Los planes específicos de monitoreo de las plantas de fertilizantes y los sitios dependen del caso y deben incluir:
la opacidad del gas de la chimenea en forma continua;
pruebas periódicas (plantas de fosfato, solamente) para detectar las
emisiones de partículas, compuestos de flúor, óxidos de nitrógeno,
dióxido de azufre;
control de los óxidos de azufre en las plantas de ácido sulfúrico y de los óxidos de nitrógeno de las de ácido nítrico;
pruebas periódicas (plantas de nitrógeno, solamente) para verificar las emisiones de partículas, amoníaco y óxidos de nitrógeno;
parámetros del proceso (continuo) que verifiquen la operación de los
equipos que controlan la contaminación atmosférica (p.ej., los
registros de la temperatura del gas de la chimenea indicarán si los
lavadores están fuera de servicio);
la calidad del aire del lugar de trabajo para detectar los
siguientes contaminantes, según el tipo de planta y proceso: óxidos de
nitrógeno, amoníaco, dióxido de azufre, compuestos de fluoro y
partículas;
la calidad del aire ambiental alrededor de las plantas para verificar la presencia de los contaminantes correspondientes;
la calidad de las aguas de recepción, aguas abajo, para controlar la
presencia de oxigeno disuelto y los contaminantes correspondientes;
el control del pH (continuo) de las corrientes de desechos líquidos,
así como los sólidos totales suspendidos o disueltos, amoníaco,
nitratos, nitrógeno orgánico, fósforo, Demanda de Oxigeno Bioquímico
(DOB5), aceite y grasa (si se utiliza aceite combustible);
las descargas de agua lluvia para detectar la presencia de fósforo, compuestos de fluoro, sólidos totales suspendidos y el pH;
yeso para controlar el contenido de cadmio y otros metales pesados y radioactividad;
las áreas de trabajo de todas las plantas, a fin de control los niveles de ruido;
el pH de las aguas de recepción, así como los sólidos totales
suspendidos, y la calidad del aire ambiental para controlar la presencia
de partículas;
las pilas de acopio de yeso y las piscinas, para controlar el escurrimiento e infiltración;
inspecciones para asegurar que se cumplan los procedimientos de
seguridad y de control de la contaminación, así como los programas
adecuados de mantenimiento.
Los impactos socioeconómicos positivos 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 positivos indirectos para el medio
ambiente natural que provienen del uso adecuado de estas sustancias; por
ejemplo, los fertilizantes minerales permiten intensificar la
agricultura en los terrenos existentes, reduciendo la necesidad de
expandirla hacia otras tierras que puedan tener usos naturales o
sociales distintos.
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).
Dentro de los abonos minerales sólidos encontramos los abonos simples
(un solo nutriente), compuestos ( más de un nutriente ) y blending (
mezcla de los anteriores)
Dentro de los abonos minerales líquidos encontramos los abonos simples y los compuestos.
Ejemplos:
KNO3
(NH2)2CO
(NH4)2H2PO4
La mayoría de los abonos compuestos que se encuentran en el mercado
son en realidad Blending. La diferencia entre Blending y abono compuesto
es que el primero se puede separar físicamente. ( ej, mientras que la
urea es blanca el DAP son cristales que pueden verse con lupa, por tanto
DAP es en realidad un Blending).
Generalmente los abonos líquidos son abonos compuestos porque no pueden separarse fácilmente.
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.
Por ello, si tomamos el fosfato cálcico con ácido
sulfúrico obtenemos ácido fosfórico, que es la forma más asimilable por la
planta.
Ca3(PO4)2 + H2SO4
→ H3PO4 + CaSO4 (yeso)
Si bien, el ácido fosfórico obtenido es un derivado
lo consideramos como H3PO4:
Ca3(PO4)2 + H2SO4 → H2PO4- + CaSO4
Mientras el (NH4)2SO4 está en forma de cristales,
el H3PO4 es líquido. Si bien, el P aparece en los abonos como Ca(H2PO4)2 por
ser asimilable por las plantas. También se venden abonos fosfatados en forma de
(NH4)2HPO4, conocido como DAP y en forma de (NH4)H2PO4, conocido como MAP.
Tanto el DAP como el MAP son abonos granulados mezclados con tierra, lo que le
da un aspecto granulado como “trigo”.
La
producción de biofertilizantes surge del desafío de fomentar prácticas de conservación
ambiental en los espacios agroproductivos, y de la necesidad de incrementar la
cantidad y calidad de producción alimentaria en la región, ya que las cosechas actuales
no abastecen la demanda y por otro lado aumenta los requerimientos de insumos
agrícolas (fertilizantes). En este sentido, C.E.I.P.A. como institución de investigación
tiene un papel importante que jugar en la contribución de soluciones, para ello
requiere de iniciativas prácticos que puedan superar las dificultades y
carencias existentes en su espacio. Por esta razón se plantea como objetivo
producir biol a partir de residuos orgánicos, de manera que se pueda aprovechar
adecuadamente la materia prima disponible a través de la instalación de un
sistema biodigestor. El desarrollo del proyecto se enmarca en la metodología de
investigación, de comparación experimental y acción productiva estableciendo un
conjunto de estrategias y actividades como: la determinación del potencial de
materia prima que indica cantidades importante de insumos disponibles, siendo
el estiércol en mayor volumen con 106 Kg aprovechables por día; la instalación
de biodigestores tipo Batch utilizando seis tambores de 200 litros; preparación
de insumos y llenado en los tambores para su descomposición anaeróbica por 60
días. La producción es de 400 litros de biol que contiene nutrientes como nitrógeno
en 2,7g/Kg, fosforo en 0,5g/Kg y potasio hasta 2,6g/Kg según análisis químico
en laboratorio. La determinación de la efectividad del biol a través de la
aplicación sobre cultivos en dosis de 30% y 40% refleja mejor crecimiento de
aquellas plantas aplicados a diferencia de plantas sin aplicación.
El campo principal de los fertilizantes está en la
investigación del ciclo biológico de los elementos nutritivos
esenciales en el suelo y de la influencia de los fertilizantes sobre
los procesos químicos, tanto en el suelo como en las plantas,
mediante los cuales aumenta el rendimiento agrícola y la calidad de
los productos cosechados.
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La aplicación correcta de los fertilizantes sólo se
obtiene con eficacia cuando previamente se han efectuado los estudios
de las necesidades de elementos esenciales en los cultivos. Por
tanto, los conocimientos de la química del suelo y de la fisiología
del vegetal, son imprescindibles para llegar a una conclusión acerca
de cuáles son las necesidades de elementos esenciales para el
crecimiento de las plantas.
LOS ELEMENTOS NUTRIENTES, OBJETO DE ESTUDIO DE LOS
FERTILIZANTES.
ELEMENTOS ESENCIALES.
En general, la planta absorbe todo lo que encuentra en
el suelo. El análisis revela en la planta, aunque en cantidades muy
restringidas, casi todo el sistema periódico de Mendeleev. Si bien
cualquier elemento puede penetrar en la planta desde el suelo
(incluso a veces la plata y el oro), no todos son esenciales para
ella, algunos pueden ser dañinos o perniciosos, mientras que el
resto son indiferentes.
Según Arnon y Scout, un elemento
es esencial, cuando:
1.- Una insuficiencia del mismo, imposibilita que la
planta complete su ciclo vegetativo o reproductivo.
2.- Síntomas de insuficiencia del elemento en cuestión,
solo pueden evitarse o eliminarse por suministros de ese elemento.
3.- El elemento está directamente implicado en la
nutrición de la planta, independientemente de sus posibles efectos
en corregir algunas condiciones microbiológicas o químicas en el
suelo o medio de cultivo.
De los elementos mencionados como esenciales, el
carbono, el oxígeno y el hidrógeno, que obtienen las plantas con el
agua y el CO2,
no serán objeto de nuestro estudio, sino el resto, los llamados
elementos minerales suministrados por el suelo.
Los elementos mayores o macro elementos están
constituidos por nitrógeno, fósforo, potasio, calcio, magnesio y
azufre. Dentro de ese grupo se suelen distinguir los elementos
mayores primarios o principales: nitrógeno, fósforo y potasio, de
los secundarios: calcio, magnesio y azufre. La razón para esta
división se encuentra fundamentalmente en la frecuencia con que se
aplican estos nutrientes como fertilizantes.
El resto, o sea hierro, cobre, manganeso, cinc, boro,
boro, molibdeno y cloro, constituyen los elementos menores o micro
elementos.
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En 1860, se determinaron los siguientes elementos
esenciales: carbono, hidrógeno, oxigeno, nitrógeno, fósforo,
potasio, calcio, magnesio y hierro.
En 1930 se había detectado en varias plantas la
necesidad del micro nutriente manganeso, cinc, boro, cobre y
molibdeno.
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA ABSORCIÓN DE LOS ELEMENTOS
ESENCIALES.
AIREACIÓN.
Se necesita una buena porción de O2
para una buena absorción de nutrientes por que la respiración es
necesaria para producir la energía utilizada en la absorción
activa. Un aumento anormal de CO2
produce un descenso de la absorción. Una
disminución de los hidratos de carbono hacia las raíces provoca un
descenso al disminuir la fuente energética.
TEMPERATURA
Un aumento en la temperatura hasta cierto límite,
aumenta la actividad metabólica, lo que causa un aumento en la
absorción. Es máxima entre 30 – 40ºC. A mayor temperatura hay un
efecto destructivo sobre el sistema enzimático de la célula
VALENCIA DEL ION
Los iones monovalentes se absorben con más rapidez que
los polivalentes. Esto explica la reacción fisiológica de algunas
sales. Por ejemplo en el sulfato de amonio se absorbe con mayor
rapidez el ion NH4+que
el SO42-
(carácter acido). El nitrato cálcico por el contrario, es
fisiológicamente alcalino.
REACCIÓN DEL SUELO
Influye sobre algunos elementos, solubilizándolos en
algunos casos e insolubilizándolos en otros, y así aumenta o
disminuye el elemento en la solución y en el complejo absorbente,
influyendo en su absorción por la planta.
Por ejemplo, la acidificación del suelo contribuye a
solubilizar el cinc, el cobre, el manganeso, el, boro y el hierro y
disminuye el molibdeno disponible.
Dentro de ciertos límites, son más importantes las
concentraciones relativas de los distintos nutrientes que su
concentración absoluta. A causa de las interacciones que se
presentan entre ellos, aun cuando exista suficiente concentración de
un elemento nutritivo, puede presentarse su insuficiencia por
antagonismo, lo que puede definirse como la
disminución creciente en la penetración de un elemento a medida que
aumenta la concentración de otro, en la
solución exterior. El caso contrario, o sea el aumento
creciente en la penetración de un elemento a medida que aumenta la
concentración de otro de denomina sinergismo.
Las interacciones se han considerado para su estudio
como simples y complejas. Las simples son aquellas que se presentan
entre dos iones, mientras que las complejas se presentan entre 3 o
más iones.
Según la carta de interacción de Dr. Mulder, todos los
elementos nutritivos interactúan entre sí de forma directa o
indirecta.
Basados en esta carta se puede explicar que las fuertes
aplicaciones de un elemento pueden tener una notable influencia sobre
la absorción de los otros. El uso excesivo de fosfatos por ejemplo,
puede provocar insuficiencia de cinc o de cobre.
En Holanda se utilizaron después de la segunda guerra
mundial cantidades muy elevadas de fertilizantes completos,
presentándose niveles demasiado elevados de fósforo y potasio en los
suelos y como consecuencia de esta práctica se afectó la producción
y la salud de los animales. Carencia de cobre, manganeso y cobalto se
presentaron en los animales alimentados con pastos cultivados en los
suelos en que se aplicaron altas dosis de fertilizantes completos.
Por otra parte, el exceso de ciertos elementos
nutritivos puede combatirse con la aplicación de fertilizantes, los
cuales neutralicen el efecto de los elementos existentes en exceso.
Para el desarrollo normal es esencial una nutrición
equilibrada. Si un nutriente determinado existe en defecto o exceso,
se produce una alteración en el equilibrio de los demás elementos
nutritivos presentándose síntomas de carencia o toxicidad.
Influye sobre algunos elementos, solubilizándolos en
algunos casos e insolubilizándolos en otros, y así aumenta o
disminuye el elemento en la solución y en el complejo adsorbente,
influyendo en su absorción por la planta.
El contenido de elementos químicos de las plantas, es
muy variable.
Generalmente puede decirse que las leguminosas son más
ricas en materiales minerales que las gramíneas. Las raíces son
generalmente más pobres en materias minerales que las partes aéreas,
probablemente porque esta últimas presentan un metabolismo más
activo.
La población mundial aumenta vertiginosamente,
existiendo la necesidad de lograr un constante aumento de la
producción de alimentos para cubrir las exigencias de población
humana.
En muchos países quedan aún grandes extensiones de
tierra sin explotar y, según cálculos hechos por los científicos,
con un aprovechamiento más completo de estas tierras aptas para el
cultivo y con la elevación del rendimiento por hectárea se podrá
alimentar sin dificultad alguna a una población diez veces mayor que
la existente hoy en el mundo.
Fertilizantes orgánicos: ayudan al desarrollo de cultivos y plantas sin efectos secundarios
Cuando diferentes factores inciden en los suelos dejándolos
carentes de nutrientes, los productores y cosechadores, o hasta en un
propio jardín, se aplican diferentes tipos de fertilizantes para
recomponer esta situación. Es así que la utilización de fertilizantes
orgánicos e inorgánicos permite que las plantaciones vuelva a tener la
vitalidad que tenían, y en el caso de las cosechas, se le suma la
posibilidad de el aumento progresivo de la producción de las mismas.
Era (y sigue siendo en muchas zonas agrícolas) el abono más utilizado
hasta la aparición de los agroquímicos. Lo constituyen las heces
fermentadas de animales. Presenta altos niveles de nitrógeno, aunque sus
propiedades varí
an mucho según el animal del que provengan y el
alimento que consuma: por ejemplo es de mejor calidad un estiércol de
oveja que uno de cerdo estabulado. En tu centro de jardinería
encontrarás estiércol de caballo madurado al aire libre y formulado en
gránulos; es inodoro y sus bacterias se conservan vivas.
HUMUS DE LOMBRIZ
Compostaje que se realiza mediante el proceso digestivo de las
lombrices. Se trata de un humus limpio, inodoro y suave al tacto, cuyas
propiedades se consideran incluso mejores que las del compost doméstico.
Se esparce por encima del sustrato removido de las plantas del jardín y
tiestos de terrazas y patios. En tu centro de jardinería lo encontrarás
ya elaborado (incluso en formato líquido). También puedes producirlo en
tu jardín; en ese caso te haría falta comprar las lombrices y un
vermicompostador donde llevar a cabo todo el proceso.
GUANO
Es el nombre que reciben las deyecciones de las aves marinas, cuya
dieta basada en pescado hace del guano un potente fertilizante con altos
niveles de nitrógeno y fósforo. También se puede conseguir guano de
murciélagos. En jardinería doméstica aparece como ingrediente principal
de fertilizantes líquidos, que se diluyen en el agua de riego, varitas
fertilizantes y abonos granulados, que actúan como enmienda orgánica
durante 45-60 días. Los hay de carácter universal y formulados para
grupos específicos de plantas.
