Fertilizantes y su importancia para la agricultura mundial
1.
2. El importante incremento de la población mundial en los últimos años viene
exigiendo un constante reto a la agricultura para proporcionar un mayor
número de
alimentos, tanto en cantidad como en calidad. Desde el inicio del siglo XIX,
la
población mundial se ha incrementado un 550 por cien, habiendo pasado de
1.000
millones a 6.500 millones en la actualidad, con unas previsiones de que se
alcancen
entre nueve y diez millones de habitantes en el año 2050.
3. Para alcanzar el reto de poder incrementar la producción agrícola para abastecer al
crecimiento de la población, únicamente existen dos factores posibles:
• Aumentar las superficies de cultivo, posibilidad cada vez más limitada sobre
todo en los países desarrollados, lo que iría en detrimento de las grandes
masas forestales.
• Proporcionar a los suelos fuentes de nutrientes adicionales en formas
asimilables por las plantas, para incrementar los rendimientos de los
cultivos.
4. Gracias a los fertilizantes se alcanzan los siguientes retos:
• Asegurar la productividad y calidad nutricional de los cultivos,
ofreciendo una seguridad alimenticia e incrementando el contenido de
nutrientes de las cosechas.
• Evitar la necesidad de incrementar la superficie agrícola mundial, ya que
sin los fertilizantes habría que destinar millones de hectáreas adicionales a la
agricultura.
• Conservar el suelo y evitar su degradación y, en definitiva, mejorar la
calidad de vida del agricultor y de su entorno.
• Contribuir a la mayor producción de materia prima para la obtención de
energías alternativas.
5. ¿Qué son los fertilizantes?
Los fertilizantes son nutrientes de origen mineral y creados por
la mano del hombre, por el contrario, los abonos son creados por la
naturaleza y pueden ser de origen vegetal, animal o mixtos. A esto
nos referiremos más adelante, por ahora trataremos los aspectos
básicos y elementales de los fertilizantes.
Los elementos nutrientes se encuentran, en diversas proporciones,
en todas las tierras y en los abonos orgánicos (estiércoles, humus,
etc.). Las plantas al crecer, los agotan y deben reponerse mediante la
adición sistemática de abonos y fertilizantes, usados de una manera
conjunta.
6. Clasificación:
Nitrogenados: (Síntomas de deficiencia en el cultivo)
Uno de los síntomas más comunes es el amarillamiento (clorosis) por la
disminución de la concentración de clorofila en las hojas más viejas. Las
plantas producen una menor área foliar y ésta es fotosintéticamente menos
activa, reduciéndose la capacidad del cultivo para captar la energía solar.
Los fertilizantes nitrogenados convencionales, pueden aplicarse en el período
que va desde dos semanas antes de la siembra hasta la etapa de crecimiento
exponencial del cultivo. Los fertilizantes líquidos SolUAN y SolMIX sufren
menores pérdidas por volatilización que la urea, logrando notables eficiencias
en las aplicaciones en superficie.
Los fertilizantes foliares tienen una fórmula especial que maximiza la
absorción por hoja y abren una ventana de aplicación tardía.
7. Azufrados: (Síntomas de deficiencia y cultivos susceptibles)
La deficiencia se observa como un amarillamiento (clorosis) de las hojas
nuevas, manteniéndose verdes las ya expandidas. En nuestro país se ha
encontrado respuesta a la fertilización con azufre de maíz, trigo, soja, colza,
verdeos de invierno y verano.
Momentos y forma de aplicación
A la siembra o presiembra, puede realizarse al voleo o en bandas. En las
fertilizaciones en la línea de siembra debe tenerse en cuenta la dosis y el
producto, por los posibles efectos de fitotoxicidad. En sojas de segunda, se
recomiendan las aplicaciones de S a la siembra del trigo antecesor.
8. Fosfados: (Síntomas de deficiencia y sus consecuencias en el cultivo)
Uno de los síntomas más comunes es el cambio de color, especialmente en las
hojas viejas, que inicialmente se tornan verde oscuro y luego verde rojizo,
también suele notarse un amarillamiento general del cultivo. Consecuencia de
esta deficiencia es la atrofia en el crecimiento de las plantas y bajos
rendimientos.
Momentos y forma de aplicación
Por la escasa movilidad del fósforo se recomienda la incorporación del
fertilizante, ya sea junto con la siembra o con alguna de las labores previas. De
esta forma, el nutriente queda localizado en la zona radical e inmediatamente
disponible para las raíces del cultivo o la pastura.
La refertilización de praderas o campos naturales se realiza en otoño, después
de un pastoreo o corte, siendo necesaria, en el caso del fosfato natural una
aplicación más temprana del fertilizante.
Al ser un nutriente con alta residualidad, puede generar respuestas hasta 5
años después de la aplicación.
9. Polasticos: (Síntomas de deficiencia y sus consecuencias en el
cultivo)
Uno de los síntomas más comunes es el quemado del borde de
las hojas viejas. Las plantas crecen en forma más lenta,
presentando escaso desarrollo radical y tallos débiles.
Las semillas y los frutos son pequeños y arrugados. Las plantas
con bajo contenido de K poseen menor resistencia a las
enfermedades y son muy susceptibles a la sequía, a las heladas
y al vuelco.
Momentos y formas de aplicación
La combinación de la aplicación en el surco, debajo y al costado
de la semilla y la aplicación al voleo es a menudo la mejor
forma de aplicar el fertilizante.
10. Fertilizantes nitrogenados y fosfatados:
El nitrógeno y el hidrógeno se utilizan para elaborar amoníaco mediante el
método de Haber, el amoníaco es la materia prima para la obtención de
fertilizantes sólidos que se pueden transportar y utilizar con mayor facilidad.
El nitrógeno para el proceso Haber de producción de amoníaco se obtiene del
aire y el hidrógeno a partir de la reformación del gas natural.
El ácido nítrico se elabora a partir del amoníaco y se emplea para hacer nitrato
de amonio que es un fertilizante sólido. El amoníaco se hace reaccionar con
dióxido de carbono para obtener urea. La combinación de amoníaco con ácido
sulfúrico produce sulfato de amonio (fertilizante sólido más común).
Los fertilizantes que contienen fósforo se obtienen a partir de rocas fosfóricas,
estas rocas contienen fosfato de calcio, Ca3(PO4)2, que no se puede emplear
directamente como fertilizante, para usarlo como tal, se trata con ácido
sulfúrico para obtener un superfosfato, o con ácido fosfórico, para producir el
superfosfatotriple.
Los fertilizantes de potasio se obtienen de los depósitos minerales de cloruro
de potasio (KCl).
11. ¿Qué es una base?
Una base es, en primera aproximación, cualquier sustancia que en
disolución acuosa aporta iones OH-al medio. Un ejemplo claro es el
hidróxido potásico, de fórmula KOH:
KOH → OH- + K+ (en disolución acuosa)
¿Qué es un acido?
Un ácido es una sustancia que, en disolución, incrementa la concentración
de iones de hidrógeno. En combinación con las bases, un ácido permite
formar sales.
12. Fertilizante nitrogenado
Las únicas fuentes de nitrógenos son la materia orgánica y el
nitrógeno de la atmosfera del suelo. Este elemento se encuentra en
forma de Nitrógeno orgánico, en forma de Nitrógeno amoniacal y
en forma de Nitratos (NO3) y amonio (NH4+).
1) Nitrógeno orgánico: Ingresa al suelo por restos orgánicos en
descomposición. Representa el 83% de N total del suelo. Para que
las plantas puedan aprovechar el nitrógeno que proviene de la
materia orgánica, primero, éste debe ser mineralizado en
nitrógeno inorgánico que las plantas puedan absorber.
2) Nitrógeno amoniacal: Se encuentra retenido en las arcillas del
suelo. Es lentamente disponible para las plantas.
3) Nitratos (NO3) y a amonio (NH4): Aprovechable
inmediatamente por las plantas. N2O NO N2
13. Diferencias entre el amonio y el nitrato
Nitrato (NO3)
1. El nitrato es muy soluble y móvil en la solución del suelo.
2. Por ser soluble y muy móvil tiende a perderse por lavado.
3. Además de perderse por lavado también puede perderse por
desnitrificación, proceso éste donde es convertido en óxidos de nitrógeno
y nitrógeno elemental que luego se pierde por volatilización.
4. La desnitrificación ocurre en suelos inundados o con poco drenaje y/o
a pH ácido.
Amonio (NH4+)
1. Es un elemento poco móvil en el suelo y es retenido fácilmente por las
arcillas en forma de amoniaco.
2. Las pérdidas se producen por volatilización cuando el amonio (NH4+)
se transforman en amoniaco (NH3).
3. La volatilización ocurre en suelos alcalinos, calcáreos o cuando es
aplicado en la superficie del suelo sin ser incorporado a las capas
profundas.
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15.
El fósforo es indispensable para los organismos vivos. En el
caso de las plantas, obtienen los fosfatos del suelo, pero el
balance entre consumo y reposición natural de los fosfatos
(y de otros elementos solubles también necesarios) puede
quebrarse por deficiencias propias del suelo, o bien por
efecto de un cultivo intensivo. En estos casos los suelos se
empobrecen de fosfatos y el rendimiento de las cosechas
disminuye hasta que el suelo queda inutilizado para el uso
agrario. En el año de 1940, las investigaciones revelaron que
los vegetales se alimentan exclusivamente de ciertas
especies minerales, por lo que se comenzó a extraer estas
sustancias en gran escala para incorporarlos artificialmente
a los suelos, comenzando así la moderna industria de los
abonos químicos de origen mineral en la actividad agraria y
variando el ciclo natural que sigue el fósforo en la
naturaleza
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17. La energía de ionización, potencial de ionización o EI es la energía necesaria para separar un
electrón en su estado fundamental de un átomo o de una molécula. La reacción puede
expresarse de la siguiente forma:
Siendo
los átomos en estado gaseoso de un determinado elemento químico; , la energía de
ionización y un electrón.
Esta energía corresponde a la primera ionización. El segundo potencial de ionización representa
la energía precisa para sustraer el segundo electrón; este segundo potencial de ionización es
siempre mayor que el primero, pues el volumen de un ion positivo es menor que el del átomo y
la fuerza electrostática atractiva que soporta este segundo electrón es mayor en el ion positivo
que en el átomo, ya que se conserva la misma carga nuclear.
El potencial o energía de ionización se expresa en electrón-voltio, Julios o en kilo Julios por mol
(kJ/mol).
1 eV = 1,6 × 10–19 C × 1 V = 1,6 × 10–19 J
En los elementos de una misma o grupo, el potencial de ionización disminuye a medida que
aumenta el número atómico, es decir, de arriba abajo.
Sin embargo, el aumento no es cofamilia ntinuo, pues en el caso del berilio y el nitrógeno se
obtienen valores más altos que lo que podía esperarse por comparación con los otros elementos
del mismo período. Este aumento se debe a la estabilidad que presentan las configuraciones s2 y
s2 p3,respectivamente.
La energía de ionización más elevada corresponde a los gases nobles, ya que su configuración
electrónica es la más estable, y por tanto habrá que proporcionar más energía para arrancar los
electrones.
18.
“No es posible dejar de emplear los
fertilizantes, hay que enseñarles a los usuarios
finales –productores, agrónomos o
campesinos– a manejarlos correctamente”
