medias alcanzaron aproximadamente 175 kilogramos de nitrógeno por hectárea en los ensayos del Reino Unido y 215 kilogramos por hectárea en los realizados en Suecia. Cuando esa relación de precios se elevó a 6, los promedios disminuyeron a 156 y 200 kilogramos por hectárea, respectivamente.
Las diferencias ilustran por qué una dosis considerada rentable en una región o campaña puede no serlo en otra. Además de los precios, intervienen el potencial productivo, el nitrógeno suministrado por el suelo, las condiciones meteorológicas y la respuesta real del cultivo.
La variabilidad también aparece en sistemas de producción de maíz. Investigaciones desarrolladas en Estados Unidos han constatado que las tasas económicamente óptimas de nitrógeno pueden cambiar a lo largo del tiempo, lo que obliga a revisar periódicamente recomendaciones que antes se consideraban relativamente estables.
Producir más grano por unidad de nitrógeno
Una de las implicaciones del nuevo modelo es que el rendimiento potencial por sí solo no describe completamente la eficiencia del fertilizante. Los autores encontraron que la diferencia entre el rendimiento alcanzable y el rendimiento obtenido sin nitrógeno añadido resultó más informativa para representar la respuesta agronómica.
Cuando se analizaron las dosis económicamente óptimas, cada aumento de una tonelada por hectárea en la ventana de rendimiento estuvo relacionado con un incremento de la eficiencia de aproximadamente 5 kilogramos de grano por kilogramo de nitrógeno en cebada de primavera y de 3,2 kilogramos por kilogramo en trigo de invierno.
La búsqueda de una mayor eficiencia es relevante porque el nitrógeno que no es aprovechado por los cultivos puede perderse del sistema agrícola. Diferentes investigaciones han evaluado estrategias para reducir esas pérdidas, desde inhibidores de procesos microbianos hasta la sustitución parcial del fertilizante mineral. Un estudio sobre rotaciones de trigo y maíz encontró que combinar menores cantidades de nitrógeno sintético con aportes orgánicos puede mejorar determinadas propiedades del suelo y el aprovechamiento del nutriente.
El modelo necesita conocer el rendimiento sin fertilizante
Los propios investigadores señalan una condición importante para aplicar el enfoque: es necesario estimar razonablemente el rendimiento que podría obtenerse sin fertilización nitrogenada. Ese valor representa la contribución del suelo y del sistema productivo antes de añadir nitrógeno mineral.
En experimentos agronómicos puede determinarse mediante parcelas de control sin fertilizante, pero trasladar el concepto a explotaciones comerciales exige disponer de datos históricos, ensayos locales, herramientas de diagnóstico o modelos capaces de aproximar esa producción de referencia.
El nuevo trabajo tampoco establece una única dosis óptima para trigo, cebada o avena. Su aportación consiste en ofrecer una relación general que puede ayudar a estimar mejor las necesidades de nitrógeno cuando se conocen la respuesta productiva y las condiciones económicas.
El enfoque puede complementar prácticas destinadas a incorporar nitrógeno mediante procesos biológicos. En sistemas con maíz, por ejemplo, las leguminosas utilizadas en rotaciones y cultivos de cobertura pueden modificar la disponibilidad del nutriente para el cultivo siguiente, un factor que también debe considerarse al calcular las necesidades reales de fertilización.
Una herramienta para afinar fertilización y producción de cereales
Los autores consideran que el concepto de ventana de rendimiento puede utilizarse tanto para optimizar la fertilización en la práctica como para mejorar modelos destinados a estimar las necesidades futuras de nitrógeno de la producción mundial de cereales.
Esta distinción es importante porque los cálculos de demanda de fertilizantes suelen relacionar las necesidades de nitrógeno con objetivos de rendimiento. El nuevo estudio indica que la producción que el suelo puede sostener sin fertilizante modifica sustancialmente cuánto nitrógeno adicional se necesita para alcanzar esos objetivos.
Los resultados proceden de ensayos europeos con cuatro tipos de cereales y no constituyen una receta directamente transferible a cualquier región agrícola. Sin embargo, las 593 pruebas permiten demostrar que considerar conjuntamente la dosis aplicada y la ventana de rendimiento explica una proporción elevada de las diferencias observadas en la eficiencia agronómica del nitrógeno.
Para el manejo agrícola, el mensaje central es que dos campos destinados al mismo cereal y con rendimientos máximos similares no necesariamente necesitan la misma cantidad de fertilizante. Conocer cuánto puede producir cada suelo antes de añadir nitrógeno puede convertirse en una referencia adicional para decidir cuánto aplicar y cuánto grano adicional puede esperarse de esa inversión.
Fuentes referenciales:
Field Crops Research
Aarhus University
