Nitrógeno amoniacal total en purines: qué es y cómo medirlo

Qué es el nitrógeno amoniacal total (NAT) y por qué es clave en el análisis de purines

Introducción

Cuando se habla de analizar un purín, el parámetro que más información útil aporta —tanto para la gestión agrícola como para definir el tratamiento adecuado— es el nitrógeno amoniacal total, conocido habitualmente por sus siglas NAT o también como TAN (del inglés Total Ammonia Nitrogen).

Sin embargo, es uno de los parámetros que más confusión genera: no siempre se distingue correctamente entre nitrógeno total, nitrógeno orgánico, nitrógeno Kjeldahl, NAT y nitrógeno disponible a corto plazo. En este artículo clarificamos cada concepto, explicamos cómo se mide el NAT y por qué su valor es tan determinante para el ganadero y para el técnico de tratamiento de aguas.

Las formas de nitrógeno en el purín: un mapa conceptual

El nitrógeno en el purín porcino se presenta en distintas formas químicas, cada una con diferente disponibilidad agrícola y comportamiento ambiental:

Nitrógeno total Kjeldahl (NTK)

Es la suma del nitrógeno orgánico y el nitrógeno amoniacal. Se determina mediante el método Kjeldahl, que descompone el nitrógeno orgánico en amoniaco mediante digestión ácida a alta temperatura. El NTK no incluye los nitratos ni los nitritos, que en el purín fresco suelen ser despreciables.

Nitrógeno orgánico (Norg)

Es el nitrógeno asociado a compuestos orgánicos: proteínas no digeridas, aminoácidos, nucleótidos, etc. No está disponible directamente para las plantas; primero debe mineralizarse mediante la actividad microbiana del suelo, proceso que lleva semanas o meses dependiendo de la temperatura y la humedad.

Nitrógeno amoniacal total (NAT)

Es la suma de dos formas de amoniaco que están en equilibrio en el agua:

• Ion amonio (NH₄⁺): forma iónica, soluble, no volátil a pH neutro. Es la forma predominante a pH < 7,5.
• Amoniaco libre (NH₃): forma molecular, volátil, tóxica para los microorganismos a altas concentraciones. Predomina a pH > 8,5 y temperaturas elevadas.

El NAT es el parámetro clave porque representa el nitrógeno de disponibilidad inmediata para los cultivos (equivalente en eficacia al nitrógeno de los fertilizantes minerales) y también el nitrógeno que puede volatilizarse como amoniaco si no se gestiona correctamente.

Regla práctica: en el purín porcino fresco, el NAT representa habitualmente entre el 50% y el 70% del nitrógeno total Kjeldahl. En purines almacenados varios meses, puede alcanzar el 70-80% por mineralización del nitrógeno orgánico.

¿Por qué el NAT es el parámetro más importante para el ganadero?

Para la gestión agrícola como fertilizante

El NAT determina el valor fertilizante real del purín aplicado a corto plazo. Si aplicas 30 m³/ha de purín con un NAT de 2 kg/m³, estás aportando 60 kg de nitrógeno amoniacal disponible por hectárea, equivalente a aplicar 130 kg de nitrato amónico cálcico (27% N). El cálculo de las dosis de aplicación debe basarse en el NAT, no en el nitrógeno total.

Para calcular el potencial contaminante

El NAT determina cuánto amoniaco puede volatilizarse durante el almacenamiento y la aplicación, y cuánto nitrógeno está disponible para lixiviarse hacia los acuíferos. Un purín con alto NAT requiere mayor cuidado en el manejo que uno con bajo NAT y alto nitrógeno orgánico.

Para dimensionar el sistema de tratamiento

El NAT es el parámetro de diseño clave para cualquier tecnología de eliminación de nitrógeno: nitrificación-desnitrificación biológica, tratamiento electroquímico, stripping de amoniaco con lavador. Todos estos sistemas están diseñados para eliminar específicamente el nitrógeno amoniacal, y su capacidad de tratamiento se expresa en kg NAT/día.

¿Cómo se mide el NAT en purines?

Análisis de laboratorio (método de referencia)

El método estándar es la destilación por arrastre de vapor (método Kjeldahl modificado o ISO 5664). La muestra de purín se alcaliniza con NaOH para convertir todo el NH₄⁺ en NH₃, que se destila y recoge en una solución ácida. Posteriormente se titula para determinar la concentración. Este método da un resultado preciso pero requiere laboratorio acreditado y tarda 24-48 horas.

Medición in situ con electrodos selectivos de ion amonio

Los electrodos selectivos de amonio permiten medir el NAT directamente en campo, con resultados en minutos. Son prácticos para el seguimiento continuo de una planta de tratamiento o para comprobaciones rápidas, aunque tienen menor precisión que el análisis de laboratorio. Los principales fabricantes (Hach, Endress+Hauser, WTW) ofrecen sondas para este fin.

Tiras reactivas y kits colorimétricos

Para una estimación orientativa en campo, existen kits colorimétricos y tiras reactivas que permiten obtener un rango aproximado de NAT en pocos minutos. Son útiles para detectar variaciones importantes entre lotes de purín pero no son suficientemente precisos para calcular dosis de fertilización o dimensionar sistemas de tratamiento.

Valores de referencia del NAT en purín porcino

A modo orientativo, estos son los rangos habituales de NAT en distintos tipos de purín porcino (en kg N-NH₄⁺/m³):

Purín de cerdo de engorde (20-100 kg): 1,5 – 3,5 kg/m³.

Purín de cerda reproductora con lechones: 2,0 – 4,5 kg/m³.

Purín muy diluido (con agua de limpieza): 0,5 – 1,5 kg/m³.

Purín concentrado (fracción líquida tras separación): 2,5 – 5,0 kg/m³.

Estos valores son muy variables y dependen de la alimentación, el sistema de alojamiento, la cantidad de agua de limpieza y el tiempo de almacenamiento. Por eso es imprescindible analizar el purín propio para hacer cálculos precisos.

NAT y cumplimiento normativo

En los análisis de purines que exigen las normativas autonómicas de zonas vulnerables, el NAT es uno de los parámetros obligatorios. Junto con el nitrógeno total, permite calcular la cantidad de nitrógeno orgánico (por diferencia) y estimar el impacto ambiental real de cada aplicación.

En el marco de la condicionalidad de la PAC, el registro de análisis de purín con el NAT documentado es cada vez más habitual como requisito de control para acceder a las ayudas directas.

Preguntas frecuentes

❓ ¿Con qué frecuencia debo analizar el NAT de mi purín?

Para granjas que usan el purín como fertilizante, se recomienda analizar al menos una vez por año, preferentemente antes de la campaña de aplicación primaveral. Si la alimentación o el manejo cambia significativamente, conviene repetir el análisis. Para las instalaciones de tratamiento, el monitoreo puede ser continuo con sondas de amonio.

❓ ¿El NAT cambia durante el almacenamiento en balsa?

Sí. Durante el almacenamiento, el nitrógeno orgánico se mineraliza progresivamente en NAT por la acción microbiana. Un purín almacenado durante 6 meses puede tener un NAT sensiblemente mayor que el mismo purín analizado recién producido. Esto mejora su valor fertilizante a corto plazo pero también aumenta su potencial contaminante.

❓ ¿El NAT y el nitrógeno Kjeldahl son lo mismo?

No. El nitrógeno Kjeldahl (NTK) es la suma del NAT y el nitrógeno orgánico. El NAT es solo la fracción amoniacal del NTK. En un purín fresco, el NAT puede representar el 50-60% del NTK; en un purín muy maduro, puede llegar al 80%.

Conclusión

El NAT es el parámetro analítico más informativo del purín porcino: define su valor fertilizante a corto plazo, su potencial de emisión de amoniaco, su capacidad contaminante y el parámetro de diseño de cualquier sistema de tratamiento. Conocerlo bien es la base de una gestión técnica rigurosa.

Si tienes dudas sobre cómo interpretar los análisis de tu purín o cómo relacionarlos con el dimensionamiento de un sistema de tratamiento, el equipo técnico de Safeland está a tu disposición.