Fertilizante para niños

Un fertilizante o abono es una sustancia que ayuda a las plantas a crecer mejor. Contiene nutrientes que las plantas pueden absorber fácilmente del suelo o de sus hojas. Su objetivo es mantener o aumentar la cantidad de estos elementos en la tierra, mejorar la calidad del suelo para la nutrición y estimular el crecimiento de las plantas.

Algunos ejemplos de abonos naturales son el estiércol (mezcla de desechos de animales y plantas) y el guano (excrementos de aves).

Las plantas no necesitan vitaminas o aminoácidos complejos como los humanos. Solo necesitan 17 elementos químicos en una forma que puedan absorber. Por ejemplo, el nitrógeno puede ser absorbido de diferentes maneras, como la urea o los nitratos.

La acción de usar un abono se llama fertilización. Los abonos, junto con otras mejoras para el suelo, forman parte de los productos fertilizantes.

Desde la antigüedad, las personas han usado abonos. Añadían al suelo, de forma práctica, cosas como fosfatos de huesos, nitrógeno de desechos de animales y humanos, o potasio de las cenizas.

¿Qué son los fertilizantes y por qué son importantes?

Un fertilizante es una sustancia que se usa para dar a las plantas los elementos químicos que necesitan para crecer. Se aplica al suelo o a las hojas para que la planta los absorba. Es como un "alimento extra" para las plantas.

Un fertilizante mineral es un producto que viene de la naturaleza (como rocas) o se fabrica en la industria. Contiene al menos un elemento químico que la planta necesita para vivir. Lo más importante de un fertilizante es que debe disolverse bien en agua. Así, los nutrientes pueden llegar a la planta a través del agua del suelo.

Para crecer, las plantas necesitan agua, aire, 17 elementos nutritivos y la energía del sol para la fotosíntesis.

Clasificación de los nutrientes para plantas

Los elementos químicos o nutrientes que las plantas necesitan se dividen en dos grupos: macronutrientes y micronutrientes.

Macronutrientes esenciales

Los macronutrientes son los que las plantas necesitan en mayor cantidad. Se miden en porcentaje.

Generalmente son: C, O, H, N, P, K, Ca, Mg y S.

• Carbono, Hidrógeno y Oxígeno (C-H-O): Las plantas los toman principalmente del aire (a través de la fotosíntesis y la respiración) y del agua. También pueden obtenerlos de la materia orgánica del suelo. No suelen necesitarse en los abonos, pero pueden ser beneficiosos.

• Nutrientes principales (N-P-K): Son el nitrógeno, el fósforo y el potasio. Las plantas los necesitan en grandes cantidades. En la agricultura, es muy importante añadirlos con abonos, excepto en el caso de las leguminosas, que pueden tomar nitrógeno del aire gracias a unas bacterias especiales.

• Nutrientes secundarios (Ca-Mg-S): Son el calcio, el magnesio y el azufre. Las plantas los necesitan en menor cantidad que los principales, pero en mucha más cantidad que los micronutrientes.

Micronutrientes importantes

Los micronutrientes son los que las plantas necesitan en cantidades muy pequeñas. Se miden en partes por millón (mg/kg).

Los principales son: Fe, Zn, Cu, Mn, Mo, B, Cl y Ni.

Estos elementos secundarios y micronutrientes suelen estar en cantidad suficiente en el suelo. Solo se añaden si hay una falta de ellos.

Las plantas necesitan cantidades importantes de nitrógeno, fósforo y potasio. Estos son los elementos que más se absorben y, a menudo, es necesario añadirlos como fertilizante.

• El nitrógeno ayuda a que crezcan todas las partes verdes de la planta. Es muy importante usarlo con cuidado, ya que un exceso podría afectar el desarrollo de las flores, frutos o bulbos.
• El fósforo hace que las plantas sean más resistentes y ayuda al crecimiento de las raíces. Se encuentra, por ejemplo, en el polvo de huesos.
• El potasio favorece la floración y el desarrollo de los frutos. Se encuentra en la ceniza de madera.

Los fertilizantes NPK (que contienen nitrógeno, fósforo y potasio) son la base de la mayoría de los abonos que se venden hoy en día. El nitrógeno es el más importante, pero también el más delicado. Si se usa en exceso, los nitratos pueden disolverse en el agua y contaminar las aguas subterráneas.

Tipos de fertilizantes o abonos

Los abonos pueden ser de dos tipos: orgánicos o inorgánicos.

Abonos orgánicos

Los abonos orgánicos suelen venir de animales o plantas. También pueden ser creados en laboratorios (como algunos aminoácidos o la urea).

Los de origen animal son, por ejemplo, desechos de mataderos (sangre seca, cuernos tostados, restos de pescado) o lodos de depuración de aguas. Son buenos porque aportan nitrógeno que se libera lentamente y ayudan a que los microorganismos del suelo se multipliquen.

Los de origen vegetal pueden ser restos de plantas (residuos verdes), con o sin compost. Su composición química depende de la planta y de su etapa de crecimiento. Además de materia orgánica, contienen mucho nitrógeno, fósforo, calcio y otros elementos en pequeñas cantidades. También se puede usar el purín (líquido de desechos animales), pero su preparación es más compleja.

Los abonos verdes son una práctica antigua. Consiste en sembrar ciertas plantas (como leguminosas como la alfalfa o el trébol) y luego enterrarlas en el mismo lugar. Esto enriquece el suelo con nitrógeno, ya que estas plantas tienen bacterias en sus raíces que pueden tomar el nitrógeno del aire.

Abonos inorgánicos

Los abonos inorgánicos son sustancias de origen mineral. Se producen en la industria química (llamados abonos químicos, desde 1840) o se extraen de yacimientos naturales (como fosfatos o potasa).

La industria química es clave en la producción de abonos nitrogenados. Estos se hacen a partir del amoníaco, que se obtiene del nitrógeno del aire. Del amoníaco se produce la urea granulada, que se usa en la industria, cosméticos, tintes y limpiadores. También se usan para fabricar abonos más complejos.

Los abonos minerales se nombran según sus tres componentes principales: NPK (nitrógeno, fósforo y potasio).

Se pueden clasificar por su estado físico:

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

También se clasifican por la cantidad de nutrientes que tienen:

Abonos simples

Son abonos que tienen un solo nutriente. Pueden ser solo nitrogenados, solo fosfatados o solo potásicos. Un ejemplo es la urea (NH₂)₂CO).

También existen los "correctores de carencias simples", que son fertilizantes para solucionar la falta de un solo nutriente en el suelo.

Abonos compuestos

Están hechos con dos o más nutrientes principales (nitrógeno, fósforo y potasio). También pueden contener nutrientes secundarios (calcio, magnesio, azufre) o micronutrientes (boro, cobre, hierro, manganeso, molibdeno o zinc), que son esenciales para las plantas, aunque en pequeñas cantidades.

• Abonos binarios o dobles: Contienen dos nutrientes, como los abonos NP (nitrógeno y fósforo) o PK (fósforo y potasio).
• Abonos ternarios o triples: Contienen tres nutrientes, como los abonos NPK. Las letras suelen ir seguidas de números que indican la proporción de cada elemento. Por ejemplo, NPK (5-10-5) significa 5% de nitrógeno, 10% de fósforo (P₂O₅) y 5% de potasio (K₂O).
• Correctores multicarenciales: Son fertilizantes que corrigen la falta de más de tres nutrientes.

Cómo se usan los fertilizantes

Proceso de estercolado.

Normalmente, los abonos se mezclan con el suelo, pero también se pueden añadir al agua de riego. Una técnica especial, el cultivo hidropónico, permite alimentar las plantas sin tierra. Las raíces crecen en una solución nutritiva (agua con abonos) que circula a su alrededor.

En algunos casos, los fertilizantes se aplican directamente sobre las hojas de las plantas, rociándolos. Las hojas pueden absorber los abonos si son solubles y la superficie de la hoja se mantiene húmeda. Esta forma de aplicación es limitada en cantidad, por lo que se usa más para los oligoelementos (micronutrientes), que se necesitan en pequeñas cantidades.

Los abonos deben usarse con cuidado:

• Evita los excesos: Usar demasiado no solo no ayuda, sino que puede ser tóxico para las plantas y dañar el medio ambiente.
• Controla su efecto en la acidez del suelo.
• Ten en cuenta cómo interactúan los diferentes elementos químicos entre sí.

Efectos de los fertilizantes en el ambiente

Eutrofización del agua de una laguna debido al exceso de nutrientes.

El uso de abonos puede tener consecuencias en el medio ambiente.

Uno de los problemas más conocidos es la contaminación del agua potable o la eutrofización (exceso de nutrientes que causa crecimiento excesivo de algas) en lagos y ríos. Si se usan demasiados abonos, y el suelo no puede retenerlos, los elementos solubles pueden filtrarse a las aguas subterráneas o ser arrastrados por la lluvia a los ríos.

Otras consecuencias que se discuten son:

• Efectos en la fertilidad del suelo, su estructura y la vida de los microorganismos.
• Efectos en la erosión del suelo.
• Emisión de gases de efecto invernadero a la atmósfera cuando los abonos no utilizados se descomponen.
• Efectos de otros elementos como metales pesados (como el cadmio) o elementos que pueden ser radiactivos, presentes en algunos fosfatos.
• Impacto en los parásitos de los cultivos.
• Contaminación causada por las fábricas que producen abonos.
• Uso de energía no renovable y agotamiento de recursos minerales.

Consumo mundial de abonos

Entre 1972 y 1992, el uso mundial de abonos casi se duplicó, pasando de 73.8 a 132.7 millones de toneladas.

En 1999, el consumo mundial de abonos fue de 141.4 millones de toneladas. Los países que más abono usaron fueron:

Cómo se producen los fertilizantes

La fábrica de abonos y fertilizantes S.A. Mirat en Salamanca, España, fue fundada en 1812.

La producción de fertilizantes implica transformar compuestos que aportan los nutrientes principales para las plantas: nitrógeno, fósforo y potasio (NPK). Esto se puede hacer para producir fertilizantes "simples" (un solo nutriente) o "mixtos" (varios nutrientes).

El amoníaco es la base para los fertilizantes nitrogenados. Muchas fábricas lo producen a partir del nitrógeno del aire. Los fertilizantes nitrogenados más comunes son el amoníaco anhidro, la urea y el nitrato de amonio.

Los fertilizantes de fosfato se hacen con roca de fosfato, ácido sulfúrico y agua. Algunos ejemplos son el superfosfato y el fosfato mono y diamónico.

Todos los fertilizantes de potasio se obtienen de depósitos subterráneos de potasa o de salmueras. Los principales son el cloruro de potasio y el sulfato de potasio.

Los fertilizantes mixtos se pueden hacer mezclando los componentes en seco, granulando soluciones o tratando la roca de fosfato con ácido nítrico.

También es posible hacer fertilizantes de forma natural, como el compost.

Historia de los abonos minerales

Hasta aproximadamente 1850, solo se usaban abonos orgánicos, como el estiércol. El primer abono mineral "de síntesis química" fue el sulfato amónico (NH₄)₂SO₄.

Más tarde, hace unos 200 años, se encontraron minas de nitrato sódico (NaNO₃) en Chile, que se convirtió en el segundo abono mineral usado.

El fósforo, en forma de fosfatos, se obtenía de rocas fosfatadas. El fósforo (P) es muy reactivo y no existe solo en la naturaleza. En las minas, suele estar unido al calcio como fosfato de calcio. Para que las plantas puedan absorberlo, se transforma en ácido fosfórico.

El potasio (K) se encontró en minas de cloruro de potasio (KCl) en Austria hace unos 150 años.

El gran avance en los abonos minerales ocurrió entre 1920 y 1930, después de la Primera Guerra Mundial. En 1905, el químico alemán Fritz Haber descubrió cómo fabricar amoníaco, un proceso que se usa hasta hoy.

Después de la Primera Guerra Mundial, muchas fábricas que producían nitrato amónico para explosivos se usaron para fabricar este nitrato como abono. Así, el "agua-amonia" fue el primer abono líquido.

En 1930, apareció la urea, que es actualmente el abono nitrogenado más producido en el mundo.

Composición de los abonos más comunes

Algunos ejemplos de abonos simples:

• Nitrogenados: urea (46% de nitrógeno), sulfato amónico (21% N), nitrato amónico (33.5% N), nitrato de calcio (27% N).
• Fosfatos: superfosfato simple (18% P₂O₅) o superfosfato triple (46% P₂O₅).
• Potasas: cloruro de potasio (60% K₂O), sulfato de potasio (50% K₂O).

Algunos ejemplos de abonos compuestos:

• El fosfato diamónico contiene nitrógeno y fósforo.
• NPK (18-46-10), NPK (20-20-10), etc.
• El nitrato de potasio contiene nitrógeno y potasio.

Cuidado del medio ambiente en la producción de fertilizantes

La producción de fertilizantes puede tener impactos negativos en el medio ambiente natural.

Las aguas residuales de las fábricas pueden ser muy ácidas o alcalinas. Dependiendo del tipo de planta, pueden contener sustancias que, en altas concentraciones, son dañinas para los seres vivos en el agua, como amoníaco o fósforo. También pueden contener sólidos, nitrógeno y potasio.

Los fertilizantes terminados también pueden contaminar el agua si se usan en exceso o de forma incorrecta. Esto puede llevar a la eutrofización del agua superficial o a la contaminación del agua subterránea con nitrógeno.

Los contaminantes del aire incluyen partículas de las calderas, polvo de roca de fosfato, neblina ácida, amoníaco y óxidos de azufre y nitrógeno. Los desechos sólidos, principalmente de las plantas de fosfato, suelen ser cenizas y yeso.

La fabricación y manejo de ácidos como el sulfúrico y el nítrico implican riesgos para los trabajadores. Las fugas de amoníaco pueden ser peligrosas para los trabajadores y las comunidades cercanas. Otros accidentes posibles son explosiones y lesiones en ojos, nariz, garganta y pulmones.

En el suelo, algunas bacterias transforman los compuestos de nitrógeno en óxido nitroso (N2O), un gas que contribuye al efecto invernadero.

Muchos de estos impactos negativos se pueden evitar o reducir si se elige bien el lugar de la fábrica y se aplican medidas de seguridad.

Reducción de desechos

La industria de fertilizantes usa mucha agua. Los desechos líquidos pueden reutilizarse dentro de las plantas. Por ejemplo, el agua de la producción de ácido fosfórico puede usarse de nuevo en el mismo proceso.

El yeso de las plantas de fertilizantes de fosfato puede usarse para fabricar cemento, bloques de construcción o planchas de yeso. También se usa para cubrir rellenos sanitarios. Si está contaminado con metales o materiales radiactivos, necesita un tratamiento especial.

El ácido hidrofluosilícico, un desecho de la producción de fertilizantes de fosfato, se usa para fluorizar el agua potable en algunos lugares.

Seguridad con el amoníaco

La producción, uso y almacenamiento de amoníaco requiere un diseño cuidadoso, buen mantenimiento y vigilancia para evitar fugas o explosiones. Es fundamental tener un plan de emergencia para proteger al personal de la planta y a las comunidades cercanas.

El amoníaco se puede aplicar directamente al suelo con tractores especiales. Al ser líquido en almacenamiento, el nitrógeno inyectado al suelo tiene pocas fugas al medio ambiente. En grandes cultivos, como la caña de azúcar, fertilizar con amoníaco es más eficiente que usar urea u otros fertilizantes sólidos.

Administración y capacitación

Es muy importante que las fábricas de fertilizantes tengan un buen control sobre el manejo de los materiales y la reducción de la contaminación. El personal debe estar capacitado en cómo controlar la contaminación del aire y el agua.

Se deben establecer procedimientos de emergencia para actuar rápido en caso de accidentes graves (derrames, incendios o explosiones). Las autoridades locales y los servicios de emergencia deben participar en la planificación.

También se deben establecer normas de salud y seguridad en la planta, incluyendo:

• Medidas para prevenir y responder a fugas de amoníaco o derrames de ácidos.
• Procedimientos para reducir el riesgo de explosión del nitrato de calcio y amonio.
• Control de la exposición a vapores dañinos para la salud.
• Exámenes médicos regulares y capacitación continua en seguridad.

Monitoreo

Las plantas de fertilizantes deben tener planes de monitoreo para asegurar que cumplen con las normas de seguridad y ambientales. Esto incluye:

• Vigilar continuamente el humo de las chimeneas.
• Hacer pruebas periódicas para detectar emisiones de partículas, compuestos de flúor, óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre.
• Controlar la calidad del aire en el lugar de trabajo y alrededor de la planta.
• Vigilar la calidad del agua de los ríos cercanos.
• Controlar el pH de los desechos líquidos y la presencia de contaminantes.
• Inspeccionar las pilas de yeso y las piscinas para evitar filtraciones.
• Realizar inspecciones para asegurar que se sigan los procedimientos de seguridad y control de la contaminación.

Normativas por países

Unión Europea

En la Unión Europea, existen varias leyes que regulan los abonos, como el Reglamento (CE) n.º 2003/2003 sobre abonos y el Reglamento (CE) n.º 1907/2006 (REACH) sobre sustancias químicas.

España

En España, la regulación de los productos fertilizantes se encuentra en el Real Decreto 506/2013.

Galería de imágenes

• 

  Fertilizando con nitrógeno un campo de maíz, en Estados Unidos

• 

  Estiércol empleado como abono

• 

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

• 

  Eutrofización del agua de una laguna debida al exceso de nutrientes en ella.

Véase también

En inglés: Fertilizer Facts for Kids