Fertilizante

Un fertilizante o abono es cualquier tipo de sustancia orgánica o inorgánica que contiene nutrientes en formas asimilables por las plantas, para mantener o incrementar el contenido de estos elementos en el suelo, mejorar la calidad del sustrato a nivel nutricional, estimular el crecimiento vegetativo de las plantas, etc. Ejemplos naturales o ecológicos de abono se encuentran tanto en el clásico estiércol, mezclado con los desechos de la agricultura como el forraje, o en el guano formado por los excrementos de las aves (por ejemplo de corral, como el de la gallina).

Estiércol empleado como abono.

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; solo 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 eficiencia en forma de urea, nitratos, compuestos de amonio o amoníaco puro.¹​
La definición de abono según el reglamento de abonos de la Unión Europea es "material cuya función principal es proporcionar elementos nutrientes a las plantas"

Papel de los abonos

Un fertilizante es una sustancia destinada a abastecer y suministrar los elementos químicos al suelo o al follaje para que la planta los absorba. Se trata, por tanto, de una reposición o aporte artificial de nutrientes.
Un fertilizante mineral es un producto de origen inorgánico, que contiene, por lo menos, un elemento químico que la planta necesita para su ciclo vital. La característica más importante de cualquier fertilizante es que debe tener una solubilidad máxima en agua, para que, de este modo pueda disolverse en el agua de riego, ya que los nutrientes entran en forma pasiva y activa en la planta, a través del flujo del agua.
Para cumplir el proceso de su vida vegetativa, las plantas tienen necesidad además del agua y del aire, de más de 12 elementos nutritivos que encuentran bajo forma mineral en el suelo, y de energía solar necesaria para la síntesis clorofílica.
Estos elementos químicos o nutrientes pueden clasificarse en: macroelementos y microelementos.

• Los macroelementos son aquellos que se expresan como:

% en la planta o g/100g

Los principales son: N – P – K – Ca – Mg - S.²​³​

• Los microelementos se expresan como:

parte por millón = mg/kg = mg /1000 g

Los principales son: Fe – Zn – Cu – Mn – Mo- B – Cl.⁴​

Fertilizantes o abonos principales

Los abonos aportan:

• Nutrientes primarios: nitrógeno (símbolo químico N), fósforo (P), potasio (K).⁵​ Se habla de abonos de tipo NPK si los tres están asociados juntos. Si no se habla igualmente de fertilizantes de N, P, K, NP, NK o PK.

• Nutrientes secundarios, calcio (Ca), azufre (S), magnesio (Mg).
• oligonutrientes o micronutrientes tales como el hierro (Fe), el manganeso (Mn), el molibdeno (Mo), el cobre (Cu), el boro (B), el zinc (Zn), el cloro (Cl), el sodio (Na), el cobalto (Co), el vanadio (V) y el silicio (Si).

Estos elementos secundarios y micronutrientes se encuentran habitualmente en cantidad suficiente en el suelo, y son añadidos únicamente en caso de carencia.
Las plantas tienen necesidad de cantidades relativamente importantes de los elementos primarios. El nitrógeno, el fósforo y el potasio son pues los elementos que es preciso añadir más corrientemente al suelo.

• El nitrógeno contribuye al desarrollo vegetativo de todas las partes aéreas de la planta. Es muy necesario en primavera al comienzo de la vegetación, pero es necesario distribuirlo sin exceso pues iría en detrimento del desarrollo de las flores, de los frutos o de los bulbos.
• El fósforo refuerza la resistencia de las plantas y contribuye al desarrollo radicular. El fósforo se encuentra en el polvo de huesos.
• El potasio contribuye a favorecer la floración y el desarrollo de los frutos. El potasio se encuentra en la ceniza de madera.

Los fertilizantes NPK constituyen la base de la mayor parte de los abonos vendidos en nuestros días. El nitrógeno es el más importante de entre ellos, y el más controvertido dada la fuerte solubilidad en el agua de los nitratos y su contaminación a las aguas freáticas cuando se abusa de ellos.

Clasificación de los fertilizantes o abonos

Los abonos pueden ser de dos tipos: orgánicos y/o inorgánicos y abonos

Abonos orgánicos

Artículo principal: Abono orgánico

Los abonos orgánicos son generalmente de origen animal o vegetal. Pueden ser también de síntesis (aminoácidos, urea...).
Los primeros son típicamente desechos industriales tales como desechos de matadero (sangre desecada, cuerno tostado, desechos de pescado, lodos de depuración de aguas). Son interesantes por su aporte de nitrógeno de descomposición relativamente lenta, y por su acción favorecedora de la multiplicación rápida de la microflora del suelo, pero enriquecen poco el suelo de humus estable.
Los segundos pueden ser desechos vegetales (residuos verdes), compostados o no. Su composición química depende del vegetal de que proceda y del momento de desarrollo de éste. Además de sustancia orgánica contiene gran cantidad de elementos como nitrógeno, fósforo y calcio, así como un alto porcentaje de oligoelementos. También puede utilizarse el purín pero su preparación adecuada es costosa.
El principio de los abonos verdes retoma la práctica ancestral que consiste en enterrar las malas hierbas. Se realiza sobre un cultivo intercalado, que es enterrado en el mismo lugar.
Cuando se trata de leguminosas tales como la alfalfa o el trébol, se obtiene además un enriquecimiento del suelo en nitrógeno asimilable pues su sistema radicular asocia las bacterias del tipo Rhizobium, capaces de fijar el nitrógeno atmosférico. Para hacer esta técnica más eficaz se siembran las semillas con la bacteria.

Abonos inorgánicos

Los abonos inorgánicos son sustancias de origen mineral, producidas bien por la industria química (abonos químicos -desde 1840, Justus von Liebig-), bien por la explotación de yacimientos naturales (fosfatos, potasa)...

Véase también: abono mineral

La industria química interviene sobre todo en la producción de abonos nitrogenados, que pasan por la síntesis del amoníaco a partir del nitrógeno del aire. Del amoníaco se derivan la urea y el nitrato. También interviene en la fabricación de abonos complejos. Los abonos compuestos pueden ser simples mezclas, a veces realizadas por los distribuidores (cooperativas o intermediarios).
Existen muchas variedades de abonos que se denominan según sus componentes. El nombre de los abonos minerales está normalizado, en referencia a sus tres principales componentes (NPK): Se pueden clasificar según el estado físico en el que se comercializan:

• Sólidos: muchos fertilizantes NPK, ureas, etc.
• Líquidos: algunos fertilizantes NPK, aminoácidos, ácidos húmicos...

Además, encontramos otra clasificación en función de cuantos elementos nutritivos tenga la formulación del fertilizante:⁶​

Abonos simples

Son abonos formulados con un solo nutriente. Pueden ser nitrogenados, fosfatados, potásicos.... Destacan:

• urea (NH₂)₂CO).

• Correctores de carencias simples: fertilizantes de un determinado nutriente para corregir una carencia determinada. También se llaman enmiendas minerales. Se emplean para la corrección de problemas importantes derivados de la escasez o ausencia de un determinado elemento en el suelo, desequilibrios nutricionales, corrección de problemas de acidez, etc. Dentro de las enmiendas minerales, destacan:

- Enmiendas calizas: se recogen aquellos productos y materiales utilizados tanto para aportar este elemento como para elevar el pH del suelo de suelos ácidos. Destaca el carbonato de calcio de roca calcárea molida, arena calcárea, creta fosfatada, etc. El carbonato de calcio y magnesio (dolomita), el sulfato de calcio (yeso), etc. Aunque estos últimos serían enmiendas calizas dobles (ya que contienen 2 elemento nutricionales).
- Enmiendas magnésicas: se incluyen muchos de los productos anteriores que contienen magnesio en su formulación (como el carbonato de magnesio o magnesita, dolomita, etc), el sulfato de magnesio (Kieserita), etc. Este último también se trata de una enmienda mineral doble. Las enmiendas magnésicas suelen ser necesarias sobre todo en suelos calcáreos debido al antagonismo Ca/Mg. Cuando esa relación es superior a 10 la deficiencia de Mg suele ser visible.⁷​
- Enmiendas de azufre. Se utiliza el azufre elemental, yeso, etc.

Abonos compuestos

Están formados por dos o más nutrientes principales (nitrógeno, fósforo y potasio) pudiendo contener alguno de los tres nutrientes secundarios (calcio, magnesio, y azufre) o de los micronutrientes (boro, cobre, hierro, manganeso, molibdeno y/o zinc) esenciales para el crecimiento de las plantas, aunque en pequeñas cantidades si se compara con los nutrientes principales y secundarios. Entre ellos destacan:

• Abonos binarios o dobles: entre los que caben destacar los abonos NP: como el (NH₄)H₂PO₄, el (NH₄)₂HPO₄; los abonos NK: como el K₃PO₄, K₂HPO₄, etc.

• Correctores de carencias dobles: fertilizantes para corregir la carencia nutricional de 2 nutrientes determinados que suelen estar relacionados. Destacan sobre todo fertilizantes correctores de carencias de CaB, CaMg, etc.

• Abonos ternarios o triples: entre los que dominan los abonos NPK al ser los nutrientes principales de las plantas. Las letras van generalmente seguidas de cifras, representando las proporciones respectivas de los elementos. Los abonos químicos producidos industrialmente contienen una cantidad mínima garantizada de elementos nutritivos, y está indicada en el saco. Por ejemplo, la fórmula NPK (5-10-5) indica la proporción de nitrógeno (N), de fósforo (P) y de potasio (K) presente en los abonos, siendo 5% de N, 10% de P₂O₅ y 5% de K₂O.

• Correctores de carencias triples: fertilizantes para corregir la carencia nutricional de 3 nutrientes determinados que suelen estar relacionados o cuyas deficiencias son difíciles de discernir entre ellos. Es el caso de las deficiencias de algunos micronutrientes como el Fe, Mn Y Zn.

• Correctores multicarenciales: fertilizantes para corregir más de 3 carencias nutricionales.

Sacos de abono mineral preparados para su distribución en los campos.

Riquezas de los fertilizantes

Al igual que en cerámicas, pinturas, minería... Las riquezas de los diferentes elementos químicos en las etiquetas de los fertilizantes no se suelen dar en porcentaje elemental. Así:

• La riqueza de nitrógeno se garantiza en %N, ya esté en forma de nitrato NO₃, de amoníaco NH₄ o de urea.
• El fósforo en %P₂O₅, ya sea aportado en forma de fosfato, pirofosfato, fosfito...
• El potasio en %K₂O, aunque siempre esté en forma de catión K⁺.
• El calcio en %CaO, aunque sea siempre aportado como el catión Ca²⁺.
• El magnesio en %MgO, aunque se encuentre siempre como catión divalente Mg²⁺.
• Salvo el boro, los microelementos se ponen como porcentaje elemental: %Zn, %Mn, %Cu, %Fe, %Mo, %Na, %Cl, %Co...
• El boro en % B₂O₃ o %B dependiendo del país, aunque suela ser aportado en forma de ácido bórico o bórax.
• El silicio en %SiO₂, aunque suele aportarse como silicato de sodio o potasio.

Producción de fertilizantes

En 1812 se fundó la fábrica de abonos y fertilizantes S.A. Mirat, en Salamanca, España.

Todos los proyectos de producción de fertilizantes requieren la transformación de compuestos que proporcionan los nutrientes para las plantas: nitrógeno, fósforo y potasio (NPK por los símbolos químicos de estos elementos), sea individualmente (fertilizantes "simples"), o en combinación (fertilizantes "mixtos").⁸​
El amoníaco constituye la base para la producción de los fertilizantes nitrogenados, y la gran mayoría de las fábricas contienen instalaciones que lo proporcionan, sin considerar la naturaleza del producto final. Asimismo, muchas plantas también producen ácido nítrico en el sitio. Los fertilizantes nitrogenados más comunes son: amoníaco anhidro, urea (producida con amoníaco, nitrato de amonio (producido con amoníaco y ácido nítrico), sulfato de amonio (fabricado a base de amoníaco y ácido sulfúrico) y nitrato de calcio y amonio, o nitrato de amonio y caliza el resultado de agregar caliza CaMg(CO3)2 al nitrato de amonio.
Los fertilizantes de fosfato incluyen los siguientes: piedra de fosfato molida, escoria básica (un subproducto de la fabricación de hierro y acero), superfosfato (que se produce al tratar la piedra de fosfato molida con ácido sulfúrico), triple superfosfato (producido al tratar la piedra de fosfato con ácido fosfórico), y fosfato mono y diamónico. Las materias primas básicas son: piedra de fosfato, ácido sulfúrico (que se produce, usualmente, en el sitio con azufre elemental), y agua.
Todos los fertilizantes de potasio se fabrican con salmueras o depósitos subterráneos de potasa. Las formulaciones principales son cloruro de potasio, sulfato de potasio y nitrato de potasio.
Se pueden producir fertilizantes mixtos, mezclándolos en seco, granulando varios fertilizantes intermedios mezclados en solución, o tratando la piedra de fosfato con ácido nítrico (nitrofosfatos).
También es posible hacer fertilizante de forma natural.

Clases de abonos 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.

${\displaystyle \mathrm {NH_{4}OH\ +\ H_{2}SO_{4}\ \longrightarrow \ (NH_{4})_{2}SO_{4}\ +\ 2\ H_{2}O} }$

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:

${\displaystyle \mathrm {NH_{3}(g)\ +\ H_{2}O\ \longrightarrow \ (NH_{4})OH} }$

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 de sodio 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 de calcio Ca₃(PO₄)₂. La mayoría del calcio procede de las rocas carbónicas, en forma de carbonato de calcio (CaCO₃), mientras que en las minas de fósforo está en forma de fosfato de calcio. 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.
Por ello, si tomamos el fosfato cálcico con ácido sulfúrico obtenemos ácido fosfórico, que es la forma más asimilable por la planta.

${\displaystyle \mathrm {Ca_{3}(PO_{4})_{2}\ +\ 3\ H_{2}SO_{4}\ \longrightarrow \ H_{3}PO_{4}\ +\ 3\ CaSO_{4}} }$

Si bien, el ácido fosfórico lo limitamos reduciendo su cantidad obtenemos:

${\displaystyle \mathrm {Ca_{3}(PO_{4})_{2}\ +\ 2\ H_{2}SO_{4}\ \longrightarrow \ Ca(H_{2}PO_{4})_{2}\ +\ 2\ CaSO_{4}} }$

${\displaystyle \mathrm {Ca_{3}(PO_{4})_{2}\ +\ H_{2}SO_{4}\ \longrightarrow \ 2\ Ca(HPO_{4})\ +\ CaSO_{4}} }$

 

https://es.wikipedia.org/wiki/Fertilizante