Química Agrícola

Fertilizantes nitrogenados, amoniacales. Hidrogeno. Oxígeno. Nitrógeno. Carbono. Aminificación. Amonificación. Volatilización del Amonio. Proceso HABERT. UREAFORM. Fósforo. Fosfatos. Potasio. Zinc. Azufre. Hierro. Manganeso. Boro. Cobre. Molibdeno

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QUIMICA AGRICOLA

La mayor parte del organismo vegetal está compuesta por hidrogeno, carbono, nitrógeno y oxígeno.

  • El carbono las plantas lo obtienen del dióxido de carbono atmosférico.

  • El hidrogeno y el oxígeno lo obtienen del agua.

Si se hace un análisis químico a un vegetal vemos que está compuesto por estos tres elementos en un tanto por ciento mayor de 98, sin embargo si sabemos que las plantas no sólo se alimentan y pueden desarrollarse a base de agua y aire, sino que va a necesitar de una serie de elementos químicos que por lo general le son proporcionados a partir de las sustancias minerales que hay en el suelo y que estos elementos constituyen una pequeña porción del total de la planta que no pueden dejar de ser considerados como elementos fundamentales para la nutrición vegetal, estos elementos esenciales para la vida vegetal el nitrógeno puede considerarse como el elemento más importante dentro del desarrollo vegetal, el nitrógeno es el elemento más necesario de las plantas constituyente básico de las proteínas, el nitrógeno es un elemento que en condiciones normales proviene del contenido en nitrógeno que hay en la atmósfera terrestre es un elemento que se va a depositar en el suelo mediante una serie de procesos bien de origen atmosférico o biológico que transforman el nitrógeno gaseoso en compuestos nitrogenados que pueden ser retenidos por los coloides existentes en el suelo.

En condiciones naturales el nitrógeno puede llegar al suelo mediante dos procesos:

1º El nitrógeno puede oxidarse y pasar a la forma de óxidos nitrogenados cuando se producen campos eléctricos por la presencia de tormentas en ese momento, el nitrógeno gaseoso se transforma en distintos óxidos de nitrógeno que son solubles en agua y por tanto se pueden arrastrar fácilmente al suelo disueltos en las gotas de agua o en los copos de nieves que se producen mediante este fenómeno, esto es un proceso de muy poca importancia.

2º Fijación biológica del nitrógeno, esta perfectamente establecido que el nitrógeno solamente puede incorporarse en los sistemas biológicos cuando se encuentran combinados con elementos de oxígeno y hidrogeno, en la naturaleza hay una serie de microorganismos que son capaces de fijar el nitrógeno atmosférico e incorporarlos en su síntesis proteica.

Se pueden diferenciar dos tipos de microorganismos capaces de realizar está fijación, los organismos autotrofos que viven libremente en el suelo y que gracias a la energía que liberan en la oxidación del carbono orgánico son capaces de fijar el nitrógeno molecular y así sintetizar sus constituyentes celulares y por otra parte una serie de microorganismos que viven en simbiosis con un tipo de plantas las leguminosas.

Experimentalmente se comprobó que cultivos como el trébol, la alfalfa, las habas, las lentejas, la soja, los altramuces y otros, rehabilitaban el suelo y hacían posible que tras el cultivo de estos se desarrollasen los trigales.

A finales del siglo pasado se puso de manifiesto que en las leguminosas aparecían una serie de nódulos en su sistema radicular producida por su acción bacteriana, estos nódulos eran los causantes de enriquecimiento de los suelos en un elemento esencial para la alimentación vegetal que es el nitrógeno.

Está fijación se produce cuando se produce la simbiosis entre unos bacteroides que viven en estado latente en el suelo que van a vivir en simbiosis con las leguminosas de tal forma que la planta aporta los nutrientes necesarios mediante los procesos de fotosíntesis a la bacteria y la bacteria se encarga de aportar el nitrógeno necesario para la síntesis proteica , señalar que esta fijación biológica se produce gracias a la presencia de una sustancia parecida a la hemoglobina y se denomina leche moglobina, es la presencia de átomos de molibdeno, constituyendo la estructura terciaria de dicha proteína .

Podemos considerar que el molibdeno es un elemento esencial porque sin el no se produciría la fijación.

Cualquier compuesto orgánico se degrada y sufre la descomposición de materia orgánica en inorgánica.

El empleo de fertilizantes, la forma en el que el nitrógeno llega en mayores cantidades, con ello se contaminan todos los acuíferos.

Adicción de fertilizantes orgánicos provienen de la atmósfera terrestre.

Transformaciones del nitrógeno en el suelo.

Aminificación y Amonificación.

La materia orgánica que se depositan en el suelo los restos de las cosechas no sirven como alimento vegetal directamente y debe sufrir una serie de transformaciones realizadas en frecuencia por microorganismos que viven en el suelo transformando restos orgánicos en complejos orgánicos más simples como amina o aminoácidos, el primer proceso que hacemos referencia es la aminificación, transformación de moléculas complejas en moléculas orgánicas más simples amina y aminoácidos que pueden adsorber los microorganismos que producen su degradación, transformación de aminas en sales orgánicas (amonio).

Estos fenómenos la realizan microorganismos que viven libremente en el suelo y se dedican a realizar estas reacciones enzimáticas con el objeto de obtener energía que pueden utilizar en la síntesis de sus propias estructuras.

Sales amónicas pueden seguir 5 pasos:

1º El nitrógeno se volatiliza.

2º Lo pueden adsorber los vegetales superiores.

3º Modificado por organismos amonificantes.

4º Sean fijados por los minerales de la arcilla.

5º El complejo nitracal se transforma en nitratos por la nitrificación, el proceso de nitrificación se realiza cuando las condiciones son favorables, el amonio sufre un proceso de oxidación transformándose en nitrato que es la forma principal en que los vegetales superiores utilizan el nitrógeno es un proceso realizado por microorganismos que se encuentran en todos los suelos con características que pueden considerarse normales experimentalmente se ha podido comprobar que está nitrificación se realiza en dos etapas:

1º El amonio se transforma en nitrito, proceso de nitrificación.

2º El nitrito se transforma en nitrato proceso de nitratación.

Aunque verdaderamente estas reacciones son reacciones enzimáticas realizadas por microorganismos se puede sacar unos aspectos.

1º Las dos reacciones necesitan oxígeno, por tanto estos procesos se van a producir con mayor facilidad en suelos bien aireados.

2º En la reacción se liberan protones, esto trae como consecuencia una salificación del suelo cuando nosotros utilicemos fertilizantes amoniacales o compuestos orgánicos y son convertidos en oxido de nitrógeno.

3º Al ser reacciones enzimáticas producidas por microorganismos la rapidez y la extensión de estas transformaciones se va a ver influenciadas por las condiciones ambientales, así como por la humedad como por la temperatura.

Estos nitratos así formados o bien aquellos que se añadan como fertilizantes pueden tener distintos destinos, una parte la pueden utilizar los microorganismos que viven en el suelo, otra parte la utilizan los vegetales en su ciclo vital otra parte por ser los nitratos solubles en agua y tener carga negativa, no son recogidos por los coloides y pueden ser retirados a capas más bajas del suelo.

4º Pueden ocasionar óxidos y perderse por volatilización a la atmósfera.

5º Acción de microorganismos puede provocarse el proceso e nitrificación mediante el cual el nitrógeno puede volver a la atmósfera.

Desnitrificación; el nitrógeno líquido que hay en el suelo normalmente es utilizado por los vegetales en la síntesis de sus tejidos sin embargo en ciertas ocasiones como suelos pesados, mal aireados y muy húmedos un gran número de microorganismos, son capaces de utilizar el oxígeno de los nitratos para realizar sus propias oxidaciones, el resultado trae consecuencias, la Desnitrificación, la transformación del nitrato en nitrógeno molecular, nitritos que no pueden ser utilizados por las plantas.

Mecanismos mediante el cual también se pierde nitrógeno del suelo es por la descomposición de nitritos, a partir de ellos de los que existen en suelos ácidos el nitrógeno puede perderse mediante reacciones enzimáticas en forma de nitrógeno gaseoso, no es un proceso importante se puede comprobar experimentalmente como este fenómeno se ve favorecido de pH ácidos que no son muy normales en el suelo.

Volatilización del amonio.

Desde el punto de vista químico, el ion amonio en medio alcalino puede reaccionar con los hidroxilos del medio para proporcionarnos amoniaco y agua.

Es una reacción de equilibrio, como viene regida por una constante de acidez si observamos la reacción veremos que se desplaza hacia la derecha contra mayor sea la concentración de amonio o de hidroxilos.

La constante de reparto mantiene la relación de la cantidad de amonio en estado liquido y gaseoso, también puede proporcionar un aumento o disminución en la Volatilización de este elemento, esto nos dice que en suelos alcalinos no podemos utilizar abonos de amoniaco. Para que exista menos pérdida de Volatilización.

Lexiviación de nitratos (lavado); los nitratos son aniones y por su naturaleza aniónica no pueden quedar retenidas por los coloides, (compuesto con carga negativa, la compensa con las cargas “t”, cationes de cambio utilizados por la planta para alimentación.

El agua con 50 ppm de nitrógeno es cancerígeno.

En Tomelloso hay aguas de 600 ppm.

Un aumento de nitrógeno produce autrofia.

Extracción o cultivo, la cantidad de nitrógeno que un cultivo absorbe del suelo y que por tanto si nosotros quitamos a ese cultivo del suelo estamos exportando nutrientes como el nitrógeno.

Fijación de amonio por las arcillas, los cationes de cambio puede estar fijado o absorbido se diferencian en la fuerza que generan.

Un elemento que este fijado no se intercambia con facilidad, si se queda fijado en las plantas no pueden disponer de él, depende del tipo de mineral de la arcilla y de la cantidad de un nutriente en particular está fijado hasta la destrucción del mineral.

Fertilizantes Nitrogenados.

La fabricación y utilización de fertilizantes nitrogenados de origen sintético se está incrementando debido a la influencia que la fertilización nitrogenada ejerce en la obtención de grandes rendimiento junto con la continua demanda de alimentos que el mundo necesita por el aumento de población.

La mayor parte de los fertilizantes nitrogenados se obtienen a partir de unos principios de obtención de amoniaco y ácido nítrico a partir de los cuales se sintetizan la casi totalidad de fertilizantes nitrogenados que hoy se utiliza.

La síntesis de amoníaco obtenida directamente a partir de sus elementos de nitrógeno y hidrógeno.

Su utilización comenzó en 1913 y a partir de ese momento empezó el auge de la utilización de este fertilizante que ha pasado de cuatrocientas mil toneladas métricas a un millón ochocientas mil que se utilizarán durante el año 2000.

Clasificación de fertilizantes nitrogenados:

  • Sintéticos Convencionales.

  • Sintéticos de acción gradual.

  • De origen natural.

Desarrollo de fertilizantes nitrogenados.

La demanda de alimento por la creciente población de la tierra es hoy en día el problema más grave que la tecnología agrícola tiene planteado para cubrir esta necesidad hay dos soluciones un aumento de la superficie y otra un aumento del rendimiento.

La ciencia del suelo y la utilización de fertilizantes son la base principal de los avances de este campo.

El descubrimiento de las bases de fertilización fue decisivo para mejorar el rendimiento sin embargo se planteaba un grave problema de donde obtendríamos la cantidad necesaria para obtener una fuente suficientemente de fertilizantes entre ellos los fertilizantes nitrogenados a principios del siglo, 1903 la mayor parte de los fertilizantes usados en todo el mundo eran los nitratos de Chile, hacia 1910 empieza la invasión verdadera de los fertilizantes nitrogenados ya que también se pueden obtener sales amónicas que se recuperan en la metalurgias por el proceso de la destilación de la hulla (cocke), en 1912 una fábrica piloto alemana de la empresa química Basf obtuvo por primera vez 750 toneladas de amoniaco sintetizado mediante la síntesis HABER-BOSCH, a partir de ese momento comenzó el incremento que puede considerarse gigantesco y acelerado de los fertilizantes nitrogenados.

Síntesis de amoniaco mediante el proceso HABERT.

El amoniaco se puede obtener por la destilación de la hulla o por síntesis directa del proceso HABERT.

La síntesis de amoniaco presentaba un gran interés desde muy antiguo, desde el año 1823 DOBEREINER, indico que se podía combinar oxígeno e nitrógeno mediante la ayuda de catalizadores, en 1904 HABERT consiguió la formación de amoniaco recirculando una corriente de nitrógeno e hidrógeno por un reactor que contenía un hilo de hierro calentado directamente, la concentración de amoniaco fue de un 0,0005%, a partir de aquí surgieron investigaciones y está pudo realizarse cuando se conoció los fundamentos teóricos a partir de las leyes fundamentales como la Ley Chatelier y la ecuación de Van't Hoff en 1913 empezó a funcionar la primera planta piloto.

La síntesis de amoniaco se ve afectada por una serie de factores como por ejemplo la temperatura.

La constante de equilibrio varía linealmente con la temperatura, la pendiente de la recta es positiva K disminuye logaritmicamente con el aumento de la temperatura por ello favorece la disociación del amoniaco.

También podemos conseguirlo por la ley Chatelier cuando un sistema en equilibrio varía algunos de los factores, el equilibrio reacciona oponiéndose a esas modificaciones, un aumento de la temperatura favorece la disociación del amoniaco.

Según el principio de Chatelier un aumento de la presión favorece la disociación y formación de amoníaco.

Aumentando la presión aumenta la cantidad de amoniaco producido.

Para la obtención de amoniaco se obtiene a presiones altas y temperaturas bajas, a temperaturas bajas la velocidad de reacción nitrógeno-hidrógeno para aumentar la velocidad de reacción es necesario el uso de catalizadores.

Los catalizadores no son activos a temperaturas bajas, si esto lo suponemos como un proceso químico industrial debe ser un proceso continuo y rápido para que el proceso sea rentable, se ha demostrado que está rentabilidad se alcanza utilizando catalizadores, temperaturas moderadamente altas y presiones elevadas que contrarresten el proceso de disociación provocada por la temperatura.

El nitrógeno es posiblemente el elemento necesario para esta síntesis lo vamos a obtener de la atmósfera terrestre de la que vamos a extraer licuando y destilando según el proceso Lindel.

El Aire liquido, mantiene una temperatura de 166ºC.

El hidrógeno se obtiene de la combustión de hidrocarburos, se hace una combustión y obtenemos el hidrógeno.

Una vez que hemos producido el Nitrógeno y el hidrógeno obtenemos el amoniaco.

El amoniaco es la base fundamental de los fertilizantes nitrogenados.

Fertilizantes Amoniacales.

  • Fertilizantes sólidos amónicos, el sulfato amónico, es uno de los fertilizantes químicos más antiguos utilizados a principios de siglo empezó a utilizar como subproducto de las metalurgias en el carbón de cocke, tiene fácil manejo y almacenamiento presenta un alto contenido esencial para las plantas como el azufre es un factor a tener en cuenta debido a las tendencias últimas a la escasez de estiércol, el empleo de superfosfatos de alta graduación y a que la mayoría de los fertilizantes no llevan azufre.

El sulfato amónico puede obtenerse por reacción entre el amónico gaseoso y el ácido sulfúrico del 50 % , el siguiente proceso de adsorción del carbonato de cocke sobre concentraciones diluidas de ácido sulfúrico.

  • Por reacción de anhídrido carbónico en la que se añade yeso (sulfato cálcico).

  • Oxidación de los gases obtenidos en la tostación de la pirita y posterior amonicación.

Mediante estos procesos se consigue un producto que se debe purificar por cristalización y para comercializarse como sulfato amónico debe presentar las siguientes características:

  • Contenido en nitrógeno entre un 20-25%.

  • Solubilidad en agua en 0ºC de 70,6 g/0,1 l

  • Índice de acidez 110.

  • Humedad 0,2 %.

  • Contenido en azufre 23-24%.

El índice de acidez es la cantidad en kilos de carbonato cálcico que hay que añadir a 100Kg de fertilizantes para una solución neutra, contra mayor grado más ácido.

Cloruro Amónico.

Como fertilizante tiene una riqueza entre un 23 a 25% en Nitrógeno, su empleo como fertilizante está restringido casi totalmente para el cultivo del arroz ya que el cloruro amónico es la fuente de nitrógeno más adecuada para este cultivo.

Puede obtenerse mediante dos formas distintas:

1º Haciendo pasar gas amoniaco sobre el ácido clorhídrico y evaporando la acción obtenida.

2º Tratamiento de Sulfato amónico con cloruro sódico.

Fertilizante con un marcado carácter ácido, índice de acidez 128.

El Amoniaco líquido.

A parte de ser la materia prima para la fabricación de fertilizantes nitrogenados se puede usar directamente constituyendo el fertilizante nitrogenado con más riqueza 82%.

Se empieza a utilizar en España en 1966 posee las siguientes características:

  • Concentración de nitrógeno un 82%.

  • Gas a presión atmosférica pero fácilmente licuable a altas presiones.

  • Gas sofocante, incoloro, tóxico.

  • Soluble en agua.

Mezclas con el aire con contenido en amoniaco entre un 16-25% son explosivos.

A condiciones normales el amoniaco es un gas que es fácilmente licuable, aumentando la presión es normal que se pueda almacenar en forma líquida ello trae que para su manejo se requiera personal y material especializado.

El amoniaco tanto líquido como en disolución puede provocar grandes quemaduras, sus vapores son irritantes como para los ojos como para el aparato respiratorio, en concentraciones elevadas provoca la muerte.

El amoniaco e un gas explosivo con el aire.

El material para transporte, almacenamiento y aplicación debe ser de acero al carbono y cumplir con las normas seguidas por el ministerio de industria para los recipientes a presión.

Debido a su dificultad de uso y almacenamiento se ha extendido por su bajo coste fácil obtención.

Aplicación.

El amoniaco anhídrido líquido se aplica desde un deposito a presión instalado en un tractor, como se trata de un gas licuado es preciso inyectarlo a través de unos inyectores situados en la parte posterior de un aplicador en cuchillo, de esta forma se consigue localizar el amoniaco en una profundidad de 15-20cm.

La aplicación se realiza como gas y debido a esta particularidad hay una serie de factores que influyen en este proceso, el estado que se encuentra el suelo, la textura, la profundidad y la humedad del suelo.

Si el suelo no tiene estructura, es duro rígido y fácilmente rompible la hendidura que van dejando el aplicador en cuchilla no se rellena y por tanto se pierde amoniaco por volatilización en cuanto a la textura del suelo es obvio que suelos con textura arenosa sufren mayores pérdidas que suelos con textura arcillosa, en cuanto profundidad depende también de la textura del suelo experimentalmente se ha comprobado que en suelos arcillosos no se presentan diferencias al aplicar el amoniaco a 7 o 23 cm de profundidad, mientras que en suelos de textura gruesa las menores pérdidas es cuando lo situamos a 23 cm.

La humedad influye de forma que un aumento en la humedad del suelo conlleva una disminución de las pérdidas del amoniaco, debido a que parte del amoniaco queda disuelto en el agua en forma de hidróxido amónico.

Una vez que el fertilizante ha sido aplicado debemos tener en cuenta la toxicidad que este gas supone para los microorganismos que en él viven.

Se ha comprobado experimentalmente que en los primeros días hay una reducción notable de los microorganismos que en él habitan, la regeneralidad del suelo en condiciones óptimas de humedad y con elevadas cantidades de nitrógeno provoca un aumento al cabo de 20-25 días, el aumento de bacterias nitrificantes.

Debido al carácter tóxico que presenta este fertilizante debemos tener en cuenta ciertas consideraciones antes de aplicarlo al suelo.

En los suelos sembrados debe aplicarse a una distancia determinada de la semilla o de la planta para evitar daños en su germinación se puede producir fenómenos de toxicidad o problemas de necrosidad debido a la presencia de dicho gas ( se queman).

Como dosis medias que se suelen aplicar a suelos de regadíos oscilan entre 100 a 130 Kg. por hectárea, la aplicación se realiza dos o 3 semanas antes de la siembra.

Otro fertilizante el Amoniaco acuoso es un fertilizante que poco a poco va aumentando su consumo se prepara a través del amoniaco anhídro a partir de disoluciones de concentración deseada.

La solución más utilizada es la que presenta un 20% de nitrógeno, un 24,4% de amoniaco, presenta unas ventajas respecto a la utilización del amoniaco anhídro como son la simplicidad en el manejo, en el transporte, aplicación, y la eliminación de peligros que presentan la forma gaseosa.

Al igual que el amoniaco anhídro no se puede aplicar en superficies por las grandes pérdidas de volatilización.

Fertilizantes Nitrogenados Nítricos.

Fertilizantes líquidos de origen sintético encontramos el nitrato sódico, cálcico y potásico, todos estos fertilizantes se obtiene ácido nítrico que se obtiene del amoniaco, el proceso industrial es la obtención de ácido nítrico que comprende tres reacciones:

1º Oxidación del amoniaco que se debe realizar necesariamente en presencia de catalizadores donde el más utilizado es 10% en Platino 10% en Rodio a temperaturas que oscilen entre 850-930ºC.

2º Conversión del óxido nítrico en óxido de nitrógeno.

3º Hidratación del dióxido de nitrógeno para obtener ácido nítrico y oxido nítrico.

A partir de este ácido se obtiene el nitrato sódico, este también se llama Caliche o nitrato de Chile debido a que a principios de siglo casi todo procedía de los nacimientos naturales Chilenos, este producto natural es una mezcla de sales donde encontramos nitrato sódico, potásico, cloruros de sodio, magnesio y pequeñas cantidades de yodatos y boratos.

El contenido de nitrato sódico se este producto es del 30% y el color que presenta puede variar en función a la presencia de elementos metálicos como hierro, Cromo, cobre .

Por supuesto que este nitrato sódico natural para poderse comercializarse como fertilizante debe purificarse y su purificación está basada en el gran aumento de solubilidad que presenta el nitrato sódico frente al resto de sales con la temperatura, este aumento de solubilidad permite una extracción selectiva en caliente disoluyendose una mayor cantidad de nitrato sódico que solidifica cuando baja la temperatura, obtenemos así un producto que para comercializarse tiene que tener las siguientes características:

  • Concentración de Nitrato Sódico superior al 98%.

  • Humedad máxima 0,2%.

  • Presentara una serie de impurezas, como beneficios Mg, P, K, B, Zn.

  • Concentración de nitrógeno un 16%.

  • Solubilidad en agua a 0ºC de 73 g/mol.

  • Concentración de sodio un 25%.

Hoy en día está muy restringido su uso.

Se puede obtener sintéticamente cuando hacemos reaccionar el carbonato sódico con el ácido nítrico para dar nitrato sódico, anhídrido carbónico y agua.

El producto natural es el que más se utiliza debido a que nos aporta cantidades de micronutrientes.

El nitrato potásico, podemos encontrarlo en pequeños yacimientos, la práctica total de este fertilizante se obtiene por vía sintética haciendo reaccionar el nitrato sódico y el cloruro potásico.

El cloruro sódico que nos aparece en la reacción se puede separar perfectamente ya que es una sal que presenta una característica la solubilidad no aumenta con la temperatura es igual de soluble a 0ºC que a 100ºC.

En disoluciones con mezclas de nitrato potásico y nitrato sódico si conseguimos saturar por ebullición dichas soluciones un posterior enfriamiento provoca cristalizaciones selectivas de nitrato potásico.

Otra síntesis consiste en tratar ácido nítrico con cloruro potásico para obtener ácido clorhídrico y nitrato potásico.

Mediante un método de síntesis u otro el producto debe cumplir unas series de características para comercializarse:

  • Concentración en nitrógeno un 13,5%.

  • Concentración en Potasio un 45%

  • Solubilidad en 0ºC 14g/100ml.

Fertilizante Nitrato Cálcico.

Se produce mediante la reacción de ácido nítrico más carbonato cálcico para dar nitrato cálcico, anhídrido carbónico y agua.

La disolución obtenida debe neutralizarse con hidróxido cálcico porque el anhídrido carbónico y agua forman el ácido carbónico, con ello se consigue un producto con las siguientes características:

- Concentración de nitrógeno de un 15-16 %

  • Concentración de calcio de un 25%.

  • Solubilidad a 0ºC de 102g/100ml.

Fertilizante Nitrogenados Nítricos.

Sólidos.

Nitrato amónico, se obtiene por reacción por el amoniaco gaseoso y el ácido nítrico, inyectando el amoníaco con el ácido nítrico al 60%.

Este producto así obtenido cristaliza con facilidad por enfriamiento y para su comercialización debe someterse a procesos de acondicionamiento y purificación, se puede purificar por el procedimiento PRILLING o obtención en forma de perdigones que consiste en acondicionarlo utilizando un fúndente con un 95% de Nitrato amónico con 5% en agua, disparando desde una altura de 5m este producto en forma de gotas, de manera que cuando llega al suelo está solidificando en forma cilíndrica .

Otro proceso el STENGEL, la reacción de síntesis parte amoniaco y ácido nítrico previamente calentados lo que va a provocar una reacción lenta y el calor producido es suficiente para evaporar el agua procedente de la disolución del ácido nítrico, el nitrato amónico a sí obtenido se trotura y se clasifica según tamaño, el producto obtenido presenta las siguientes características:

- Concentración de nitrógeno es 33-34%.

  • Solubilidad en agua a 0ºC 118g/100ml.

  • Punto de fusión 170ºC.

Adoptando las medidas oportunas es un fertilizante fácil de utilizar y aunque es explosivo en su distribución, almacenaje y utilización pero si se usan útiles adecuados no corremos ningún tipo de riesgo.

Fertilizante Nitrato Amónico Cálcico.

Se obtiene a partir del nitrato amónico al cual se añaden diversos materiales que lo protegen de la humedad y disminuye su poder explosivo e inflamable, con este fin se añaden sustancias como el sulfato tricálcico, yeso, sílice, caolín, y tierra de diatomeas.

Fertilizante Nitrosulfato Amónico.

Mezcla de nitrato amónico y sulfato amónico presenta excelentes propiedades de manejo y almacenamiento contiene un 26% en concentración de nitrógeno.

La cuarta parte en forma nítrico y las tres cuartas partes en amoniacal.

Es un fertilizante muy soluble aporta al suelo azufre, hoy es uno de los fertilizantes más adecuados para aportar azufre al suelo.

Líquidos

Disoluciones amoniacales con nitrógeno nítrico, estas disoluciones son el resultado de la disolución en agua de amoniaco libre, nitrato amónico, urea y en raras ocasiones sulfato amónico y nitrato cálcico.

El contenido en nitrógeno varía según la proporción de cada compuesto, son disoluciones que mezclan un sistema de nomenclaturas para nombrarlos, consistente en un número de tres cifras que expresa el porcentaje total de nitrógeno y segundo de este número de la composición de porcentaje de amoniaco, nitrato amónico y urea en este orden, estos tres números dentro de un paréntesis y redondeadas estas cifras hasta el número más próximo.

Ejemplo: 453 (30-0-43)

Nos indica:

- Un 45,3 % de Nitrógeno total .

  • El 45,3 % se obtiene de 30% de amoniaco anhídro y un 43% de urea.

  • Y no hay nitrato amónico.

  • 30+43=70-100=30 % de agua

Ejemplo: 822 (100-0-0)

  • Un 82,2 % de Nitrógeno.

  • Un 100 % amoniaco anhídrido.

Existen diversas clases de disoluciones nitrogenadas y se clasifican según la presión de vapor del amoniaco en el interior del recipiente que lo contenga a 40ºC, existen cuatro disoluciones.

  • Disoluciones sin presión, que no contienen amoniaco por lo que no existe presión de vapor sólo contienen nitrato amónico y urea usual 320 (0-45-35) son disoluciones que se pueden aplicar en cobertera, o en riegos a presión o goteo y tienen el nitrógeno en sus tres estados nítrico, amónico y amino.

  • Disoluciones de baja presión, que contienen amoniaco con una presión de vapor inferior a 1,4 atm.

  • Disoluciones de media presión, con presiones de vapor que oscilan entre un 1,4 y 7 atm.

  • Disoluciones de alta presión que presenta presiones de vapor mayores de 7 atm.

El uso de estas disoluciones se ve incrementado día a día debido a la ventajas que producen su utilización, ahorro de la mano de obra, mejor distribución y dosificación, posibilidad de combinaciones combinadas.

Facilidad para preparar formulaciones particulares, posibilidad de incorporar micronutrientes previamente preparados.

Se da economía de almacenaje.

Inconveniente, fuerte inversión inicial para crear la infraestructura necesaria para todas las operaciones.

Fertilizantes Nitrogenados Orgánicos.

Acianamida cálcica.

Es un producto que se prepara haciendo pasar nitrógeno, sobre carburo cálcico a una alta presión y a una alta temperatura, se obtiene así un producto que contiene un 21-25 % de Nitrógeno que es soluble prácticamente en agua, presenta un olor característico a carburo, se calienta cuando absorbe humedad, irrita y inflama la piel, y es venenosa si el manipulador o el operador que lo está manipulando presenta un alto contenido en alcohol.

Es un producto que cuando llega al suelo sufre una serie de hidrólisis que la transforman finalmente en urea, esta transformación viene influenciada por el pH del suelo, la temperatura, el contenido de materia orgánica y los microorganismos presentes en dicho suelo.

Las reacciones de hidrólisis que conducen a urea se producen a pH ácidos y neutras, mientras que a pH alcalinos las reacciones de hidrólisis provocan la formación de un dímero llamado diacianamida, que es tóxico para las plantas el principal inconveniente que presenta este fertilizante es su coste elevado pero a pesar de ello es un fertilizante polivalente, sus aplicaciones.

  • Se puede utilizar como fertilizante de fondo 2-3 días antes de la siembra y libera el Nitrógeno de forma moderada.

  • Presenta un alto contenido en calcio entre un 60-70 %, es un calcio muy activo y se utiliza habitualmente para elevar el pH de los suelos y para actuar en posibles descalcificaciones en el suelo es un fertilizante que tiene un carácter fungicida e insecticida siempre se utiliza en altas dosis también puede actuar contra las malas hierbas en los cereales a condiciones de humedad y cuando se aplica es cuando el cereal presenta 5 o 6 hojas.

Otro fertilizante de estas características es la urea que ocupa el tercer lugar entre los fertilizantes nitrogenados utilizados en el mundo entero después del amoniaco y del nitrato amónico, es un fertilizante con mayor contenido en nitrógeno un 46 % se obtiene mediante la reacción de amoniaco con anhídrido carbónico a una presión de 205 atmósferas y una temperatura de 122ºC el carbonato amónico, perdería una molécula de agua e inmediatamente se transforma en urea.

La urea que habitualmente se comercializa puede ser de cuatro tipos:

  • Urea cristalizada que contiene un 46 % en Nitrógeno y presenta forma de cristales blancos muy solubles y fácilmente asimilable por la planta y con un contenido en BIURET inferior a un 0,25 % .

El BIURET es un compuesto que se forma por la condensación de dos moléculas de urea se obtiene cuando el proceso de síntesis alcanza temperaturas superiores a 150ºC.

El BIURET es un producto tóxico para las plantas y su contenido para que una urea pueda utilizarse como fertilizante debe ser siempre inferior a 2%.

  • Urea perlada o granulada, se consigue mediante un proceso mediante el cual la urea se comercializa en forma de perdigones con esto se consigue que la urea presente menos humedad sea menos higroscópica.

  • Urea polvo o micronizada, esta urea es aquella que presenta un alto contenido en BIURET y se destina fundamentalmente a la alimentación de rumiantes como alimento se tolera perfectamente en el BIURET.

  • Urea técnica es la urea más pura de todas presenta mayor riqueza en nitrógeno y menor contenido en impurezas habitualmente se utiliza para la obtención de fertilizantes de acción gradual, los productos de condensación urea aldehído.

Todas excepto la que se utiliza para la alimentación del ganado presenta las siguientes características:

  • Sólido blanco cristalino con contenido en nitrógeno del 46,1 %, sin embargo el producto a utilizado en agricultura tiene un contenido en nitrógeno de 45 %, es un producto muy soluble en agua a 25ºC se disuelven 120 g de urea por cada 100 cc de agua, esta propiedad hace que la urea se pueda utilizar como fertilizante foliar en concentraciones que oscilan entre un 0,1 y un 4%.

  • ES una sustancia que cuando se disuelve en agua no es corrosiva no provoca hidrólisis ácidas ni alcalinas, y puede utilizarse sin temor a que estropeen las conducciones y instalaciones destinadas a la fertirigación.

  • Tiene total tolerancia por parte de la planta y se adsorbe de manera rápida es compatible con fungicidas e insecticidas, herbicidas, y por ello se pueden realizar mediante pulverización o fertirigación, procesos de fertilización y de aplicación de productos fitosanitarios.

Las sales amónicas se añaden para subir el nivel de pH, como el ácido clorhídrico de pH = -0,4.

Hay compuestos fitosanitarios que se disuelven en agua dividiéndose la molécula en sus iones.

La Urea se puede mezclar con cualquier cosa que no cambia, porque se disuelve con enlaces de puente de hidrógeno con cualquier producto.

La Urea se puede aplicar directamente en el suelo una vez en el suelo se hidroliza, dando lugar a carbonato amónico que posteriormente se disocia y se transforma en ácido nítrico y anhídrido carbónico.

Tenemos que tener en cuenta que el ion amonio se volatiliza en suelos alcalinos por lo que hay que enterrarlos y echar más.

El índice de acidez del fertilizante oscila entre un 84-85 % es ligeramente alcalino.

Fertilizantes Nitrogenados de Acción Gradual.

Investigaciones al respecto han puesto de manifiesto que de todo el fertilizante nitrogenado que se adiciona al suelo sólo el 60 % es aprovechado por las plantas, perdiéndose el 40 % restante, el consumo mundial es de 200 millones de toneladas métricas la pérdida es de 80 toneladas métricas, el precio por tonelada es de 500 dólares.

Para evitar estas pérdidas se está intentando resolver el problema por tres caminos.

  • Utilizar productos con una difusión regulada, fertilizantes recubiertos con capas protectoras.

  • Emplear fertilizantes con una solubilidad limitada.

  • Usar fertilizantes que lleven incorporados productos inhibidores en los productos de Amonificación y nitrificación .

Las ventajas que se obtienen con la utilización de estos fertilizantes son:

  • Suministro de nitrógeno de forma regular y continuada a la planta.

  • Menor frecuencia de aplicación, una reducción de los peligros de fitotoxicidad por el exceso de iones en el suelo, unas menores pérdidas por lixiviación, disminución de los procesos de fijación por el suelo, disminución de la volatilización del amonio, reducción de la Desnitrificación, menor contaminación de las aguas continentales, un aumento en el rendimiento y la calidad de la cosecha.

Inconvenientes.

Son fertilizantes muy caros.

Fertilizantes no recubiertos. Urea aldehído.

Se incluyen una gran cantidad de compuestos nitrogenados cuya principal característica es su limitada solubilidad en agua debido a esto se reduce la velocidad de liberación del nitrógeno con lo que aplicarlo al suelo, se consigue un lento aporte del elemento a la planta, durante un período de tiempo más o menos amplio dependiendo del tamaño y densidad de las partículas del fertilizante.

Se ha experimentado con muchos de los compuestos orgánicos nitrogenados conocidos como posibles fertilizantes de aporte lento pero muy pocos reúnen las condiciones necesarias de todos ellos los más importantes son los productos de condensación.

Urea aldehído, la urea es capaz de reaccionar con un número elevado de aldehidos para formar compuestos escasamente solubles en agua, tales reacciones proporcionan productos nitrogenados con contenido en nitrógeno superiores a un 30 % que se descompone de forma lenta en el suelo por acción química y biológica, el más importante y más utilizado es el denominado UREAFORM nombre comercial de un tipo de fertilizante nitrogenado que se obtiene por reacción entre la urea y el formaldehído, contiene más de un 35 % en nitrógeno, nitrógeno insoluble pero se libera lentamente en forma asimilable, la forma general de la UREAFORM.

La reacción de condensación se realiza en medio acuoso y es catalizada por los ácidos, continuándose hasta originar diversas metilén-ureas:

En la reacción se produce una mezcla de metilén-ureas de varios grados de polimerización que contiene desde moléculas pequeñas solubles en agua hasta moléculas relativamente grandes e insolubles.

Los componentes son del siguiente tipo:

  • Metilén-diurea.

  • Trimetilén-diurea.

  • Polimetilén-urea.

Toda la mezcla de sustancias se conoce como UREAFORM, todos los productos de condensación con la Urea, con aquello tenemos moléculas pequeñas muy soluble en agua, el resto la parte insoluble, moléculas encargadas de aportar el nitrógeno lento.

Todo este grupo de reacción cuando se comercializa como fertilizante presenta las siguientes propiedades:

  • Es un producto sólido que se comercializa en forma de gránulos blanquecinos o incoloros con un contenido en nitrógeno del 38%.

  • Tiene baja higroscopicidad que se debe a la presencia de urea no reaccionada.

Viene definido por una serie de parámetros que van a acondicionar su valor agronómico en concreto debe especificar en forma correcta su contenido en nitrógeno total y otros factores como:

  • Su contenido en nitrógeno insoluble en agua fría, que es la fuente de nitrógeno lentamente asimilable.

  • La calidad del nitrógeno insoluble en agua fría, determinada por su índice de actividad, que refleja la facilidad de su transformación en nitrógeno asimilable.

El índice de actividad de la UREAFORM se define como:

La diferencia existente entre el porcentaje en nitrógeno insoluble en agua a 25ºC menos el porcentaje de nitrógeno insoluble en agua caliente a 100ºC partido por el porcentaje de nitrógeno insoluble a 25ºC y multiplicado por 100.

El EUROFORM que se utiliza como fertilizante debe tener unas cualidades.

  • Índice de actividad 50-55 %.

  • Nitrógeno total 38 %.

  • Nitrógeno insoluble en agua fría 26 %.

  • Nitrógeno insoluble en agua caliente 12 %.

  • Urea libre 8%.

  • Humedad como máximo un 3,5 %.

ISOBUTINEL DIUREA.

Se comercializa con las siglas IBDU. Reacción del isobutil con la diurea, se obtiene un producto con:

  • 22 % de Nitrógeno total.

  • 25 % de Nitrógeno insoluble en agua fría.

  • 1 % de Nitrógeno insoluble en agua caliente.

  • Índice de actividad 96 %.

  • 8 % de humedad.

  • Una pequeña cantidad de Urea sin reaccionar 1 %.

Este producto en presencia del agua se hidroliza con facilidad, proporcionando Urea y isobutilaldehído en suelos ácidos y el único problema que pueda ocasionarnos es que la hidrólisis proporcione ácido butírico que en altas concentraciones puede ser tóxico para las plantas esto ocurre en los suelos con altos índices de acidez y si se aplica el fertilizante en grandes dosis con pH más elevados.

La hidrólisis proporciona el isobutaldehído suficiente que no afecta a la fisiología de la planta.

También se ha encontrado con productos con características de los aldehidos, se ha salido de la Urea, son productos que se basan en su baja solubilidad.

FERTILIZANTES RECUBIERTOS.

UREA RECUBIERTA CON AZUFRE.

Todos los fertilizantes recubiertos se tratan de fertilizantes convencionales recubiertos con una o más sustancias que son insolubles o poco solubles en agua, el conjunto que forma el fertilizante y la sustancia debe cumplir:

  • Una alta concentración del nutriente.

  • Usar un revestimiento que no incremente el precio del producto.

Estos revestimientos impiden el paso masivo de agua que sea capaz de disolver el grano de la sustancia fertilizante, cuando este fertilizante entra en contacto con el agua está va a ir introduciéndose poco a poco a través de poros o grietas que quedan sin recubrir durante el proceso de fabricación o aquella que se forma en el suelo por acción de los microorganismos una vez que el agua está en contacto con el grano fertilizante se genera en el interior una solución salina que sale de forma lenta y por análoga vía, gracias a que la presión osmótica en el interior del grano es mucho mayor que la que existe en el medio, el ritmo de liberación del nutriente va a depender del número y tamaño de las grietas y por tanto presenta una gran importancia el control de dichas grietas durante los procesos de fabricación y recubrimiento, ya que si son excesivas ya en número o bien en tamaño la liberación del nutriente sería tan rápida que no podía utilizarse como fertilizante de acción gradual.

Los materiales que habitualmente se utilizan como cubiertas deben tener en común, un conjunto de características como ser muy poco solubles, ser inactivos, ser inocuos, biodegradables, de fácil aplicación y presentar una buena afectividad a pequeñas concentraciones con el fin de evitar espesores elevados de cubiertas que influirían en la concentración global del nutriente por ello debe intentarse que el recubrimiento sea fino totalmente, sin deformaciones para evitar pérdidas de nutrientes.

Por ejemplo productos que se utilizan como materiales cubrientes:

  • Azufre.

  • Fosfatos solubles, el fosfato tricálcico, el fosfato amónico magnesio, el yeso, silicatos, el almidón, las ceras, el caucho natural, el polietileno, esteres de silicato, etc.

De todos los fertilizantes con recubrimiento el más conocido y utilizado es la urea recubierta con azufre, comercialmente se conoce con las siglas SCU, la elección de azufre como cubriente se baso en su bajo coste y en la eficacia en el control de liberación del nutriente, además de traer un apreciable valor como fertilizante secundario, hoy en día este aspecto es muy importante a considerar desde el punto de vista agronómico debemos de tener en cuenta que el azufre es un macronutriente, necesario para el desarrollo del vegetal, es por tanto un elemento que continuamente las plantas, lo están eliminando del suelo, y debemos de tener en cuenta que debido al desarrollo tecnológico los fertilizantes cada vez presenta menores impurezas de azufre, no se utiliza habitualmente la materia orgánica de procedencia anual que es muy rica en azufre, y están desapareciendo del mercado todos los antiguos plaguicidas muy ricos en este elemento, todo trae como consecuencia que los suelos vayan empobreciéndose en azufre y de ahí esa cubierta.

La elección de la Urea como fertilizante a recubrir, fue debida a su elevado contenido en nitrógeno un 26 %, es un fertilizante amídico, aunque rápidamente se hidroliza a sales amónicas y a sales nítricos, por si constituye ya un fertilizante con una cierta asimilación lenta, el proceso de fabricación y de síntesis del producto es el siguiente los gránulos de Urea recalentados entre 55-80ºC en un lecho fluidificado se someten a una pulverización con azufre fundido obteniéndose un producto que sale del tambor de recubrimiento a una temperatura de 74ºC, a continuación en un segundo tambor se aplica la cera que actúa como sellante a una temperatura de 71ºC, el producto recubierto se enfría y se retira del lecho fluidificado eliminando de está forma el polvo que podría estar presente en el momento de la fabricación.

A continuación estos gránulos pasan a un condicionador donde se añade tierra de diatomeas, y a acondicionadores que reducen higroscopicidad.

El producto final obtenido debe presentar las siguientes características:

  • Nitrógeno total 66 %.

  • Azufre 15 %.

  • Cera mineral 0,2 %.

  • Acondicionadores 2 %.

  • Acondicionadores total 19 %.

  • Disolución en agua a 38ºC durante 7 días un 25%

Este ultimo parámetro es el que controla las características de liberación lenta y que nos da una idea de las condiciones en que se encuentra el revestimiento y el espesor del mismo por regla general se considera normal que dentro del producto final y debido a imperfecciones en el proceso de revestimiento exista un 10 - 15%, de gránulos que proporciona un nitrógeno de más rápida utilización, el resto de los gránulos libera la Urea a un ritmo mucho más lento, y que puede situarse como término medio entre 1 - 1,5%, del contenido en Urea por día, por supuesto hay factores en el suelo que pueden acelerar la liberación como por ejemplo un aumento de la actividad biológica, experimentalmente se ha podido comprobar que se provoca o se produce a una temperatura de 30ºC y una actividad biológica adecuada, de la desolación de todo el producto en un plazo de 6 semanas, la disolución es prácticamente nula a entornos de 10ºC.

La principal aplicación de este fertilizante debe buscarse para todos aquellos cultivos que presente un estadio vegetativo largo, o que vegeten en suelos o climas que favorezcan las perdidas de nitrógeno de otra parte también a tener en cuenta al estar los granos de fertilizantes revestidos de azufre y parafina, provocan una liberación lenta de nutrientes lo que provoca adiciones de fertilizante nítrico que encarezca por la utilización de excesiva mano de obra por su utilización.

Experimentalmente se ha comprobado el comportamiento de este fertilizante en un cultivo de maíz con el de Urea tradicional, se hace una sola aplicación de SCU, frente a las tres de Urea, siendo los resultados favorables para la aplicación de SCU, también se a podido comprobar en el cultivo de la lechuga en invernadero que se consiguen tres cosechas sucesivas con una aplicación de SCU, y con rendimientos mucho mayores que cuando se aplica nitrato amónico en análoga proporción en cuanto a contenido en nitrógeno pero a diferentes aplicaciones.

La Urea recubierta con azufre es la SCU, se puede encontrar en otras casas comerciales como URA, GOLD-N y que hoy en día es el fertilizante nitrogenado con mayores posibilidades de empleo, ya que es uno de los productos que menos contaminación proporciona, en cuanto menor contenido en nitrato en agua continentales.

Otros compuestos

No tanto conocidos pero si pueden encontrarse en el mercado como el Osmocote bajo este nombre se conocen diferentes productos recubiertos con un material plástico que se obtiene al polimerizar el dicloro pentadieno con un derivado oleaginoso de semillas de melaza.

El sustrato base de fertilizante es muy diverso y por términos generales se utilizan fertilizantes complejos NPK, y dada la naturaleza de la cubierta se ve que la velocidad de liberación no se ve o no esta afectada como en el caso anterior por el pH, la humedad o la actividad microbiana.

Otros productos son las fertilizantes encapsulados, fertilizantes con cubiertas plásticas como el polietileno, y el único inconveniente que presentan estos productos es que hay que perforar los granos para que pueda producirse la difusión de la disolución del fertilizante.

Fertilizantes con recubrimiento de caucho del tipo NPK.

Existen los denominados recubiertos de clorofonia, y sulfato tricálcico, que es una patente española en fertilizantes cubiertos y que utiliza la clorofonia que es la fracción volátil de la resina del pino y se usa por su características físicas y químicas en cuanto a su actuación en el medio ambiente.

Fósforo

Origen, contenido y formas

Con diferencia al nitrógeno que como vimos se podía incorporara al suelo procedente de la atmósfera todo el fósforo presente en el suelo, procede de la descomposición de la roca madre durante los procesos de meteorización y representa alrededor del 0,1% de la corteza terrestre su contenido es muy bajo en rocas primitivas o sedimentarias y es mucho mas elevado en rocas volcánicas, las cuales constituyen la fuente principal del fósforo en la naturaleza, la cantidad del fósforo en el suelo se expresa siempre como %P2O5 asimilable.

En raras ocasiones sobrepasa un 0,5% pudiéndose clasificar como fósforo inorgánico y orgánico. El fósforo inorgánico es el mayoritario por términos generales excepto en aquellos suelos donde la materia orgánica se halla en una gran proporción, el fósforo orgánico suele ser siempre mayoritario en las capas superficiales debido a que la materia orgánica se acumula allí, también tenemos que tener en cuenta que el contenido en fósforo (P2O5) es mucho más alto en suelos jóvenes y donde las lluvias no son excesivas, en suelos cultivados debido a que es un elemento que no se pierde por lixiviación y a que las extracciones por cosecha son generalmente pequeñas teniendo a acumularse en las capas superficiales, en cualquier tipo de suelo podemos encontrar un gran número de compuestos fosforados, que se pueden clasificar en dos grandes grupos:

1º fosfatos con calcio: son los que fundamentalmente predominan y los más importantes desde el punto de vista agronómico.

  • 3(PO4)2Ca3F2Ca el Flúoroapatito

  • 3(PO4)2Ca3CaCO3 Carbonato apatito

  • 3(PO4)2Ca3Ca (OH)2 Hidroxi apatito

  • 3(PO4)2Ca3CaO Eloxi apatito

  • (PO4)2Ca3 apatito, fosfato tricalcico

  • PO4HCa Monofosfato aclcico

  • PO4H2Ca Dihidrogeno fosfato cálcico

2º fosfato de aluminio

  • Vaviscita PO4Al·2H2O

  • Strengita PO4·Fe·2H2O

  • Fosfato ferroso (Viviamita) (PO4)2Fe3·8H2O

Serie de compuestos que fundamentalmente son sales fosfatadas de hierro y aluminio donde suelen estar incorporados elementos como el potasio y la sílice.

Entre todos los fosfatos de calcio el Flúorapatito es el compuesto más insoluble del grupo y del producto que contiene el fósforo de la forma menos asimilable por la planta de todos los grupos fosfatados, los únicos solubles en agua y por tanto asimilables por las plantas son el monohidrogenofosfato cálcico, salvo en los suelos recientemente fertilizados el contenido de estos productos es extremadamente pequeños ya que con mucha facilidad se transforma en compuestos insolubles, los fosfatos de hierro y aluminio son extremadamente insolubles y son compuestos muy estables que sólo aparecen en suelos ácidos dentro del fósforo orgánico las distintas formas que se han identificado en el suelo se pueden agrupar en tres como ácidos nucleicos, fosfolípidos y fitina, productos que surgen de la degradación de los restos orgánicos que llegan al suelo.

De todo lo dicho podemos sacar una conclusión basándonos, en que esos productos orgánicos son insolubles en agua, y es que la mayor parte del fósforo presente en el suelo no es asimilable por las plantas debido a su gran insolubilidad y el elemento para que pueda ser absorbido es necesario que s encuentre como sales de calcio en la disolución en el suelo.

Para que una planta adquiera su desarrollo satisfactorio es condición indispensable el mantenimiento de una determinada concentración de fósforo, por lo norma general en todos los suelos, la cantidad de fosfato que mantiene una disolución del suelo es de 0,1 % p.p.m (mg/l) y está cantidad depende de la modificación del equilibrio dinámico que mantiene la disolución con los compuestos inorgánicos insolubles, y la formación y descomposición de la materia orgánica en otra.

El fósforo inorgánico insoluble va a estar en equilibrio con el fósforo en la disolución del suelo y este fósforo en la disolución del suelo va estar en equilibrio dinámico con el fósforo orgánico y a la vez con el fósforo inorgánico cambiante.

El contenido del fósforo en el suelo no varía , esos tres equilibrios están de forma dinámica en que un cultivo necesite fósforo depende de los tres tipos de fósforos presentes.

La Química del Fósforo en el Suelo.

H3PO4 H2PO4- HPO42 - PO4 3-

El fósforo proviene de un ácido poliprótico, el ácido fosfórico, y la clase de ion fosfato que podemos encontrarnos en el suelo va a depender del pH del mismo.

Entre los límites de pH que normalmente se producen en el suelo se pueden encontrar las tres formas de grupos fosfato.

La forma fosfato, la forma monohidrogenofosfato, y la forma dihidrogenofosfato a pH ácidos, entorno a pH = 4, la forma dihidrogenofosfato es la que predomina, siendo las demás formas minoritarias, entorno a pH = 9, la forma mayoritaria es la monohidrogenofosfato, siendo prioritarias las formas más ácidas, luego atendiendo estrictamente al pH del medio, la planta puede adsorber fosfatos, a los valores de Ph que pueden considerarse normales en el suelo, decir entre 4 - 10, y desde el punto de vista químico la adsorción sería más favorable, cuanto más ácido sea el suelo, ya que la forma dihidrogenofosfato es mucho más soluble que cualquier otro anión fosforado, no sólo en el suelo hay fosfatos, al ir aumentando el grado de acidez, aumenta la solubilidad de los denominados hidróxidos libres de hierro y aluminio que se transforman con facilidad en cationes Fe 3+ y Al 3+ , disueltos en la solución del suelo y que por tanto pueden reaccionar con cualquier anión allí presente. Si los cationes se unen a fosfatos, se forman los fosfatos de hierro y aluminio insolubles para las plantas con pH ácidos estamos insolubilizando los fosfatos, más inmóviles son cuando mayor acidez presente el suelo.

A pH alcalinos, en edafología cualquier suelo con pH alcalino es por la presencia de cationes calcio o porque hay cationes sodio, si la presencia es de sodio el suelo es muy raro porque se habla de suelos salinos, en cambio los suelos alcalinos son muy frecuentes, con presencia de cálcio.

Si con un pH alcalino enfrentamos el calcio con grupos fosfatos, forman fosfatos tricálcicos que son sales insolubles y que no están a disposición de las plantas.

El fósforo en pH alcalinos y ácidos se forman compuestos insolubles retirando grupos fosfatos del suelo, en la materia orgánica se forman estructuras coloidales que son compuestos orgánicos que tienen un punto isoeléctrico, que se hace coincidir con un valor de pH de forma que se encuentra cargado positivamente el coloide a valores de pH por debajo del punto isoeléctrico y negativamente a valores de pH por encima del punto isoeléctrico, los coloides orgánicos tienen puntos isoeléctricos que oscilan entre 6 - 8 unidades de pH, por debajo cargado positivamente que tienen que compensar sus cargas eléctricas con aniones, absorbiendo aniones con suelos entornos a la neutralidad y con altos contenidos de materia orgánica se favorecen fenómenos de adsorción aniónica.

Las cargas positivas para contrarrestarse se unen a grupos fosfatos.

A pH neutros existe la Retrogradacción que es cuando se necesita más compuesto porque parte se pierde.

El contenido del fósforo va a oscilar a 1ppm, por norma general no existe carencias de este elemento a no ser en puntos puntuales como la germinación de la semilla.

Es muy difícil tener una cantidad de fósforo adecuada, en Castilla - La Mancha, porque hay mucho carbonato cálcico y por carencia de lluvias no echan fertilizantes.

Cualquier cambio de color es porque hay carencia, si es roja es porque le falta fósforo, las condiciones del medio humedad, pH, alto contenido en materia orgánica, cualquier sal fosforada es insoluble o inestable.

Nosotros podemos echar mono o dihidrógeno fosfato que muy rápido se va a insolubilizar.

Pérdidas de fósforo en el suelo.

Se pueden producir mediante 4 mecanismos:

  • Extracción por cultivo, la cantidad de fósforo que por término medio puede exportar un cultivo, oscila entre 4 - 6 kilos por hectárea, tener en cuenta que el fósforo es un micronutriente que forma los ácidos nucleicos.

  • Pérdidas por lixiviación, son unas pérdidas muy bajas debidos a que por término general la cantidad del fósforo en la solución del suelo oscila entre 0,1 y 1 ppm. Sólo tiene sentido cuando añadimos fertilizantes fosforados y se producen rápidamente fenómenos atmosféricos como pueden ser las lluvias y lo hacemos en suelos con bajo contenido en materia orgánica y con ello bajo poder de retención.

  • Pérdida por erosión, es un fenómeno que se produce debido a que el fósforo cuando queda retenido al suelo, lo hace en las partículas finas de dicho suelo y por tanto las más fácilmente móviles por cualquier fenómeno erosivo como puede ser el aire y la lluvia, es el mecanismo mediante el cual se producen las pérdidas más importantes experimentalmente se ha podido comprobar por términos medios y por fenómenos de erosión se pueden perder 12 kilos por hectárea.

  • Pérdidas por volatilización en condiciones anaerobias, el fósforo, puede desprenderse del suelo como fosfamina.

Fertilizantes Fosforados.

El fósforo es un componente esencial de los vegetales, su riqueza media expresada como pentóxido oscila entre 0,5 - 1 % de la materia seca, la mayor parte del fósforo en una planta se encuentra como reserva en forma de fósforo mineral el cual pasara a formar parte de los complejos orgánicos fosforadas, como las nucleoproteínas (componentes del núcleo celular), la fitina constituyentes de los órganos de reproducción, a la vez el fósforo interviene de forma activa, en la mayor parte de las reacciones bioquímicas complejas de la planta, como son la respiración, la síntesis de glúcidos y proteínas, la descomposición de glúcidos, etc.

Este elemento junto al nitrógeno es considerado factor de crecimiento de forma que existe una fuerte interacción en el desarrollo radicular durante las primeras etapas de crecimiento, pudiéndose comprobar como un aporte adecuado provoca una precocidad tanto en el desarrollo nupcial, como durante el ciclo vegetativo, acortando dicho ciclo y favoreciendo la maduración.

También se ha podido comprobar como aumenta la resistencia de las plantas al frío y en términos generales puede decirse, que es un elemento regulador de la vegetación y hoy en día se considera un factor de calidad, porque es el elemento que favorece los períodos de vegetación críticos para el rendimiento del cultivo como son la fecundación, la maduración y el movimiento de las reservas de nutrientes.

Todo esto provoca una continua extracción del fósforo existente en el suelo, y portanto se hace necesaria una fertilización fosforada.

Historia.

El desarrollo de la moderna industria de los fertilizantes fosforados comienza en 1842, cuando se patenta un proceso mediante el cual, un mineral fosforado natural se trata con ácido sulfúrico, para proporcionar un producto que se presenta una alta eficacia fosforada, empieza así una etapa del superfosfato que continua hasta 1950, cuando empiezan a comercializarse productos fertilizantes con un mayor contenido en fósforo, mayor manejo y mayor economía en su fabricación .

Actualmente la industria fertilizante de abonos fosforados tiene una producción de aproximadamente de 100 - 120 millones de toneladas métricas de fertilizantes fosforados que chocan con la prodcucción que había en el año 1955 de 6 millones toneladas métricas, todos los fertilizantes fosforados parte de una materia prima que procede de yacimientos naturales de fosforitas, los que vulgarmente se denominan apatitos, son extensos depósitos de origen sedimentario que se encuentra situado cerca de la superficie y que se explotan a cielo descubierto, un estudio analítico ha puesto de manifiesto que la mayor parte del fósforo se encuentra en el mar y todos los yacimientos de fósforo provienen de restos orgánicos marinos, que mediante lavas téctonicas han aflorado al exterior.

En el horcajo hay yacimientos de fósforo porque hasta allí llegaba el mar.

Cualquier parte de la fosforita natural proviene del fosfato tricálcico, y al ser productos naturales van siempre acompañados de porciones consideradas de arcilla, carbonato cálcico, materia orgánica, carbonato magnesico, fluoruros, óxidos de hierro y aluminio.

Estos productos naturales sufren una serie de tratamientos para poder convertirse en fertilizantes fosforados, hoy en día los fertilizantes fosforados se clasifican en 3 grandes grupos, en función del tratamiento que han sufrido las fosforitas de origen natural, así tenemos los denominados:

  • Fosfatos molidos, que son aquellos que se obtienen una selección y una molienda más o menos fina de los fosfatos naturales, otros son los denominados

  • Fosfatos tostados o calcinados, aquí la fosforita se somete a un tratamiento térmico a diversas temperaturas, seguida de una adicción de agentes estabilizantes.

  • Por último tenemos a los Fosfatos tratados con ácido se obtienen por tratamiento de la fosforita natural con uno varios ácidos bien para solubilizar el fosfato tricálcico, pasando a fosfato mono o bicálcico, o bien para obtener el ácido fósforico, según el ácido utilizado lo podemos clasificar en superfosfato normal si a la fosforita natural, la tratamos con sulfúrico en frío, superfosfato enriquecido si a la fosforita natural la tratamos con una mezcla de ácido sulfúrico y ácido fósforico, superfosfato concentrado si a la fosforita natural la tratamos con ácido fósforico.

  • Nitrofosfatos, si a la fosforita natural la tratamos bien con una mezcla de nítrico y fosfórico o bien con una mezcla de nítrico y sulfúrico.

  • Sulfato bicálcico, si a la fosforita natural la tratamos con ácido clorhídrico.

  • Ácido ortofosfórico si a la fosforita natural la tratamos con ácido sulfúrico en caliente.

Todos estos fertilizantes, tienen un contenido en fosfato que se expresa en diferentes formas tenemos:

  • Fósforo hidrosoluble (fósforo soluble en agua).

  • Fósforo soluble en citrato (fracción soluble en citrato amónico 1 molar).

  • Fósforo insoluble en citrato amónico (fracción insoluble en citrato amónico 1 molar).

Fósforo disponible, es la suma del fósforo hidrosoluble más el fósforo soluble en citrato amónico.

Fósforo total, fósforo disponible más el fósforo insoluble en citrato amónico.

A nosotros nos interesa el fósforo disponible porque es el que asimilan las plantas.

Fosfatos molidos.

El empleo directo de los fosfatos molidos en agricultura, es una práctica muy frecuente sin embargo hace unos años se dudaba de su eficacia, debido a su gran insolubilidad ya que la dificultad que tienen las plantas de obtener fósforo a partir de ellos, actualmente es un problema que ha disminuido ya que la moderna maquinaria permite obtener un material con un alto grado de finura, constituyendo hoy en día un fertilizante de fondo, aplicable en determinadas condiciones y muy interesante por su bajo precio y su eficacia a largo plazo, se utilizan para este fin , las fosforitas naturales con bajos contenidos en fósforo y que no son útiles para su tratacción química, el valor agronómico de estos productos depende de 2 parámetros de su blandura y del grado de finura en la molienda, y dependiendo de ese último parámetro se pueden encontrar en el mercado 3 tipos de fosfatos molidos, los denominados fosfatos molidos sin denominación, son aquellos en que el 95 % de sus partículas tienen un diámetro inferior a 0,16 mm, los denominados fosfatos finamente pulverizados son aquellos en los que el 90 % de sus partículas tienen un diámetro inferior a 0,1 mm, ó 100 micras, los denominados fosfatos pulverizados muy finamente, el 90 % de sus partículas tienen un diámetro inferior a 0,05 mm o 50 micras.

La eficacia de estos fertilizantes depende del grado de molienda, porque se consigue una mejor distribución, se multiplica el contacto entre partículas y raíces, se facilita el ataque por microorganismos y por lo tanto se consigue con mayor facilidad el paso de iones fosfato a la disolución del suelo, decir que estos fosfatos diluidos son adecuados para suelos ricos en materia orgánica y para ser aplicados en suelos ácidos, y climas suficientemente húmedos por término general las aportaciones a suelos ácidos son del orden de 1500 kilos por hectárea localizándolos mediante una labor profunda.

Fertilizantes; Fosfatos Tostados o Calcinados.

Las fosforitas naturales se mezclan con sales alcalinas como son los silicatos de calcio o sulfatos de sodio y potasio, para ser sometidas a elevadas temperaturas 1400 ºC, con ello conseguimos romper la estructura del apatito y formar un sulfato tricálcico vítreo, que es muy fácil de atacar.

La utilización de estos sulfatos es muy reducida debido a que son fertilizantes que resultan muy caros de producir, los fosfatos así obtenidos suelen contener una riqueza en fósforo que puede oscilar entre un 18 - 34 % de P2O5, aunque se puede utilizar como fertilizantes de fondo para cualquier tipo de suelos son mucho más eficaces para suelos ácidos, entre todos los fosfatos calcinados, los de mayor importancia son:

  • El fosfato de Renania.

  • El Phospal.

  • Las escorias de Thomas.

  • El Fosfato de Renania.

  • Recibe el nombre de una antigua fábrica situada en esta parte del mundo, es el producto más conocido entre los fertilizantes calcinados y con tiene un porcentaje de P205 que oscila entre un 25 - 30 %, el producto se obtiene por fusión de un mezcla natural de fosforitas, Carbonato sódico y sílice a una temperatura de 1200 ºC.

    (PO4)6Ca10F2 + 3 NaCO3+2SiO2+H2O 6PO4CaNa +2SiO4Ca2 + 3CO2 + 2FH.

    FOSFATO DE RENANIA

    Este producto en su totalidad, soluble en citrato amónico, es un producto alcalinizante ya que presenta un 40 % de oxido de calcio, se puede considerar un fertilizante de acción rápida, aunque su efecto es mucho más lento que cualquier fosfato soluble en agua, y ello le proporciona la ventaja de que sea más lenta su inmovilización lo que es muy ventajoso en todos aquellos suelos que presenten un poder de fijación alto.

  • Fosfato.

  • Es otro fosfato calcinado que se obtiene a partir de productos naturales constituidos base de fosfatos aluminicoclacicos, estos fosfatos se someten a una temperatura de 600 ºC, obteniéndose así un producto con un 34 % de P205, del cual el 80 %, es soluble en citrato amónico. Es un fertilizante que puede aplicarse a cualquier suelo y contiene pequeñas cantidades como el Zn, Cu, Mo y notables proporciones de Fe en forma de oxido férrico.

  • Escorias de Thomas o Escorias de desfosforización.

  • Es un residuo que se obtiene al quitar el fósforo, son un subproducto de la empresa siderúrgica y constituye un fertilizante fosforado muy apreciado para suelos ácidos, el proceso Thomas, es un proceso para la obtención de acero a partir de una fundación rica en fósforo a 2000 ºC, el fundente una vez obtenido se carga en convertidores de paredes refractarias básicas y calizas, el fósforo se oxida con la cal formando las denominadas escorias Thomas, se forma así un producto muy poco soluble acompañado de óxidos de hierro, con un contenido en P205 que oscila entre el 16 al 20 %, es insoluble en agua, además tiene entre un 35 - 40 % de óxido de calcio y una cantidad interesante de micronutrientes, como son: Co, Mo, Mn, Cu y B, la eficacia de este material es tanto mayor cuanto más pulverizado este, así la legislación española exige que al menos el 90 % de sus partículas tengan un diámetro inferior a 0,125 mm 125 micras, es un fertilizante de reacción básica muy apropiado para corregir la acidez de los suelos, la asimilación de este fertilizante por la planta es mucho menor que la de cualquier superfosfato pero presenta la ventaja de tener un efecto más prolongado en el suelo a l ser un producto insoluble en agua para que se aproveche al máximo su aplicación es aconsejable colocar las partículas en contacto directo con las raíces, para que la acidez potencial que desarrolla el entorno radicular contribuya al aumento de la solubilidad, esto supone que obligatoriamente este fertilizante debe de ser enterrado.

    Para su efecto óptimo debe de utilizarse unos meses antes de la siembra y nunca debe de mezclarse con fertilizantes cálcicos, o superfosfatos de cal ya que puede provocar fenómenos de retrogradacción (insolubilización) y por su puesto tampoco debe utilizarse con fertilizantes amónicos, porque favorecemos la volatilización del amonio, sin embargo es el producto más adecuado para mezclarse con cianamida cálcica, ya que la mezcla de estos productos proporcionan lo que se denomina fertilizante nitrogenado básico que es un producto de aplicación excelente para suelos ácidos y es la base principal para la fabricación de estiércol artificial.

    FOSFATOS TRATADOS CON ACIDOS.

    Superfosfato normal.

    El superfosfato normal, o superfosfato de cal es el fertilizante fosforado comercial clásico, es el primer fertilizante de mayor riqueza e incluso más económicos es bastante elevados para su obtención se tratan las fosforitas con ácido sulfúrico Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 Ca (PO4H2)2 + 2CaSO4, y el superfosfato simple es una mezcla de fosfato monocálcico y sulfatocálcico.

    En el proceso de fabricación de este producto se emplean fosforitas con una riqueza en P2O5 , que oscila entre un 31 - 34 %, y un ácido sulfurico que oscile entre un 62 - 72 % en una relación de 0,55 a 0,65 kg de ácido por cada kilo de mineral y las fosforitas naturales deben de estar bien pulverizadas para que el ataque con ácido sulfúrico sea tan rápido y masivo, el producto final obtenido resulta de un estado de equilibrio que se establece entre los diversos productos formados durante el proceso de reacción presenta un porcentaje en P2O5 entre un 16 - 22 % y un 40 % de sulfato cálcico que no se asimila del bruto de reacción por poseer un 10 % de azufre como elemento secundario, las principales características agronómicas que deben cumplir este producto para considerarse un superfosfato normal son:

    • Fósforo soluble en agua un 17,5 %.

    • Fósforo soluble en citrato amónico 3,3 %.

    • Fósforo disponible un 20,8 %.

    • Fósforo insoluble un 0,8 %.

    • Fósforo total un 21,6 %.

    • Acidez libre (cantidad de ácido sulfúrico que acompaña sin reaccionar) un 1,5 %.

    • Calcio total un 30,5 %.

    • Azufre un 11,5 %.

    • Porcentaje de humedad inferior a 1 %.

    Se considera soluble en agua el fósforo monocálcio, y la presencia de ácido fosfórico.

    El fósforo soluble en citrato es el monohidrogenofosfato cálcico o fosfato bicálcico.

    Fosfato insoluble sería la fosforita natural que ha quedado sin reaccionar.

    Superfosfato enriquecido.

    Se obtiene igual que el fertilizante anterior pero hay un remplazamiento parcial de ácido sulfúrico por el ácido fosfórico, lo que permite elevar la concentración en P2O5, se obtiene un fertilizante así con un P205, soluble en agua y citrato que oscila entre 25 - 35 %, dependiendo de la fosforita natural utilizada y del porcentaje de ácidos fosfórico empleando además también presenta un contenido en sulfato cálcico que le da una riqueza en azufre que oscila entre 5 - 9 %.

    Superfosfato concentrado o Superfosfato triple.

    Presenta un contenido en fósforo soluble en agua y citrato que oscila entre un 43 - 48 %, se obtiene por tratamiento directo de la fosforita natural con ácido fósforico, el proceso es exactamente igual que en los procesos anteriores pero aquí no tenemos sulfato cálcico, el ácido fósforico que tiene que utilizarse en la fabricación de este producto debe contener un 50 % de fósforo y las fosforitas que deben utilizarse para obtener un producto de calidad deben reunir las siguientes características:

    • Un alto contenido en fosfato tricálcico.

    • Un bajo contenido en hierro, Aluminio y magnesio.

    • Un bajo contenido en compuestos cálcicos diferentes al fosfato.

    • Obtener un material finamente pulverizado para un mejor ataque y una reacción más rápida.

    Las características medias que posee un superfosfato triple de un 45 % deben ser las siguientes:

    • Fósforo soluble en agua 42,8 %.

    • Fósforo soluble en citrato amonico 2,7 %.

    • Fósforo disponible un 45,5 %.

    • Fósforo total 48,1 %.

    • Calcio total 21,5 %.

    • Elementos metálicos expresados como óxidos como máximo un 2,9 %.

    • Azufre un 1,5 %.

    • Humedad nunca superior a 1 %.

    Superfosfato amónico.

    La composición química del superfosfato normal permite la fijación de una cierta cantidad de nitrógeno amoniacal, para ello se usan disoluciones amoiacales que se van añadir en las últimas etapas en la fabricación del superfosfato, estos productos surgen como consecuencia de la acidez libre del superfosfato normal provocada por la presencia de ácido sulfúrico y de ácido fosfórico que no ha reaccionado apareciendo productos como el fosfato monoamónico [NH4PO4H2] y el fosfato diamónico [(NH2)2PO4H].

    Se obtiene así un producto que presenta entre un 3 - 4 % de nitrógeno, sin que la cantidad en fosfato soluble en agua y soluble en citrato se vea afectada.

    Aspectos agronómicos de los superfosfatos.

    Los superfosfatos sean normales, mejorados o concentrados se presentan granulados ya que son más fácil de repartir y vienen acompañados de agentes que evitan excesiva concentracción de humedad, por sus características son productos que pueden mezclarse bien antes o en el momento de su empleo, con otros como pueden ser fertilizantes nitrogenados o potásicos. Para la obtención de fertilizantes compuestos, pueden mezclarse con cloruro amónico, sulfato amónico, cloruro potásico y por el contrario nunca deben mezclarse con aquellos que lleven cal activa como las escorias de Thomas, la cianamida calcica, nitrato cálcico, etc.

    Los superfosfatos son los fertilizantes más adecuados para suelos salinos, también para lograr su máxima eficacia es necesario enterrarlo en función del tipo de suelo, clima y al sistema radicular que presente el cultivo.

    Por ejemplo en los suelos arenosos situados en zonas lluviosas se puede localizar con una labor poco profunda y así las raíces lo aprovechan con facilidad, pero por lo contrario en suelos arcillosos o ricos en materia orgánica, en suelos ricos en coloides y especialmente en áreas o comarcas secas (Castilla La Mancha), es preciso enterrarlo mediante labores profundas.

    Estos fertilizantes pueden aplicarse como fertilizantes de fondo antes de la siembra no conviene no utilizarlos en suelos ácidos ya que en ellos puede formar fosfatos de hierro y aluminio que son muy insolubles, tampoco deben utilizarse en suelos muy cálcicos por formarse fosfatos tricálcicos igualmente insolubles, los mayores beneficios se obtienen cuando se aplican a suelos ligeramente ácidos o neutros, y una regla a tener en cuenta en cuanto a la solubilidad de los fertilizantes fosforados y su aplicación en que cuanto menos solubles sean los abonos antes deben de aplicarse.

    Nitrofosfatos.

    Se obtienen por tratamiento directo de las fosforitas con ácido nítrico presentan un inconveniente es que en su reacción de síntesis aparece nitrato cálcico lo que le confiere al producto una excesiva hidroscopicidad (retiene mucho agua).

    Fosfatos bicálcicos.

    Se obtienen por ataque de las fosforitas naturales con ácido clorhídrico y a continuación precipitándolos con hidróxido calcio, es un producto que no tiene una gran utilidad de agricultura directamente, sino que se destina generalmente para la fabricación de fertilizantes compuestos y como suplemento mineral en la alimentación animal, contiene entre un 35 - 45 % de fósforo y es un fertilizante básico.

    Fosfatos amónicos.

    Se obtienen por reacción directa entre el ácido ortofosfórico y el amoniaco en concreto lo obtenemos de los denominados monofosfatos y los difosfatos, son sustancias totalmente solubles en agua y permiten un aspecto ácido sobre los suelos las principales características agronómicas son:

    Fosfato monoamónico:

    • Contenido en fósforo 61,7 %

    • Contenido en nitrógeno 12 %.

    • Indice de acidez 45.

    • Solubilidad en 30ºC en 100 ml 43 gramos.

    Fosfato diamónico:

    • Contenido en fósforo 53,7 %.

    • Contenido en nitrógeno 22 %.

    • Indice de acidez 77 %.

    • Solubilidad a 30ºc en 100 ml 75 gramos.

    La principal utilidad de estos productos es la fabricación de fertilizantes liquidos y compuestos.

    Otros Fertilizantes Fosforados.

    Acido ortofosfórico.

    Es hoy en día posiblemente el fertilizante que más se utiliza basándonos en las nuevas tecnologías del riego, como por el ejemplo el riego por goteo, el ácido fosfórico comúnmente denominado y el cual se viene utilizando es del 75 % en riqueza pero en riqueza de ácido ortofosfórico que contiene a su vez un 72,4 % de fósforo (P2O5).

    Por lo que su riqueza efectiva en el abonado es del 54 %.

    Metafosfato cálcico.

    Se obtiene realizando la combustión del fósforo para obtener así pentóxido de fósforo que se hace reaccionar con las fosforitas natural, se obtiene así un producto (PO3)2Ca, las características de este producto son:

    • Fósforo total 63,9 %.

    • Fósforo soluble en agua 0,9 %.

    • Fósforo soluble en citrato amónico 63 %.

    • Oxido de calcio 27 %.

    • Presenta a su vez una serie de elementos metálicos como hierro y Aluminio.

    Hoy en día es el fertilizante fosforado más utilizado en todos aquellos cultivos que se desarrollan en suelos ácidos.

    El potasio.

    El potasio es uno de los elementos que es requerido en grandes cantidades por la planta, este elemento lo absorbe la planta en forma de catión como tal lo podemos encontrar en la fracción soluble de la célula vegetal es un elemento móvil fácilmente traslocable de las partes nuevas a los tejidos meristemáticos más viejos y por ello los primeros síntomas de deficiencia se manifiestan siempre en las capas más viejas, el papel de este elemento en la planta es muy variado destacándose entre todas ellas las siguientes funciones:

    • En el proceso de fotosíntesis participa de forma activa en la síntesis de glúcidos y hidratos de carbono.

    • También favorece la movilidad de estas sustancias y la acumulación en ciertos órganos de reserva también funciona de forma activa en la síntesis de proteína lo que siempre justifica una necesidad de alimentación potencial para obtener una eficacia en el abono nitrogenado.

    • Disminuye la transpiración de la planta, ya que es un elemento regulador del cierre y apertura de los estomas.

    • Ejerce una misión importante como osmoregulador y su acumulación en las raíces de las plantas generan un gradiente osmótico que permite el movimiento vertical del agua, también se ha podido observar que el potasio incrementa la resistencia al frío de las plantas que en combinación con el ácido fosfórico, favorece el desarrollo de las raíces, que aumentan la resistencia a las enfermedades criptogámicas (parásitos).

    Con independencia de aquel potasio que se añade como fertilizante este elemento surge en el suelo por mineralización y desintegración de todas las rocas que contienen minerales potásicos, estas rocas son fundamentalmente los feldespatos potásicos y las micas, en ciertos suelos también puede encontrarse cloruros potásicos, como son la Silvina, la Silvinita, etc.

    Por supuesto también hay que incluir junto a este potasio mineral el procedente de la descomposición de los restos orgánicos, el potasio se encuentra en el suelo en cantidades relativamente grandes pudiendo oscilar entre un 0,5 - 3 %, expresado en K2O, el potasio se expresa en potasa expresada como óxido.

    La presencia de potasio depende fundamentalmente de la textura del suelo y la fracción arcilla del suelo es la que presenta un mayor contenido en este elemento, luego los suelos con textura fina en condiciones normales son aquellos que presentan un mayor contenido en potasio en función del aprovechamiento por las plantas se puede clasificar en tres categorías:

  • Potasio no asimilable.

  • Potasio lentamente asimilable.

  • Potasio rápidamente asimilable.

  • Potasio no asimilable.

  • La mayor parte del potasio del suelo entre un 99 - 98 %, se encuentra en formas no aprovechables para las plantas, se encuentra en este estado formando parte de las redes cristalinas de los minerales primarios como son los feldespatos y las micas, también formando parte de los minerales secundarios que fijan potasio en su estructura, este potasio constituye lo que se denomina la reserva edáfica del suelo, es decir, es un elemento que se pondrá a disposición de las plantas con los cambios metereológicos.

  • Potasio lentamente asimilable.

  • Bajo determinadas circunstancias como la adición de fertilizantes, el potasio de la disolución del suelo, a parte de ser absorbidos por las plantas y los coloides existentes en el suelo puede ser fijado o retenido temporalmente por los minerales de la arcilla esta fijación se debe al hecho de que pueden quedar estos cationes entre las láminas cristalinas de las arcillas de forma que no puedan ser utilizados por la planta cambio catiónico y en consecuencia es un potasio que no puede considerarse como cambiable.

  • Potasio rápidamente asimilable.

  • El potasio rápidamente asimilable es el que está disuelto en el suelo o como potasio fácilmente intercambiable en el complejo de cambio.

    En cualquier suelo, el potasio rápidamente asimilable oscila entre el 1 - 2 %, y de este un 90 % es potasio en forma cambiable y el 10 % es el potasio disuelto en la solución del suelo, está proporción 90 - 10, permanece constante y depende fundamentalmente de las necesidades de potasio por parte de la planta, este equilibrio en el que las necesidades en el que el potasio se encuentra siempre en disposición de la planta viene regulado por una serie de factores como son la composición coloidal del suelo, la temperatura y el pH del suelo, la composición coloidal del suelo tenemos que tener en cuenta que no todos los minerales de la arcilla una misma afinidad por los cationes como puede ser el potasio.

    Experimentalmente se ha podido comprobar que los suelos con menor capacidad de retención del potasio, la composición coloidal mayoritariamente está constituida por materiales 1:1 (tiene una capa tetraédrica por un lado y octaédrica por el otro, pertenece a las caolinitas), sólo presentan superficie de retención en la cara exterior del mineral, tiene una menor capacidad de retención.

    La temperatura, las heladas, el agua tiene una serie de propiedades, el hielo tiene una menor densidad que el liquido y mayor volumen, favorece fenómenos de edafogénesis que dejan para la absorción de las plantas cationes que antes estaban fijados.

    El pH del suelo, el protón es el único que favorece el intercambio catiónico del potasio, la disponibilidad de este catión se va a ver afectado por el pH existente en el suelo.

    Perdidas de potasio en el suelo.

    Las perdidas de potasio en el suelo pueden realizarse por tres caminos:

    • Lixiviación.

    • Erosión.

    • Extracción por cultivos.

    Lixiviación, en determinadas circunstancias en el suelo el potasio puede perderse por este camino, esto sucede cuando se aplican cantidades de fertilizantes en suelos de texturas gruesa, porque tienen muy poca arcilla y por lo tanto pocos coloides, retienen pocos cationes de potasio, no se retiene en textura fina, por el tipo de coloide en el suelo.

    Erosión, porque los coloides son llevados por el agua y el aire.

    Extracción por cultivo, pueden darse valores de 75 - 110 Kilos de potasa por hectárea y año, en las plantas hay un consumo de lujo de potasio, pueden darse valores de 200 - 300 kilos de potasa y año, las plantas y los frutos acumulan potasio, sin ningún beneficio y produciendo en algunos casos hipertensión.

    Fertilizantes Potasicos.

    Son de origen mineral y los fertilizantes con mayor interés el cloruro potásico, sulfato potásico y sulfato potásico, sulfato magnésico y nitrato potásico.

    Todos estos fertilizantes potásicos proceden de yacimientos naturales, el potasio se encuentra formando cloruros o sulfatos.

    Dentro de los minerales que pueden considerarse fuente para la obtención de fertilizantes se pueden destacar la silvina y la silvinita que posee una mezcla de cloruro potásico y cloruro de sodio, la Kainita.

    El que tiene mayor contenido en fosfato es la silvina con un 63 % estas sales a parte de utilizarse como percusores en la obtención de fertilizantes compuestos; también puede usarse añadiendo en el suelo minerales de silvinita (35 % en potasa), se puede utilizar como fertilizante potásico en suelos pesados en lo que el potasio lo adsorben, los coloides y el cloruro es eliminado con facilidad por lixiviación, por supuesto todas estas sales potásicas están contraindicadas en suelos con altas cantidades en sales, y en aquellos en las que el agua de riego puede considerarse salina, ya que favorecemos con este fertilizante la salinidad de dicho suelo.

    El resto de los fertilizantes potásicos se obtienen por purificación de las sales brutas potásicas, así el cloruro potásico, es un producto que se obtiene por purificación al eliminar el cloruro sódico de la silvinita o el sulfato magnésico de la Kainita, por ejemplo para eliminar el cloruro sódico de la silvinita se basa la purificación en las distintas solubilidades que presentas estas sales en agua caliente posteriormente y por enfriamiento de la disolución, se obtiene por cristalización, el cloruro potásico que se usara como fertilizante.

    El cloruro potásico que así se obtiene es el fertilizante potásico más común porque es el más económico, se puede presentar en tres calidades:

    • En polvo con 60 % de potasa, se destina en la composición de fertilizantes compuestos.

    • Granulado con 60 % potasa, se comercializa en un tono rosado debido a las trazas de hierro que lleva separación por flotación.

    • Perlado con 61 % en potasa, se presenta en forma de pequeñas bolas con un diámetro que según la normativa española debe oscilar entre el 0,6 - 1,6 mm.

    Cualquier cloruro potásico que puede comercializarse como fertilizante debe presentarse las siguientes características:

    • Cloruro potásico entre el 96 - 99 %.

    • Contenido en potasa que oscila entre 60 - 66 %.

    • Solubilidad a 0ºC 27 gramos por cada 100 ml.

    • Solubilidad a 20ºC 34 gramos por cada 100 ml.

    • Solubilidad a 100ºC 56 gramos por cada 100 ml.

    • Punto de fusión 772ºC.

    • Densidad 1,98 g/l.

    Es un fertilizante apropiado para fertilizante de fondo, y siempre ha de añadirse un mes antes de la siembra.

    Fosfato Potásico.

    Vulgarmente se la conoce con el nombre de ARCAINITA, se obtiene a partir de sales minerales mediante purificación de estas, obteniéndose así un sólido blanco soluble en energía y con las siguientes características para considerarse fertilizante.

    • Sulfato potásico 89 - 99 %.

    • Potasa 48 - 52 %.

    • Solubilidad a 0ºC 7 gramos por cada 100 ml.

    • Solubilidad a 30ºC 11 gramos por cada 100 ml.

    • Solubilidad a 100ºC 24 gramos por cada 100 ml.

    • Densidad 2,66 g/l

    • Punto de fusión 1066ºC.

    • Contenido en cloro inferior a 3 %.

    En función de está cantidad existen dos tipos en el mercado, el sulfato potásico normal con un contenido del 2 % en cloruros y de alta calidad con el 0,5 %, presenta una reacción ácida, su uso continuado puede provocar una solificación del suelo, presenta la ventaja de aportar un 18 % en azufre, es un fertilizante que debe utilizarse en suelos salinos donde no se pueda añadir cloruro potásico, el sulfato potásico es mucho más apropiado que el cloruro potásico para suelos descalcificados y es un fertilizante de fondo que debe aplicarse un mes antes de la siembra es aconsejable enterrarlo cuanto más cuanto más arcilloso sea el suelo.

    Otros fertilizantes potásicos, que se pueden considerar son el nitrato potasico, el metafosfato potásico, el carbonato y el bicarbonato potásico, sulfato potásico magnésico y cenizas vegetales.

    Carbonato y Bicarbonato potásico.

    En la actualidad no tiene aplicación prácticamente ya que presenta un alto coste y tienen una fuerte reacción alcalina.

    No obstante en condiciones especiales se utilizan en suelos ácidos y mezcladoscon fertilizantes fosforados para conseguir una mayor disponibilidad de potasio.

    El Carbonato Potásico Magnésico.

    Presenta la ventaja de aportar magnesio y contiene un 16,5 % de potasa y un 12 % de oxido de magnesio.

    Es un fertilizante que presenta una cierta alcalinidad y puede aplicarse en suelos ácidos, por otra parte al estar exentos de cloruro se pueden utilizar para cultivos sensibles a este elemento.

    Sulfato Magnésico Potásico.

    Tiene la ventaja de aportar azufre, magnesio y potasio, tiene un contenido en potasa del 22 %, oxido magnésico un 18 % y un 18 % de azufre, el fertilizante presenta una reacción neutra, este fertilizante hoy en día está destinado a subsanar carencias de azufre.

    Cenizas vegetales.

    Se obtiene en procesos industriales, hornos de panadería, procesos de desecación, constituyen un excelente fertilizante potásico, su contenido en potasio varía según la planta de que se obtenga puede oscilar entre un 8 - 15 % todo el potasio se encuentra en forma de carbonato, las últimas tendencias es la utilización de cenizas vegetales de algas ya que aportan un 25 % en potasa.

    Macronutrientes secundarios.

    El Azufre.

    El azufre es un elemento que la planta lo requiere en las mismas cantidades que el fósforo es impermeable para la vida vegetal por ser un compuesto esencial de aminoácidos como la císteina y la metionina, es un elemento indispensable en la formación de proteínas, vitaminas y coenzimas.

    La planta absorbe este elemento bajo la forma de ión sulfato, reduciéndose posteriormente en el interior de sulfato, reduciéndose posteriormente en el interior de la célula vegetal a puentes disulfuro y a radicales -SH, (-S-S y -SH).

    El azufre es un elemento que hasta hace poco se encontraba en cantidades suficientes en el suelo, sin embargo y debido a que las nuevas técnicas de la preparación de fertilizantes traen como consecuencia una disminución en el contenido de azufre, debido también a que hoy en día el azufre no se utiliza como pesticida, debido a una disminución en los componentes azufrados en la atmósfera terrestre, debido a un rendimiento de las cosechas, posiblemente hoy en día es una de las carencias nutritivas más importantes de los cultivos.

    Las diferencias de azufre en las plantas presentan los mismos síntomas que una deficiencia en nitrógeno.

    La mayor parte del azufre que hay en el suelo procede de los sulfuros metálicos, que constituyen la roca madre, estos sulfuros metálicos en condiciones aeróbicas se oxidan con facilidad, transformándose en sulfatos que representan la forma típica del azufre en el suelo, también el azufre lo podemos encontrar en forma orgánica y preferentemente en las zonas superficiales de los horizontes donde se acumulan una mayor cantidad de restos vegetales, otra fuente que también aporta azufre al suelo aunque en pequeña proporción es la atmósfera, fundamentalmente en áreas próximas a areas industriales, en concreto donde utilicen como materia prima carburantes que contengan azufre o industrias que utilizan carbón pueden aportar una cantidad apreciable de dióxido de azufre que se deposita en el suelo por las aguas de la lluvia.

    SO2 + H2O H2SO3.

    SO3 + H2O H2SO4.

    Las nuevas tendencias es ir disminuyendo la utilización de carburantes con azufre.

    El contenido medio de azufre en suelos puede oscilar desde 0,02 - 0,05 % y precipitado siempre como sulfato de calcio, magnesio, sodio y potasio.

    Este azufre en el suelo se encuentra sometido a un gran número de transformaciones donde se encuentran implicados agentes químicos y agentes biológicos en concreto son tres fases las que rigen la dinámica del azufre en el suelo.

    1ª Fase, Sulfihidratación o mineralización del azufre orgánico.

    2ª Fase, La Sulfooxidación o oxidación del azufre mineral.

    3ª Fase, Desulfatación o reducción del azufre mineral.

    1ª Fase.

    Experimentalmente se puede comprobar que una gran parte del azufre existente en los suelos principalmente de regiones húmedas es de naturaleza orgánico estos restos orgánicos pueden proporcionar la presencia de este elemento bajo formas muy diferentes, puede estar en forma de proteína, vitamina, aminoácido, como glucoóxido, como tiourea.

    Todos estos producidos se van a ver afectados en la degradación de una variedad de bacterias tanto aerobias como anaerobias denominadas bacterias de putrefacción que van a ser las encargadas de transformar el azufre en sulfato en medio aerobio y en sulfuro de hidrógeno en medio anaerobio.

    2ª Fase.

    El azufre orgánico que se ha transformado en sulfhídrico o en sulfuro de hidrógeno en la etapa anterior es utilizado por un conjunto de bacterias que lo van a transformar en sulfato que es la forma asimilable por la planta, es un proceso que transcurre en dos etapas en la primera el sulfuro de hidrógeno se transforma en azufre elemental mediante un proceso de oxidación y en la siguiente etapa este azufre lo utilizan una serie de bacterias que viven en el suelo para transformarlo en sulfato.

    3ª Fase.

    Es un proceso que sólo puede ocurrir en condiciones de anaerobiosis sobre todo en suelos encharcados y en suelo arcillosos, es una reducción que la origina un grupo de bacterias denominadas bacterias sulfato reductoras.

    Pérdidas de azufre en el suelo.

    La mayor o menor rapidez en la descomposición de la materia orgánica, el aumento del lavado y la extracción por cultivos son los métodos por los cuales puede haber una disminución de azufre.

    Mediante estos mecanismos las pérdidas totales de azufre en el suelo puede situarse entre 60 - 100 Kg por hectárea y año, dependiendo del rendimiento de la producción, exigencias del cultivo y drenaje.

    El calcio.

    Todo el calcio presente en el suelo proviene del que se añade como fertilizante procedente de enmiendas calizas o el originario de la degradación de la roca madre, el calcio en el suelo puede distribuirse de forma que en los suelos no calizos el contenido oscile entre 0,1 - 0,2 % y en suelos calizos puede alcanzar contenidos superiores a un 25 %, el calcio se encuentra en el suelo mayoritariamente en forma de carbonato como el carbonato cálcico o calcita y el carbonato cálcico mágnesico o dolomita, también puede encontrarse como sulfato, fosfato y como silicato, la degradación de todos estos minerales conlleva la aparición de clacio en la solución del suelo y este calcio puede tener distintos destinos, puede perderse por lixiviación, puede ser absorbido por la planta, puede ser adsorbido por el complejo de cambio, puede ser precipitado como compuestos cálcicos secundarios.

    El calcio es un elemento mayoritario en suelos alcalinos, por lo tanto no es fácil que se presente una carencia de este elemento en suelos con pH superior a 6,5, en cambio en suelos ácidos el movimiento de este elemento es mucho más amplio se encuentra adsorbido de forma intercambiable en el complejo de cambio, se desplaza con mucha facilidad por el protón, debido a esto en muchos suelos en regiones húmedas puede traer como consecuencia una carencia de este elemento en las plantas, debemos de tener en cuenta que la desaparición de este elemento trae como consecuencia un aumento en la acidez del suelo es por ello que en suelos ácidos que puedan presentar fenómenos de descalcificación es aconsejable la aplicación de enmiendas calizas que favorezcan un aumento del pH de dicho suelo en concreto estas enmiendas calizas son fundamentalmente calcitas, dolomias y en ocasiones donde el aumento del pH debe ser considerable es aconsejable la adicción de hidróxidos de calcio, el calcio es un elemento necesario para la planta fundamentalmente como regulador del pH celular este elemento no es la que la planta necesita en grandes cantidades pero en el caso del suelo puede considerarse fundamental ya que junto con el sodio es el elemento químico que favorece la alcalinidad.

    El calcio en el suelo puede perderse de tres formas distintas:

    • Lixiviación.

    • Erosión.

    • Extracción por los cultivos.

    Considerar que por término medio que la cantidad de calcio expresada como óxido de calcio oscila entre 150 - 200 Kg por hectárea real / año.

    El Magnesio.

    Es un elemento muy abundante en la corteza terrestre en los suelos se encuentra como constituyente de numerosos minerales como silicatos, y también podemos encontrarlo en forma de carbonatos y en forma de sulfatos, cuando se produce la descomposición de estos minerales o la degradación de la materia orgánica, el magnesio soluble en la solución del suelo puede tener los mismos destinos que el calcio.

    El magnesio es un elemento abundante en el suelo y existen carencias de magnesio en distintos cultivos, podemos decir que la mayor parte de este elemento se encuentra en forma inutilizable para las plantas.

    El magnesio presenta una dinámica en el suelo similar a la que presentaba el potasio pudiéndolo encontrar como magnesio asimilable, magnesio lentamente asimilable y magnesio rápidamente asimilable, están estas tres formas en equilibrio dinámico.

    Estudios referentes a la cantidad de magnesio asimilable por las plantas han conducido recientemente a una de las premisas más importantes en cuanto a la nutrición vegetal es debido a la aparición de antagonismos, los antagonismos ponen de manifiesto la relación existente entre distintos nutrientes necesarios para la vida vegetal y la c antidad de este elemento absorbido por la planta, es decir, se comprueba que existe una relación potasio magnesio, por ejemplo, si la cantidad de potasio necesaria para la vida vegetal se encuentra en disposición en la solución del suelo pero no guarda una relación apropiada con el contenido en magnesio en el suelo se pueden producir fenómenos de carencia de potasio en la planta.

    Para evitar efectos antagónicos es mejor utilizar fertilizantes simples que compuestos.

    El magnesio se pierde en el suelo por lixiviación, erosión y extracción por cultivo.

    En términos generales la cantidad de magnesio expresado por óxido que se pierde es de 100 Kg por hectárea y año.

    Micronutrientes.

    Se llaman micronutrientes o oligoelementos aquellos elementos químicos esenciales para las plantas y que se encuentran formando parte de ellas en pequeñas cantidades.

    El hierro.

    El hierro, puede considerarse como uno de los elementos principales tanto en los suelos como en la corteza terrestre se considera que el 5 % de la corteza terrestre es hierro, es decir es el elemento más abundante después del Silicio y Aluminio, sin embargo este porcentaje no es indicativo de su disponibilidad para las plantas, ya que es un elemento que tiene mucha facilidad para formar sales insolubles, todo el hierro que existe en el suelo procede de la edafización de la roca madre, pudiéndose encontrar formando parte de minerales como pueden ser óxidos, carbonatos, sulfuros, anfíboles, piroxenos, etc.

    Estos óxidos de hierro, son los elementos responsables de la coloración del suelo, de tal forma que en suelos pobres en materia orgánica, las distintas tonalidades de color que presenta son debidas a la presencia de óxidos de hierro en distintos estados de hidratación, suelos amarillos son indicativos de óxidos anhidros, suelos rojizos indican la presencia de óxidos en su mayor grado de hidratación, (Almagre).

    Todos los minerales de hierro presentan en el suelo una reactividad distinta, podremos encontrarnos formas endurecidas difícilmente solubles y por el contrario también óxidos ferroso - férrico recientemente formados con un tamaño de partícula fino que puede presentar caracteres coloidales e incluso ser sustancias fácilmente solubles que pueden proporcionar átomos o cationes de hierro con estado de oxidación de 3, que forman parte del complejo de cambio o se encuentran disueltos en la solución del suelo, el catión hierro desempeña un papel importante dentro de la química del suelo ya que participa en numerosas reacciones que afectan a sus propiedades físicas y químicas, es un elemento que interviene en los procesos de disponibilidad de otros micronutrientes, es decir que forma parte de antagonismos con elementos esenciales para la vida vegetal como puede ser cobre, zinc, manganeso y el boro.

    En función a la disponibilidad del hierro en función a su utilización por la planta este elemento puede agruparse en dos grandes grupos.

    • El hierro estable, es aquel que se encuentra presente en condiciones reductoras como Fe2+ , en la disolución del suelo, aquel que en condiciones de elevada acidez, y potencial alto, se encuentra en la disolución del hierro como Fe3+, aquel que forma combinaciones orgánicas en forma divalente y trivalente.

    • El hierro insoluble es aquel que esta en forma de óxidos con distintos grados de hidratación, aquel que está en forma de hidróxidos pero en situaciones reductoras, y aquel que forma parte de los complejos coloidales, decir que el hierro insoluble es el hierro predominante en cualquier tipo de suelo y que las posibilidades que las plantas tienen para absorber este elemento depende del pH del suelo y, de la composición mineral y orgánica, experimentalmente se puede comprobar que para que la planta tenga un suministro adecuado de hierro, el contenido de este elemento en forma divalente en la solución del suelo debe de ser como mínimo 10-6 Molar.

    Si nosotros representamos la solubilidad del hierro, frente al pH del medio, está concentración se consigue cuando el pH es igual a 3, si nosotros consideramos que por término general el pH que soporta la vida vegetal debe de estar por encima de pH 5, se puede deducir fácilmente y desde el punto de vista químico que cualquier planta tiene que presentar carencias en este elemento, sin embargo en condiciones normales la nutrición de las plantas es correcta, esto es así gracias a 3 mecanismos que las presentan para la obtención de elementos que se hacen solubles a pH ácidos, el entorno radicular presenta un ligero carácter ácido debido a la secreción de compuestos orgánicos que provocan enraizamientos, como el ácido ß- indolacético.

    El siguiente mecanismo es por un proceso de intercambio catiónico en medio sólido, plantas que son capaces de excretar agentes quelantes, que luego utiliza para la adsorción del elemento.

    El Manganeso.

    Los cereales, la remolacha y la patata, son los cultivos más exigentes al siguiente contenido de formas asimilables de manganeso, con extracciones por hectárea que oscilan entre 1 - 5 kg, el manganeso es un elemento que por término medio se presenta en todas las plantas con un contenido aproximado de 1 ppm, al ser el elemento químico que presenta un mayor número de estados de oxidación biológica por ejemplo fotosíntesis y formando parte de los enzimas que generan la reacción de reducción del anhidro carbónico en la fotosíntesis.

    Se puede encontrar el Manganeso en 25 reacciones diferentes.

    El manganeso en el suelo surge por la descomposición de la roca madre y por término medio el contenido en manganeso de un suelo oscila entre 200 - 300 ppm sin embargo estos contenidos no son indicativos de su disponibilidad para las plantas el manganeso en el suelo se encuentra mayoritariamente en forma de óxidos y también puede formar parte de minerales como el olivino. Desde el punto de vista agrícola el manganeso se puede clasificar como:

    • Manganeso soluble o activo que es aquel que se encuentra como Mn 2+ en la solución del suelo y que en suelos neutros o ácidos tienen una concentración que varía desde 10-4 a 10-6 Molar, otro sería el Mn2+ adsorbido a la fracción coloidal del suelo.

    El Mn3+ que forma parte de óxidos recientemente precipitados con diámetros de partículas muy pequeños y, por tanto muy activos y fácilmente reducibles a pH inferiores a 7.

    • Manganeso insoluble, el Mn3+ en forma de óxidos poco activos y sólo son reducibles a pH inferiores a 2 y los óxidos de Mn4+ , que son ácidos prácticamente inertes.

    El Boro.

    Es un elemento necesario para la planta durante toda la vida, intensifica el crecimiento de los tubos polínicos, favorece la germinación del polen, aumenta la cantidad de flores y frutos, influye en el metabolismo proteico y proteico, favorece la síntesis y el movimiento de los estimuladores enzimáticos, una carencia de este elemento provoca que se acumulen fenoles y auxinas, vulnera el metabolismo nuclear, la biosíntesis de proteínas y disminuye los procesos de división celular.

    La fuente principal del boro, es un mineral de turbulina, mineral completamente inestable y resistente a la hidratación, es un borosilicato con un 3 % de boro, por supuesto que junto al boro de origen mineral existe también existe aquel que procede de la degradación de la materia orgánica, procedente de la descomposición de esos residuos, por término general el contenido de boro en un suelo siempre es inferior a 100 ppm, sin embargo la mayor parte de este boro no es utilizable por la planta, el movimiento de estos elementos en el suelo viene regulado por factores como son la textura, el pH, la concentración y naturaleza de los componentes, en suelos con textura gruesa el contenido en Boro hidrosoluble es baja, porque es fácilmente lixiviable y por tanto se pierde por lavado.

    Debemos de tener en cuenta que el boro lo adsorbe la planta en forma de borato y por tanto una de las líneas de investigación más importante en cuanto al estudio de este elemento ha sido la destinada a saber como y porque el boro queda retenido en el suelo, mayoritariamente se admite que este proceso depende del pH del suelo y de la naturaleza de sus componentes, la opinión generalizada es que los máximos responsables de la adsorción de este elemento son los óxidos de hierro y aluminio que forman parte del suelo.

    El cinc.

    Es un elemento que por término general, los cultivos lo extraen del suelo entre 75 - 2000 g /hectárea y año, a la deficiencia en este elemento son muy sensibles los cultivos como la remolacha, las patatas, las coníferas dentro de las funciones del cinc en la planta podemos destacar los siguientes procesos, la síntesis del ácido ß-Indol Acético, también actúa en el metabolismo nitrogenado, en la glucolisis y como activador de un elevado número de enzimas, la deficiencia en cinc se conoce como foliocelosis, este elemento se encuentra en la litosfera en una cantidad aproximada de 80 ppm y es un componente de minerales como por ejemplo silicatos, sulfuros, óxidos y carbonatos, el cinc desde el punto de vista de la utilización por la planta se puede encontrar en el suelo bajo tres formas como cinc soluble presente en la solución del suelo, como cinc intercambiable que es aquel adsorbido al complejo de cambio, y como cinc fijado.

    El cinc es un elemento que por norma general se encuentra más disponible cuando el medio es ácido a pH < 5 Zn2+, que es como la planta lo adsorbe, según aumenta el pH este cinc metálico se transforma en Zn (OH)2, que es un compuesto insoluble y que por tanto lo vamos retirando o va disminuyendo.

    La adsorción de la planta, sin embargo, debido a su carácter anfótero este elemento puede aumentar su solubilidad a pH alcalinos en los que la alcalinidad del suelo venga provocada por el sodio y por tanto favorecer su solubilidad pudiéndose producir fenómenos de fitotoxicidad por adsorción excesiva de este elemento.

    Cobre.

    Las funciones principales que el cobre ejerce en las plantas están asociadas por un número elevado de enzimas, bien como activador o bien formando parte de ellos, como grupo prostético, fundamentalmente la actuación de este elemento como acción dentro del sistema enzimático puede destacarse que actúan en las fenolasas, en las reacciones de oxidación a aminas, en enzimas como puede ser la citocromo oxidasa que interviene en las cadenas de transporte electrónico.

    El cobre es un elemento con un contenido medio en la corteza terrestre entorno a 7º ppm, formando parte de minerales como pueden ser sulfuros, óxidos, carbonatos y en menor proporción silicatos, sulfatos y fosfatos.

    En los suelos la cantidad de cobre es variable oscilando entre 5 - 50 ppm y normalmente se halla en forma de Cu2+ , sin embargo tenemos que decir que todo este cobre no está en disposición para la planta y en este sentido la cantidad de materia orgánica presente, el pH y los contenidos de otros elementos como son el fósforo, nitrógeno, hierro, aluminio , cinc y molibdeno, se pueden considerar los factores influyentes en la disponibilidad de cobre por las plantas que más influyen en su solubilidad.

    Molibdeno.

    El principal papel fisiológico del Molibdeno, se basa en que es un componente esencial de 2 enzimas que catalizan procesos importantes en la planta la nitrogenasa que es la molécula base en la fijación biológica del nitrógeno y la nitrato reductasa que cataliza la reacción de reducción del nitrógeno líquido adsorbido por la planta transformándolo en forma de amoniaco.

    El Molibdeno presente en los suelos procede de la descomposición de la roca madre, estimándose unos contenidos que pueden oscilar entre 2 - 3 ppm, aún a pesar de esta pequeña cantidad la mayor parte de este molibdeno no está disponible para las plantas y hay varios factores que pueden influir en la mayor o menor disponibilidad de este elemento entre ellos podemos destacar el pH, y los contenidos en óxidos de hierro, aluminio y titanio, para finalizar el molibdeno a diferencia de lo que ocurre con el resto de micronutrientes se hace cada vez más disponible al aumentar el pH del medio y esto se debe a que la planta lo adsorbe en forma de Molibdato MoO42-, elemento anfótero, y la planta lo adsorbe en forma de sal.

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