Los fertilizantes (fertilizantes también deletreados del ) son compuestos dados a las plantas para promover crecimiento; son aplicados generalmente vía el suelo, para la absorción por las raíces de la planta, o por el de alimentación foliar, para la absorción a través de las hojas. Los fertilizantes pueden ser el orgánico (integrado por materia orgánica), o el inorgánico (hecho de productos químicos o de minerales simples, inorgánicos). Pueden ser compuestos naturales tales como turba o depósitos del mineral, o fabricado con procesos naturales (tales como que abona ) o procesos químicos (tales como el Haber de proceso).
Los fertilizantes proporcionan típicamente, en las proporciones diversas, los tres fertilizantes principales (nitrógeno, fósforo, y potasio ), los fertilizantes secundarios (calcio, sulfuro, magnesio ), y a veces los oligoelementos (o los microalimentos) un papel en nutrición de la planta: Boro, clorina, manganeso, hierro, cinc, de cobre, y molibdeno .
En el pasado los fertilizantes orgánicos e inorgánicos, fueron llamados " manures" derivado de la expresión francesa para la labranza manual, pero de este término ahora se restringe sobre todo al abono orgánico .
Aunque el nitrógeno es abundante en la atmósfera de tierra, relativamente pocas plantas enganchan a la fijación de nitrógeno (conversión del nitrógeno atmosférico a una forma biológico útil). La mayoría de las plantas requieren así compuestos de nitrógeno estar presentes en el suelo en el cual crecen.
Historia
Mientras que el abono, la escoria y la escoria de la producción de hierro se han utilizado para mejorar las cosechas por siglos, los fertilizantes eran discutible una de las grandes innovaciones de la revolución agrícola del siglo XIX.
Gente dominante
En el vizconde 1730s Charles Townshend primero estudió los efectos de mejora del sistema de la rotación de la cuatro-cosecha que él había observado funcionando en el Flandes . Para esto él ganó el apodo del nabo Townshend del .El Justus von Liebig del químico contribuyó grandemente al adelanto en la comprensión de la nutrición de la planta. Sus trabajos influyentes primero denunci la teoría del vitalist de la humus, discutiendo primero la importancia del amoníaco, y más adelante la importancia de minerales inorgánicos. Sobre todo su trabajo tuvo éxito en la exposición de las preguntas para que la agronomía trate durante los 50 años próximos. En Inglaterra él intentó ejecutar sus teorías comercialmente a través de un fertilizante creado tratando el fosfato de la cal en comida de hueso con el ácido sulfúrico. Aunque fuera mucho menos costoso que el guano que fue utilizado en ese entonces, falló porque no podía ser absorbido correctamente por las cosechas.
En aquel momento en del sir de Inglaterra Juan Bennet Lawes experimentaba con las cosechas y los abonos en su granja en el Harpenden y podía producir un superfosfato práctico en 1842 de los fosfatos en roca y coprolites. Animado, él empleó el Joseph Henry Gilbert del sir, que había estudiado debajo de Liebig en la universidad de Giessen, como director de investigación. A este día, el centro de investigación de Rothamsted que todavía fundaron investiga el impacto de fertilizantes inorgánicos y orgánicos en cosechas.
En Francia, el Jean Baptiste Boussingault precisó que la cantidad de nitrógeno en varias clases de fertilizantes es importante.
El Percy Gilchrist de los metalúrgicos y el Sidney Gilchrist Thomas inventaron el convertidor de Thomas-Gilchrist, que permitió el uso de los altos minerales continentales ácidos del fósforo en la acería . La guarnición de la cal de la dolomía del convertidor dio vuelta a tiempo en el fosfato de calcio, que se podría utilizar como fertilizante conocido como Thomas-fosfato.
En las décadas tempranas del vigésimo siglo el Premio Nobel Del - el Carl Bosch de los químicos que ganaba IG Farben y Fritz Haber desarrolló el proceso que permitió al nitrógeno ser sintetizado barato en el amoníaco, para la oxidación subsecuente en los nitratos y los nitritos .
En Erling 1927 Johnson desarrolló un método industrial para el produciendo el nitrophosphate, también conocido como el Odda de proceso después de su Odda Smelteverk Noruega . El implicado de proceso que acidifica la roca del fosfato del (del Nauru y de las islas de Banaba en el South Pacific ) con el ácido nítrico para producir el ácido fosfórico y el nitrato de calcio que, una vez que el neutralizó, se podrían utilizar como fertilizante del nitrógeno.
Industria
El James Fison de los ingleses, Edward Packard, Thomas Hadfield y los hermanos del Prentice cada compañías fundadas en el siglo XIX temprano para crear los fertilizantes de la harina de huesos. Las ciencias que se convierten de la química y de la paleontología, combinadas con el descubrimiento de los coprolites en cantidades comerciales en el East Anglia, Fisons llevado y Packard para desarrollar el ácido sulfúrico y las plantas del fertilizante en el Bramford, y el Snape, Suffolk en los 1850s para crear los superfosfatos que fueron enviados en todo el mundo del puerto en el Ipswich . Antes de 1870 había cerca de 80 fábricas que hacían el superfosfato. Después de la Primera Guerra Mundial estos negocios vinieron bajo presión financiera a través de la nueva competición del guano, encontrado sobre todo en las islas pacíficas, pues su extracción y distribución habían llegado a ser económicamente atractivas.El período del período de entreguerras consideró la competición innovadora de las industrias químicas imperiales que desarrollaron el sulfato sintético del amonio en 1923, la Nitro-tiza en 1927, y un fertilizante concentrado y más económico llamado CCF basado en el fosfato del amonio en 1931. La competición fue limitada como ICI se aseguró que controló la mayor parte de las fuentes del sulfato del amonio del mundo. Otras compañías europeas y norteamericanas del fertilizante desarrollaron su cuota de mercado, forzando las compañías pioneras inglesas para combinarse, Fisons, Packard, y Prentice Ltd que se convertían. De junto producían 80.000 toneladas de superfosfato per annum antes de 1934 de su nueva fábrica y muelles profundos en el Ipswich . Por la Segunda Guerra Mundial habían adquirido cerca de 40 compañías, incluyendo Hadfields en 1935, y dos años más tarde los trabajos Anglo-Continentales grandes del guano, fundados en 1917.
El ambiente de la posguerra fue caracterizado por niveles mucho más altos de la producción como resultado del " " de la revolución verde ; y nuevos tipos de semilla con potencial de nitrógeno-absorción creciente, notablemente las variedades de la alto-respuesta de maíz, trigo, y arroz. Esto ha acompañado el desarrollo de la competición nacional fuerte, de acusaciones de cárteles y de monopolios de la fuente, y de en última instancia otra onda de fusiones y de adquisiciones. Los nombres originales existen no más con excepción como de sociedades de cartera o de las marcas de fábrica: Fisons e ICI los agrochemicals son parte de de hoy Yara las compañías internacionales de AstraZeneca de y.
Fertilizantes inorgánicos (fertilizante mineral)
Los fertilizantes inorgánicos naturales incluyen el nitrato de sodio chileno, " minado; fosfato, " de la roca; y piedra caliza (una fuente del calcio).
Macronutrients y microalimentos
Los fertilizantes se pueden dividir en los macronutrients o los microalimentos basados en sus concentraciones en materia seca de la planta. Hay seis macronutrients: el nitrógeno, el fósforo, y el potasio, llamaron a menudo el " macronutrients" primario; porque su disponibilidad se maneja generalmente con los fertilizantes de NPK, y el " macronutrients" secundario; — calcio, magnesio, y &mdash del sulfuro; cuáles se requieren en las cantidades áspero similares pero cuya disponibilidad se maneja a menudo como parte de prácticas que abonan con cal y manuring algo que los fertilizantes. Los macronutrients se consumen en cantidades más grandes y normalmente el actuales en conjunto número o décimos de porcentajes en los tejidos vegetales (sobre una base del peso de la materia seca). Hay muchos microalimentos, requeridos en las concentraciones que se extienden a partir del 5 a 100 porciones por millón (ppm) por los microalimentos de la planta de Massachusetts incluye el hierro (FE), el manganeso (manganeso), el boro (b), el de cobre (Cu), el molibdeno (MES), el níquel (Ni), la clorina (Cl), y el cinc (Zn).
Fertilizantes de Macronutrient
Los materiales sintetizados también se llaman el artificial, y se pueden describir como recto, donde el producto contiene predominante los tres ingredientes primarios del nitrógeno (n), del fósforo (p), y del potasio (k), que se conocen como los fertilizantes N-P-K o fertilizantes compuestos cuando los elementos se mezclan intencionalmente. Se nombran o se etiquetan según el contenido de estos tres elementos, que son macronutrients. El nitrógeno total de la fracción (el por ciento) se divulga directo. Sin embargo, el fósforo se divulga como pentóxido (P2O5), el anhídrido del fósforo del ácido fosfórico, y el potasio se divulga como óxido de potasio (K2O), que es el anhídrido del hidróxido de potasio . La composición del fertilizante se expresa de este modo por razones históricas en la manera que era analizada (conversión a la ceniza para P y K); esta práctica data Justus von Liebig (véase más abajo). Por lo tanto, un fertilizante 18-51-20 tendría nitrógeno como N, fósforo del 18% del 51% como P2O5, y el potasio del 20% como K2O, el otro 11% se conoce como el lastre y los mayo o mayo para no tener valores a las plantas, dependiendo de qué se utiliza como lastre. Aunque los análisis sean realizados no más incinerando primero, sigue habiendo la convención de nombramiento. Si el nitrógeno es el elemento principal, se describen a menudo como fertilizantes del nitrógeno del .Generalmente la fracción total (porcentaje) del fósforo elemental, = 0.436 x
y la fracción total (porcentaje) del potasio elemental, = 0.83 x
(Estos factores de conversión son obligatorios bajo regulaciones de fertilizante-etiquetado BRITÁNICAS si es elemental los valores se declaran además de la declaración de N-P-K.)
Un fertilizante 18−51−20 por lo tanto contiene, por peso, el nitrógeno elemental del 18% (n), el fósforo elemental del 22% (p) y el potasio elemental del 16% (k).
Agrícola contra hortícola
Los fertilizantes agrícolas contienen generalmente solamente uno o dos macronutrients. Los fertilizantes agrícolas se piensan para ser aplicados infrecuentemente y normalmente antes o a lo largo del seeding lateral. Los ejemplos de fertilizantes agrícolas son el superfosfato granular del triple, el cloruro del potasio, la urea, y el amoníaco anhidro . La naturaleza de la materia del fertilizante, combinada con el alto coste de envío, lleva al uso de materiales localmente disponibles o de ésos de la fuente más cercana/más barata, que puede variar con los factores que afectan al transporte en carril, nave, o carro. Es decir una fuente particular del nitrógeno puede ser muy popular en una porción del país mientras que otra es muy popular en otra región geográfica solamente debido a los factores sin relación a las preocupaciones agronómicas.Los fertilizantes hortícolas o de la especialidad, por una parte, se formulan de muchos de los mismos compuestos y de algunos otros para producir los fertilizantes bien equilibrados que también contienen microalimentos. Algunos materiales, tales como nitrato de amonio, se utilizan como mínimo en el cultivo de la producción del gran escala. El ejemplo 18-51-20 antedicho es un fertilizante hortícola formulado con de alto grado de fósforo para promover el desarrollo de la floración en flores ornamentales. Los fertilizantes hortícolas pueden ser solubles en agua (lanzamiento inmediato) o relativamente insolubles (lanzamiento controlado). Los fertilizantes del lanzamiento controlado también se refieren como lanzamiento continuo o lanzamiento medido el tiempo. Muchos fertilizantes del lanzamiento controlado se piensan para ser aplicados aproximadamente cada 3-6 meses, dependiendo del riego, las tasas de crecimiento, y otras condiciones, mientras que los fertilizantes solubles en agua se deben aplicar por lo menos cada 1-2 semanas y se pueden aplicar tan a menudo como cada riego si suficientemente son diluídos. Desemejante de los fertilizantes agrícolas, los fertilizantes hortícolas se ponen directo a los consumidores y se convierten en parte de líneas al por menor de la distribución de producto.
Fertilizante del nitrógeno
Ediciones de la salud y de la continuidad
Los fertilizantes inorgánicos no substituyen a veces los elementos minerales del rastro en el suelo que se agotan gradualmente por las cosechas crecidas allí. Esto se ha ligado a los estudios que han demostrado una caída marcada (el hasta 75%) en las cantidades de tales minerales presentes en fruta y verdura. Una excepción a esto está en el Australia occidental en donde las deficiencias cubren con cinc, de cobre, manganeso, el hierro y el molibdeno fueron identificados como limitación del crecimiento de cosechas y de pastos en los años 40 y los años 50. Los suelos en Australia occidental son muy viejos, resistido alto y deficiente en muchos de los alimentos y de los oligoelementos principales. Puesto que este vez estos oligoelementos se agregan rutinario a los fertilizantes inorgánicos usados en agricultura en este estado.En muchos países hay la opinión pública ese " inorgánico de los fertilizantes; envenenar el soil" y resultado en " quality" bajo; producto. Sin embargo, hay muy poco (eventualmente) prueba científica para apoyar estas opiniónes. Cuando están utilizados apropiadamente, los fertilizantes inorgánicos realzan crecimiento vegetal, la acumulación de materia orgánica y de la actividad biológica del suelo, mientras que reducen el riesgo de salida del agua, el pastoreo excesivo y la erosión de suelo. El valor alimenticio de las plantas para la consumición humana y animal se mejora típicamente cuando los fertilizantes inorgánicos se utilizan apropiadamente.
Hay preocupaciones sin embargo por el arsénico, el cadmio y el uranio que acumula en los campos tratados con los fertilizantes del fosfato los minerales del fosfato contienen cantidades de rastro de estos elementos y si no hay paso de la limpieza aplicado después de que la mina del uso continuo de los fertilizantes del fosfato lleve hacia una acumulación de estos elementos en el suelo. Éstos pueden aumentar hasta niveles inaceptables y conseguir eventual en el producto. (Véase el envenenamiento del cadmio.)
Otro problema con los fertilizantes inorgánicos es que están producidos actualmente de las maneras que no se pueden continuar indefinidamente. El potasio y el fósforo vienen de minas (o de los lagos salinos tales como el mar muerto en el caso de los fertilizantes del potasio y de los recursos son limitados. El nitrógeno es ilimitado, pero los fertilizantes del nitrógeno se hacen actualmente usar los combustibles fósiles tal como gas natural . Los fertilizantes se podrían hacer teóricamente de la agua de mar o del nitrógeno atmosférico usar las energías renovables, pero el hacer así que requeriría la inversión enorme y no es competitivo con métodos insostenibles de hoy. Los esquemas termales del combustible biológico del despolimerización innovador trialling la producción de subproductos con el fertilizante del nitrógeno del 9% originario de basura orgánica
Fertilizantes orgánicos
Los fertilizantes orgánicos naturales incluyen el abono, la mezcla, los bastidores del gusano, la turba, la alga marina, las aguas residuales, y el guano . Las cosechas del abono verde también se vienen agregan los alimentos al suelo . Los minerales naturales tales como fosfato de roca de la mina, sulfato de la potasa y piedra caliza también se consideran los fertilizantes orgánicos.Los fertilizantes orgánicos manufacturados incluyen el estiércol vegetal, el Bloodmeal, la comida de hueso y los extractos de la alga marina . Otros ejemplos son proteínas, la harina de pescado, y comida de pluma digeridas enzima natural.
El residuo de descomposición de la cosecha a partir de años anteriores es otra fuente de fertilidad. Sin embargo " no no terminantemente considerado; fertilizer", la distinción parece más una cuestión de palabras que realidad.
Una cierta ambigüedad en el uso del término “orgánico” existe porque algunos de fertilizantes sintéticos, tales como urea y formaldehído de la urea, son completamente orgánicos en el sentido de la química orgánica . De hecho, sería difícil químicamente distinguir entre la urea del origen biológico y ése produjo sintético. Por una parte, algunos materiales del fertilizante aprobaron comúnmente para la agricultura orgánica, tal como piedra caliza pulverizada, " minado; " del fosfato de la roca; y el salitre chileno, es inorgánico en el uso del término por química.
Aunque la densidad de alimentos en material orgánico sea comparativamente modesta, tienen algunas ventajas. Algunos o todo el fertilizante orgánico se pueden producir en sitio, los costes de transporte de baja. La mayoría de nitrógeno que suministra los fertilizantes orgánicos contiene el nitrógeno insoluble y actúa como fertilizante slow-release.
Las teorías modernas de la agricultura orgánica admiten el éxito obvio teoría de s de Leibig de ', pero tensionan que hay limitaciones serias a los métodos actuales de ejecutar de ella vía la fertilización química. Acentúan de nuevo el papel de la humus y otros componentes orgánicos del suelo, que se creen para desempeñar varios papeles importantes:
Alimentos existentes de movilización del suelo, para alcanzar buen crecimiento con densidades nutrientes más bajas mientras que pierda menos
Liberación de los alimentos a una tarifa más lenta, más constante, ayudando a evitar un patrón del boom-and-bust
Ayudando a conservar la humedad del suelo, reduciendo la tensión debido a la tensión temporal de la humedad
Mejora de la estructura del suelo
La materia orgánica también tiene la ventaja de evitar ciertos problemas asociados al uso pesado regular de fertilizantes artificiales:
la posibilidad del " burning" plantas con los productos químicos concentrados (es decir una fuente excesiva de algunos alimentos)
la disminución progresiva del " verdadero o percibido; health" del suelo;, evidente en la pérdida de estructura, de capacidad reducida de absorber la precipitación, de aligeramiento del color del suelo, de etc.
la necesidad de reaplicar los fertilizantes artificiales regularmente (y quizás en cantidades cada vez mayores) para mantener fertilidad
salida extensa del nitrógeno y del fósforo solubles, llevando a la eutroficación
la carencia del coste (substancial y levantándose estos últimos años) y el resultar de la independencia
Los fertilizantes orgánicos pueden tener desventajas:
El As, típicamente, una fuente diluída de alimentos cuando estaba comparado a los fertilizantes inorgánicos, aplicando cantidades significativas de alimentos en una localización distante de la fuente incurriría en los costes crecientes para el transporte
La composición de fertilizantes orgánicos tiende a ser más compleja y variable que un producto inorgánico estandardizado.
los fertilizantes orgánicos Incorrecto-procesados pueden contener los patógeno de la materia de la planta o del animal que sean dañosos a los seres humanos o a las plantas. Sin embargo, el apropiado que abona debe quitarlo.
En la agricultura biológica non- un compromiso entre el uso de fertilizantes artificiales y orgánicos es común, a menudo usar los fertilizantes inorgánicos complementados con el uso de la materia orgánica que es fácilmente disponible por ejemplo la vuelta de los residuos de la cosecha o el uso del abono.
Riesgos de uso del fertilizante
El problema de la sobre-fertilización se asocia sobre todo al uso de fertilizantes artificiales, debido a las cantidades masivas aplicadas y la naturaleza destructiva de fertilizantes químicos en las estructuras nutrientes de la tenencia del suelo. Las altas solubilidades de fertilizantes químicos también exacerban su tendencia a degradar los ecosistemas particularmente con la eutroficación .El almacenaje y el uso de algunos fertilizantes del nitrógeno en algunas condiciones del tiempo o del suelo pueden causar las emisiones del óxido nitroso del gas de efecto invernadero (N2O). El gas del amoníaco (NH3) se puede emitir después del uso de fertilizantes inorgánicos, o abono o mezcla. Además del nitrógeno de abastecimiento, el amoníaco puede también aumentar la acidez (un más bajo pH del suelo, o el " souring"). Los usos de fertilizante excesivos del nitrógeno pueden también llevar a los problemas del parásito aumentando el índice de natalidad, la longevidad y la aptitud total de ciertos parásitos.
La concentración de hasta 100 mg/kg del cadmio en los minerales del fosfato (por ejemplo, los minerales Nauru y de las islas de la Navidad ref>) aumenta la contaminación del suelo con cadmio, por ejemplo en Nueva Zelandia. El uranio es otro ejemplo de un contaminante encontrado a menudo en fertilizantes del fosfato.
Por estas razones, se recomienda que el conocimiento del contenido nutriente de los requisitos del suelo y del alimento de la cosecha está balanceado cuidadosamente con el uso de alimentos en fertilizante inorgánico especialmente. Este proceso se llama alimento que presupuesta . Por la supervisión cuidadosa de las condiciones del suelo, los granjeros pueden evitar perder los fertilizantes costosos, y también evitan los costes potenciales de limpiar cualquier contaminación creada como subproducto de su cultivo.
Es también posible sobre-aplicar los fertilizantes orgánicos; sin embargo, su contenido nutriente, su solubilidad, y sus tarifas de lanzamiento son típicamente mucho más bajos que los fertilizantes químicos. Por su naturaleza, la mayoría de los fertilizantes orgánicos también proporcionan mecanismos físicos y biológicos crecientes del almacenaje a los suelos, que tienden a atenuar sus riesgos.
Ediciones globales
El crecimiento de la población del mundo a su figura actual ha sido solamente posible con la intensificación de la agricultura asociada al uso de fertilizantes. Hay un impacto en la consumición sostenible de otros recursos globales por consiguiente. El uso de fertilizantes en un global de la escala emite las cantidades significativas del gas de efecto invernadero a la atmósfera. Las emisiones ocurren con el uso de:
abonos animales y urea, que lanzan el metano, el óxido nitroso, el amoníaco, y el dióxido de carbono en cantidades diversas dependiendo de su forma (sólida o líquida) y de la gerencia (colección, almacenaje, separándose)
fertilizantes que utilizan el ácido nítrico o el bicarbonato del amonio, la producción y el uso cuyo los resultados en emisiones de los óxidos de nitrógeno, el óxido nitroso, el amoníaco y el dióxido de carbono en la atmósfera. Cambiando procesos y procedimientos es posible atenuar algunos, pero no todos, estos efectos sobre el cambio de clima antropogénico .
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