Fertilizantes

FERTILIZANTE

Un fertilizante es un tipo de sustancia o denominados nutrientes, en formas químicas saludables y asimilables por las raíces de las plantas, para mantener o incrementar el contenido de estos elementos en el suelo. Las plantas no necesitan compuestos complejos, del tipo de las vitaminas o los aminoácidos, esenciales en la nutrición humana, pues sintetizan todo lo que precisan. Sólo exigen una docena de elementos químicos, que deben presentarse en una forma que la planta pueda absorber. Dentro de esta limitación, el nitrógeno, por ejemplo, puede administrarse con igual eficacia en forma de urea, nitratos, compuestos de amonio o amoníaco puro.

Clases de abono o Fertilizantes:

Hay dos formas de hacer abonos o fertilizantes minerales. La forma más fácil es a través de minas (ejemplo, nitrato potásico, cloruro potásico). La otra forma es a través de procesos de síntesis química en plantas químicas.

Hasta 1850 aproximadamente, el abono usado era únicamente el abono orgánico, es decir, una mezcla de estiércol, guano compostaje con agua. Este fue el primer abono líquido empleado. Hasta mediados del siglo XX también se usaba pescado como fertilizante. El primer abono mineral “de síntesis química” fue el sulfato amónico (NH4)2SO4.

NH4OH + H2SO4 → (NH4)2SO4 + H2O

En este compuesto el SO2 proviene del azufre (S). Si quemamos azufre e introducimos el humo que sale en agua obtenemos H2SO4. El amonio (NH4) provenía de las minas de carbón. Estas minas se inundaron de agua para obtener hidróxido de amonio, es decir:

NH3(g) + H2O → NH4OH.

Más tarde comenzaron a aspirar el amoníaco gaseoso fuera de la mina y una vez fuera lo mezclaban con el agua.

Hace unos 200 años se encontraron minas de nitrato sódico (NaNO3) en Chile. De este modo, el nitrato sódico fue el segundo abono mineral usado. En España, en 1880 una empresa comenzó a exportar nitrato sódico

El siguiente abono mineral fue el fósforo, en forma de fosfatos, provenientes de las rocas fosfatadas. El P es un elemento muy reactivo que no existe en la naturaleza en su forma natural. En las minas suele estar unido al calcio, como fosfato cálcico Ca3(PO4)2. La mayoría del calcio procede de las rocas carbónicas, en forma de carbonato cálcico (CaCO3), mientras que en las minas de fósforo está en forma de fosfato cálcico. El fósforo unido al calcio y oxígeno es demasiado estable para ser asimilado por las plantas, por lo que permanece mucho P en el suelo que la planta no puede usar.

Impactos ambientales potenciales:

Los impactos económicos positivos para los propietarios de esta industria son obvios: los fertilizantes son críticos para lograr el nivel de producción agrícola necesario para alimentar la población mundial, rápidamente creciente. Además, hay impactos negativos directos para el medio ambiente natural.

Sin embargo, los impactos ambientales negativos de la producción de fertilizantes pueden ser severos. Las aguas servidas constituyen un problema fundamental. Pueden ser muy ácidas o alcalinas y, dependiendo del tipo de planta, pueden contener algunas sustancias tóxicas para los organismos acuáticos, si las concentraciones son altas: amoníaco o los compuestos de amonio, urea de las plantas de nitrógeno, cadmio, arsénico, y fósforo de las operaciones de fosfato, si está presente como impureza en la piedra de fosfato. Además, es común encontrar en los efluentes, sólidos totales suspendidos, nitrato y nitrógeno orgánico, fósforo, potasio, y (como resultado), mucha demanda de oxígeno bioquímico (DOB5); y, con la excepción de la demanda de oxígeno bioquímico, estos contaminantes ocurren también en las aguas lluvias que escurren de las áreas de almacenamiento de los materiales y desechos. Es posible diseñar plantas de fosfato de tal manera que no se produzcan descargas de aguas servidas, excepto en el caso del rebosamiento de una piscina de evaporación durante las temporadas de excesiva lluvia, pero esto no siempre es práctico.

Los productos de fertilizantes terminados también son posibles contaminantes del agua; su uso excesivo e inadecuado puede contribuir a la eutrofización de las aguas superficiales o contaminación con nitrógeno del agua freática. Además, la explotación de fosfato puede causar efectos negativos. Estos deben ser tomados en cuenta, cuando se predicen los impactos potenciales de proyectos que incluyan las operaciones de extracción nueva o expandida, sea que la planta está situada cerca de la mina o no (ver la sección: "Extracción y Procesamiento de Minerales").

Los contaminantes atmosféricos contienen partículas provenientes de las calderas, trituradores de piedra de fosfato, fósforo (el contaminante atmosférico principal que se originan en las plantas de fosfato), neblina ácida, amoníaco, y óxidos de azufre y nitrógeno. Los desechos sólidos se producen principalmente en las plantas de fosfato, y consisten usualmente en ceniza (si se emplea carbón para producir vapor para el proceso), y yeso (que puede ser considerado peligroso debido a su contenido de cadmio, uranio, gas de radón y otros elementos tóxicos de la piedra de fosfato).

IMPORTANCIA DE LOS MICRONUTRIENTES

La disponibilidad de los micronutrientes es esencial para el adecuado crecimiento y desarrollo de las plantas y para obtener rendimientos elevados. Cuando existe deficiencia de uno o varios elementos menores, éstos se convierten en factores limitantes del crecimiento y de la producción, aunque existan cantidades adecuadas de los otros nutrientes.

En los últimos años se ha incrementado el uso de los micronutrientes en los programas de fertilización debido principalmente a:

- La continua remoción de elementos menores por los cultivos que en algunos casos, ha disminuido la concentración de éstos en el suelo a niveles abajo de lo necesario para el crecimiento normal.

- El cultivo intensivo, con un mayor uso de fertilizantes para aumentar rendimientos, que ha incrementado la utilización de elementos menores los cuales no son devueltos al suelo al remover la cosecha.

- La excesiva acidez de los suelos que reduce la disponibilidad de algunos micronutrientes.

- El uso de fertilizantes de alta pureza que ha eliminado el aporte de los elementos menores que en pequeñas cantidades estaban presentes en productos de más baja calidad usadas en el pasado.

- Un mejor conocimiento de la nutrición vegetal que ha ayudado a diagnosticar deficiencias de elementos menores que antes no eran atendidas.

¿Cuál es la función de los micronutrientes en los cultivos?

El papel de los micronutrientes es sumamente complejo y está asociado con procesos esenciales en los que trabajan conjuntamente con otros nutrientes. A continuación se presenta de manera muy general las principales funciones de los seis micronutrientes:

- Zinc: Interviene en la formación de hormonas que afectan el crecimiento de las plantas. Participa en la formación de proteínas. Si no hay una cantidad adecuada de Zinc en la planta, no se aprovechan bien el Nitrógeno ni el Fósforo. Favorece un mejor tamaño de los frutos.

- Boro: Se relaciona con el transporte de azúcares en la planta. Afecta la fotosíntesis, el aprovechamiento del Nitrógeno y la síntesis de proteínas. Interviene en el proceso de floración y en la formación del sistema radicular de la planta y regula su contenido de agua.

- Hierro: Es necesario para la formación de la clorofila, es un constituyente importante de algunas proteínas y enzimas. Es catalizador en los procesos de oxidación y reducción de la planta.

- Cobre: Catalizador para la respiración y constituyente de enzimas. Interviene en el metabolismo de carbohidratos y proteínas y en la síntesis de proteínas.

- Manganeso: Influye en el aprovechamiento del nitrógeno por la planta, actúa en la reducción de los nitratos. Importante en la asimilación del anhídrido carbónico (fotosíntesis) y en la formación de caróteno, rivoflavina y ácido ascórbico.- Molibdeno: Es importante en la síntesis de proteínas y en la fijación simbiótica del Nitrógeno.

También ha sido asociado a los mecanismos de absorción y traslación del hierro.

Contenido de nutrientes minerales del suelo:

Todas las plantas necesitan tomar del suelo 13 elementos minerales.

Son los nutrientes minerales esenciales. De tal manera que si en un suelo no hubiese nada, cero gramos, de cualquiera de ellos, la planta moriría, puesto todos son imprescindibles.

Afortunadamente, en los suelos siempre hay de todo, por lo menos algo, aunque en unos más que en otros. No obstante, se pueden presentar carencias. Un ejemplo muy típico es el del Hierro (Fe). En suelos de pH alto, es decir alcalinos (calizos) es frecuente que falte el Hierro que se encuentra insolubilizado, es decir, se encuentra como mineral que no puede ser tomado por las raíces. En plantas que son sensibles a la carencia de hierro la consecuencia de esto es que se vuelven las hojas amarillas. Por ejemplo una Azalea, una Hortensia, un Naranjo, un Roble, etc. plantados en estos suelos sufrirán clorosis férrica.

Los 13 elementos esenciales son los siguientes:

MACRONUTRIENTES:

Estos los toma en grandes cantidades, sobre todo los 3 primeros.

- Nitrógeno ( N )

- Fósforo ( P )

- Potasio ( K )

- Calcio ( Ca )

- Magnesio ( Mg )

- Azufre ( S )

MICRONUTRIENTES U OLIGOELEMENTOS

Estos los toman las plantas en pequeñísimas cantidades.

- Hierro ( Fe )

- Zinc ( Zn )

- Manganeso ( Mn )

- Boro ( B )

- Cobre ( Cu )

- Molibdeno ( Mo )

- Cloro ( Cl )

¿Cómo se sabe la cantidad de cada uno de estos nutrientes que tiene un suelo?

Mediante un análisis de la tierra hecho en un laboratorio que analicen suelos.

En un jardín particular no merece la pena analizar la tierra para esto. Sin embargo, en agricultura comercial o en el mantenimiento de un campo de golf, por ejemplo, sí se mandan a analizar muestras de tierra cada dos años para saber cómo va el suelo en cuanto a nutrientes, y así tener datos para abonar con más criterio: echando más Fósforo, más Potasio, menos, de un elemento más o de otro, etc. En jardinería doméstica no entramos en tanto detalle y nos limitamos a abonar con cantidades medias, aproximadas.

Como seguramente no vas a analizar tu suelo, que sepas estas cosas:

• Un suelo rico en materia orgánica (humus) es rico en Nitrógeno.

Cuanto más estiércol, mantillo o turba eches más Nitrógeno tendrá (y por supuesto, más humus). Recuerda: cuando aportas materia orgánica a un suelo estás consiguiendo dos cosas:

1. Humus

2. Nutrientes minerales (nitrógeno, fósforo, potasio, azufre,...) de la descomposición de esta materia orgánica.

NO estás echando humus, estás echando estiércol, mantillo o turba, que no es lo mismo. El humus proviene de ellos gracias a la acción de las bacterias y hongos del suelo. Mucha gente confunde estos conceptos. El humus es producido en el suelo por los microorganismos.

• Un suelo arcilloso tiene más nutrientes que uno arenoso, que es más pobre. Ejemplo extremo de suelo arenoso es la arena de la playa. Ésta tiene de todos los elementos (la prueba es que en las dunas crecen vegetales), ahora bien, en muy poquita cantidad, insuficiente para la mayoría de plantas de jardín, exceptuando cactus, crasas, y algunas otras especializadas.

Mediante los abonos o fertilizantes aportamos al suelo esos nutrientes minerales que las plantas van consumiendo. Si no lo hiciéramos se agotarían más tarde o más temprano.

Tus plantas las puedes fertilizar con dos tipos de abonos:

- Abonos orgánicos.

- Abonos químicos o minerales.

Los abonos orgánicos como el estiércol, el compost, la turba, etc. aportan de todo, pero en poca cantidad y lentamente. Sus beneficios son más como mejorantes de la tierra, al formarse humus que como suministrador de nutrientes.

Los abonos químicos o minerales lo único que aportan son nutrientes puro y duro, ni humus ni mejora del suelo en otros aspectos como hacen los abonos orgánicos. Eso sí, enriquecen de minerales el suelo y las plantas disponen de alimento en cantidad, pero nada más.

Podrías abonar sólo con los orgánicos, tendrían de todo, pero sale caro y en determinados momentos hacen falta grandes cantidades de nitrógeno y de los demás elementos y los abonos orgánicos no pueden suministrarlo ya que ellos van descomponiéndose lentamente, a su ritmo, según el clima y el tipo de suelo.

CLASIFICACION Y CARACTERIZACION DE LOS

NUTRIENTES MINERALES

CLASIFICACION: Los nutrientes se clasifican en:

• Macronutrientes: donde se necesitan en concentraciones de 1.000 mg/kg de materia seca. Estos son:

• Hidrógeno, Carbono, Nitrógeno, Potasio, Calcio, Magnesio, Fósforo y Azufre.

• Micronutrientes: donde se necesitan en concentraciones de 100 mg/Kg de materia seca. Se llaman también oligoelementos o elementos traza. Estos son:

• Cloro, Hierro, Boro, Manganeso, Zinc, Cobre, Níquel y molibdeno.

CARACTERÍSTICAS

Formas en que se encuentran en el suelo, su rol y deficiencias:

Macronutrientes:

Nombre Forma en el suelo Rol Deficiencias

Fósforo • Forma orgánica: en ácidos nucleicos, fosfolípidos y fosfato de miosita en la fraccion orgánica del suelo. No aprovechable, debe ser descompuesto.

• Forma inorgánica: como iones fosfato H2PO4 y HPO4 (solubles). • Forma parte del ATP de los ácidos nucleicos, fosfolípidos y coenzimas (NADP).

• Sintesis de nucleoproteínas (como integrante y como activador)

• Como coenzima actúa en: fotosíntesis, glucólisis, respiracion y síntesis de ácidos grasos. • Caída prematura de las hojas.

• Pigmentacion roja en las hojas.

• Coloracion oscura de hojas, puntas necróticas.

• Necrosis en pecíolos y frutos.

• Plantas enanas.

Calcio Es el cation intercambiable más dominante en el suelo fértil.

La mayor parte se encuentra como forma no intercambiable unido a otros minerales como la amortita.

Por medio de la cal, se puede regular el pH del suelo. Un suelo ácido contiene gran cantidad de H+ que pueden ser intercambiables por iones Ca++, aumenta el ph.

Como Ca++ se encuentra adsorvido a las micelas de arcilla. Estructuración de la lámina media de la pared celular.

Activador de enzimas.

Actúa sobre la permeabilidad diferencial de la membrana plasmática.

Estimula el desarrollo de hojas y raíces.

El Ca es requerido en cantidades por las bacterias nitrificantes.

Formación de núcleo y mitocondrias. Hojas jóvenes encorvadas, mueren comenzando por el ápice y los bordes.

Regiones meristemáticas lesionadas, pueden morir cesando el crecimiento.

Acortamiento de las raíces.

Muerte del tallo comenzando por la yema terminal.

Clorosis en el borde de las hojas jóvenes.

Distorsión en la forma de las hojas.

Potasio • Se encuentra en forma no intercambiable: en las rocas, el K es liberado a medida que los minerales se intemperizan pero esto es muy lento.

• Poco disponible: se encuentra fijado entre las capas de ciertas arcillas del suelo. Disponible lentamente.

• Soluble: es el K disponible en la solución del suelo.

• Potasio intercambiable de las arcillas y materia orgánica. • Activador enzimático en la formación de ciertas uniones peptídicas (metabolismo proteico).

• Activador enzimático metabolismo glucídico.

• Interviene en alguna forma en la respiración, fotosíntesis, aparición de clorofila. • Tallos finos, manchas necróticas en el ápice y borde de la hoja.

• Manchas en forma de moteado cloróticas en las hojas.

• Acortamiento de entrenudos (planta achaparrada).

Nitrógeno • Orgánico: en restos orgánicos, no disponible para las plantas. Se debe reducir a amoníaco.

• Nitrógeno amoniacal: fijado en minerales. Disponible lentamente.

• En forma de iones de amonio y nitrato o compuestos solubles que las plantas utilizan.

• Es absorbido como nitrato por lo tanto los compuestos nitrogenados deben ser reducidos a amoníaco. • Forma parte de aminoácidos, proteínas y ácidos nucleicos.

• Necesario en síntesis de clorofila. Forma parte de ella.

• Componente de vitaminas.

• Componentes de azúcares, celulosa, almidón, lípidos.

• Forma parte de coenzimas y enzimas. • Plantas de color verde claro (clorosis).

• Tallos cortos y finos.

• Acumulacion de autocianinas (color azulado).

• Disminucion de famano celular.

• Disminucion de síntesis de proteínas.

• Clorosis empieza en hojas viejas y luego a las jóvenes.

Azufre • Orgánico: en restos orgánicos del suelo. Sufre oxidacion biológica a través de microorganismos.

• Inorgánico: en minerales como pirita, yeso, alumbre.

• En la solución del suelo como ion sulfato. Disponible para la planta.

• Puede pasar al suelo algo de azufre de la atmósfera. • Forma parte de proteínas con aminoácidos sulfurados.

• En vitaminas sulforadas: biotina, tiamina.

• En grupos sulfidrilo de muchas enzimas.

• Cofactor enzimático. • Clorosis generalizada seguida de formación de pigmentos autocianicos. Comienza en hojas jóvenes.

• Acumulación de hidratos de carbono y nitratos.

• Las hojas tienden a arrugarse a medida que la deficiencia progresa.

Magnesio • En minerales primarios: magnetita, dolomita, debe sufrir intemperización para ser liberado.

• Disponible en forma hidrosoluble e intercambiable.

• Elemento menos abundante que el Calcio. • Forma parte de la molécula de clorofila (fotosíntesis).

• Activador de enzimas del metabolismo glucídico y síntesis de ácidos nucleicos.

• Enlaza subunidades que forman ribosomas. • Clorosis intervenal, a veces moteado clorótico, en hojas jóvenes primero. Sin manchas necróticas.

• Puntas y bordes de hojas curvadas hacia arriba.

• MICRONUTRIENTES:

Fierro • En minerales (limonita)

• En sulfuros fácilmente adsorbibles.

• Es incorporado como Fe++ y o Fe+++.

• En suelos neutros o alcalinos es menos insolubles.

• En suelos ácidos más fácilmente absorbibles. • Como ion Fe++ forma metabólicamente activa, indispensable para la síntesis de la clorofila.

• Importante en la cadena transportadora de electrones (citocromos).

• Metabolismo general de la planta. • Hojas jóvenes cloróticas (intervenal).

• No hay necrosis.

• Desintegracion de cloroplastos.

• Tallos cortos y delgados.

Cobre • En minerales como calcopirita desde donde puede derivar como sulfuro.

• Como ion Cu+ y Cu++ que son relativamente intercambiables.

• Puede estar formando parte de compuestos orgánicos. • Integrante de enzimas como fenolasa u oxidasa del ácido ascórbico.

• Presente en algunos citocromos.

• Puede intervenir en fotosíntesis. • Necrosis del ápice de hojas jóvenes que va progresando hasta perder las hojas.

• Ramas y tallos incapaces de permanecer erguidos.

• Aspecto marchito generalizado.

Cloro • Como cloruros inorgánicos solubles. • Regulador del balance osmótico.

• Componente de centro de reaccion-fotosintético.

• Participa en fosforilaciones cíclicas y no cíclicas.

• Favorece el crecimiento de ciertos vegetales como: trigo y remolacha. • Clorosis y necrosis generalizada.

• Marchitez de ápices foliares.

Manganeso • Se encuentra como ion Mn++, Mn+++ y Mn+1.

• Como ion se absorbe fácilmente.

• Es insoluble en suelos alcalinos. • Esencial en la respiracion celular y metabolismo del nitrógeno, actúa como coenzima.

• Interviene en la liberacion del O2 en la fotólisis del agua durante la fotosíntesis.

• Papel estructural en los cloroplastos. • Hojas cloróticas con manchas necróticas en zonas intervenales. Nervaduras tienden a desaparecer.

• Necrosis de cotiledones de plantas de leguminosas.

• Cloroplastos pierden clorofila y granos de almidón, finalmente se desintegran.

Zinc • En minerales ferromagnésicos (maguetita, biotita, hornblenda) puede ser liberado por intemperización.

• Al aumentar el pH disminuye su disponibilidad.

• Como ion intercambiable. • Activador de enzimas como las hidrogenadas en la respiración celular y conversión del amonio a nitrógeno aminado.

• Participa en síntesis de proteínas. • Crecimiento reducido (crecimiento en roseta) hojas reducidas (microfilia).

• Reducción de floración y fructificación.

• Clorosis intervenal en hojas viejas desde el ápice a los bordes. Puede continuar con moteado necrótico blanco.

Boro • Como ion intercambiable, no intercambiable y en forma soluble.

• Como ácido bórico no intercambiable.

• Con aumento de pH, disminuye su disponibilidad. • Transporte de glúcidos.

• Facilitaría el paso de la molécula de azúcar a través de la membrana.

• Síntesis de lignina y ácidos nucleicos. • Muerte del ápice caulinar.

• Hojas adquieren una textura gruesa y se vuelven frágiles.

• Las plantas no logran formacion de flores y se caen.

• Crecimiento radicular es lento.

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