Las Plantas

El nitrógeno, siendo el elemento mas abundante en la atmósfera, no puede ser utilizado por las plantas, sin embargo algunas bacterias pueden usarlo, y al asociarse a las plantas. Aprovechan el nitrógeno. Mucho se ha avanzado en el conocimiento de este proceso, y se ven posibilidades ciertas de utilizarlo para así ahorrar en el uso de fertilizantes

Las plantas no son mágicas. Para crecer necesitan energía y nutrientes. La primera la obtienen de la luz solar a través de la clorofila (Combustible para la vida). Los nutrientes en cambio, tienen que obtenerlos del suelo. Lo que se requieren son muchos y muy variados, pero sin duda que el más importante es el nitrógeno.

Lavoisier llamó al nitrógeno "azoe" que significa "sin vida", y ello porque lo veía diferente al oxígeno que era el otro componente del aire, que ya tenía claro que era esencial para la respiración y por lo tanto la vida. Hoy, con el avance del conocimiento, ese nombre que le puso Lavoisier parece irónico, ya que se sabe que el nitrógeno es absolutamente indispensable tanto para la vida animal como la vegetal. El nitrógeno es un componente esencial de todos los aminoácidos y estos unidos en cadenas, son los que constituyen las proteínas. A su vez, las proteínas constituyen tanto las estructuras de la células y además tienen a su cargo todas las funciones bioquímicas que ellas deben desarrollar para mantener la vida (enzimas). Desde un punto de vista práctico, todas las enzimas son proteínas y estas son las que permiten que las reacciones bioquímicas sean posibles a la temperatura y pH de la célula. Es decir, sin nitrógeno, no es posible la vida.

El nitrógeno es el elemento más abundante de la atmósfera (el 78% está constituido por nitrógeno). Parece paradójico que siendo el más abundante, es el más difícil de conseguir. La razón es que el nitrógeno del aire es inerte y no puede ser directamente aprovechado por los vegetales ni tampoco por los animales. Es que el nitrógeno atmosférico está inmovilizado entre sí mediante un triple enlace muy estable y muy fuerte (N2)(ver fig. 1), y en estas condiciones no puede ser utilizado por las plantas ni los animales. Para que pueda ser utilizado, hay que romper esos enlaces y fijar o unir el nitrógeno a otros elementos, como el hidrógeno u oxígeno. Sólo en estas condiciones, el nitrógeno puesto en el suelo es absorbido por las raíces de las plantas. A partir de este nitrógeno, bajo la forma de iones nitrato (NO3) o amonio (NH4), los vegetales inician la fabricación de los aminoácidos, y por ende sus proteínas.

Fertilizantes nitrogenados

En el siglo pasado, descubrieron en la zona norte del país, los grandes depósitos de nitrógeno, en forma de nitratos. Este nitrógeno sí que era absorbido y utilizado por las plantas, y al agregarlo a la tierra, las plantas crecían y daban abundantes frutos. Se trataba de un fertilizante natural, que en esa región parecía ser el único gran depósito del mundo. Esa zona había sido fondo de mar, y sobre él se depositó el nitrato por miles de años. Sin duda, era una riqueza fantástica, que provocó una guerra: la "Guerra del Pacífico".

Para Chile la bonanza no duró mucho, porque a comienzos de este siglo, Fritz Haber y Karl Bosh describieron un proceso, por medio del cual era posible utilizar el nitrógeno del aire. Mediante él, se conseguía la ruptura de las uniones de los átomos de nitrógeno y luego fijar éste al hidrógeno u oxígeno. El hidrógeno necesario para el proceso se extraía del gas natural o del petróleo, pero para ello se requería de gran presión y temperatura (50 atmósferas y una temperatura de 500°C). La energía necesaria para ello nuevamente la proporcionaba el petróleo. Nació así el fertilizante nitrogenado artificial.

Nuevamente la ciencia

Hace más de 15 años se descubrió que este proceso hecho en forma industrial (fijar nitrógeno inerte, transformándolo en amonio), lo podían realizar también algunas bacterias y algas unicelulares microscópicas (ciano-bacterias), por un método enzimático, que como tal se realiza a la temperatura ambiental y no tiene necesidad de alta presión. Se trata de la enzima (nitrogenasa), que posee la bacteria y que es capaz de fijar el nitrógeno de la atmósfera.

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