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En Paraguay el cultivo de sésamo (Sesamum indicum L.) es cada vez menos productivo debido a la degradación de la fertilidad de los suelos. La fertilización nitrogenada eleva los rendimientos en suelos pobres en este nutriente, pero su eficiencia aún no es bien conocida. En el estudio se utilizó la técnica isotópica para determinar el destino del N aplicado a un cultivo de sésamo. En el campo experimental de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Asunción, Paraguay, en un diseño experimental de bloques completos al azar se estudió la eficiencia en la aplicación de N como fertilizante y abono verde (lupino + avena negra) con y sin laboreo del suelo. El N fue aplicado como urea-15N (5% enriquecimiento) a razón de 50 kg/ha. Los resultados mostraron contenidos (kg/ha) de N en granos (84), materia seca (104) y suelo hasta 15 cm (938). El 20% del N aplicado fue absorbido por la planta, 42% permaneció en el suelo y 38% no pudo contabilizarse y posiblemente se perdió por lixiviación y volatilización. La técnica de dilución isotópica fue útil para determinar el destino del N aplicado, pero sobreestimó el aporte de los abonos verdes en el contenido de N en el suelo.