La dinámica de los cultivos y los nutrientes determinan la estrategia de fertilización: la soja no se fertiliza con nitrógeno, ya que fija de la atmósfera el 70% de lo que necesita, y es muy eficiente extrayendo fósforo del suelo, así que solo se le aplica, en el mejor de los casos, lo que consume, normalmente a la siembra (así actúa como starter si el suelo esta frío) y ultimamente en fertilizantes que también tienen azufre. En cambio el trigo y el maíz son mucho más sensible a la escasez de fósforo, así que reciben en general un 50% más que el consumo, lo que causa un aumento de rendimiento en grano que tradicionalmente superaba los costos(hoy no es tan así). Una vez bien nutrido en fósforo, el maíz y el trigo aumentan de rendimiento en función del clima y del nitrógeno que reciben. Cuanto más favorable (menos limitante) es el clima, más nitrógeno se puede agregar con impacto en el rendimiento en grano.
Esto se rige por dos leyes, la ley del mínimo de Liebig, que nos dice que el elemento que esta en menor proporción en base a la necesidad es el que limita al rendimiento, y el que hay que agregar para aumentarlo, y la ley de los rendimientos decrecientes, que nos dice que cada unidad de aumento en el agregado de un nutriente(o factor de la producción) produce un aumento del rendimiento menor que la unidad anterior (a medida que el nutriente agregado se acerca al punto en que deja de ser limitante, y el límite viene por otro nutriente, o frecuentemente por el clima.
En los últimos años, desde que la fertilización de cultivos extensivos se masificó en los 90, se han hecho muchos estudios que nos permiten entrever la curva de respuesta a los fertilizantes. Por las razones ya citadas, se han concentrado en la fertilización nitrogenada de maíz y trigo.
Estos trabajos(trigo en Sudoeste de Buenos Aires, maíz en Sur de santa fe y Norte de Buenos Aires) determinan en qué rango es la respuesta esperada a cada kg de n extra que se usa. (también hay un interesante resumen al respecto).
Digamos que en maíz se produce en promedio 40 a 45 kg de grano por cada kg de N absorbido. teniendo en cuenta las eficiencias del proceso, cuando el N es limitante se esperan respuestas entre 10 y 40 kg de grano, siendo frecuentes las respuestas de 30 kg de maíz por kg de N agregado en buenos años cuando la fertilización es adecuada. Se menciona que en los 70 la respuesta con el sistema de producción de ese momento era de 7 kg de maíz en promedio, y que hoy es de 20 kg en promedio.
En trigo se producen 30 a 35 kg por kg de nitrógeno absorbido, eso determina respuestas entre 7 y 25 kg por kg de nitrógeno aplicado, podemos decir 10 a 12 kg en promedio.(las variedades de alta calidad tienen menor eficiencia que las de baja calidad panadera) .
Pero lo que se tiene que tener en cuenta es que todas estas correlaciones son bastante erráticas (r2<0,6), porque hay distintos factores que las pueden afectar, como las lluvias y temperaturas del año, la fertilidad del suelo, el control de malezas y plagas, etc. O sea que el principal insumo en estos cultivos esta sujeto a una significativa incertidumbre en su rentabilidad. El siguiente gráfico muestra diferentes relaciones entre la dosis de fertilizante y la producción de maíz:

Y acá viene el tema del ingreso marginal. Tenemos que igualar el costo de esa unidad adicional de fertilizante, con el ingreso que permite obtener, y ese ingreso marginal esta basado en el precio del producto.
Las retenciones y demás limitantes paraarancelarias inciden en ese ingreso marginal, y por ende en la tecnificación, podemos ver en los siguientes cuadros que los granos no han sido los únicos commodities que subieron:


La cuenta que hay que hacer con el nitrógeno es que la urea tiene 46% de nitrógeno, o sea que la relación actual de 6,65 kg de maíz y 5 kg de trigo por cada kg de urea equivale a 14 kg de maíz y 11 kg de trigo por cada kg de Nitrógeno. Si le agregamos los gastos de flete, comerciales y financieros la relación se va a 14 kg de trigo y 19 kg de maíz.
En el caso del trigo, es evidente que el productor que aplica urea este año dificilmente recupere la inversión.
En el siguiente cuadro se ve la respuesta marginal a la aplicación de N.

La curva roja y la amarilla son típicas de años lluviosos en condiciones donde el nitrógeno es la única limitante, la curva azul a un año medianamente seco.
Las rectas horizontales marcan el costo de la unidad de N, con el mecanismo que usé en el párrafo anterior. Hoy necesitamos sacar 19 kg de maíz para justificar la aplicación de 1 kg de N, cuando esa relación histórica es de 8,9, y sin retenciones era de 6,6.
No hace falta ser economista para aconsejar que echen la mitad de la urea que antes.
En la próxima parte haremos un enfoque comparado mundial de este tema.