De acuerdo con el Consejo Estadounidense de Química, los fertilizantes sirven para regresar a la tierra aquellos compuestos que absorbieron las plantaciones. También, proporcionan las sustancias precisas que necesitan los cultivos para crecer de manera adecuada.
De hecho, la palabra “fertilizar” significa hacer que la tierra sea fértil o “más fértil”. Y, de acuerdo con el diccionario de la Real Academia, una tierra fértil es aquella que “produce mucho”.
Los nutrientes que aportan a la tierra son Nitrógeno (N), Fósforo (P) y Potasio (K), por eso la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) los define como cualquier material natural o industrializado que contenga al menos 5% de uno o más de los tres nutrientes primarios que necesitan las plantas.
Son importantes porque en general, son como “suplementos alimenticios” y se utilizan para aumentar la producción, ya que al reponer compuestos garantiza la viabilidad de la cosecha.
Los beneficios incluyen garantizar la producción de alimentos para una población creciente que necesita obtener el máximo rendimiento del terreno agrícola.
Su riesgo, especialmente con los de origen químico, está relacionado con la filtración a las aguas subterráneas. Eso puede ocurrir cuando no se usan adecuadamente, es decir, cuando se utilizan en mayor cantidad de la recomendada o en cantidades mayores a las que los cultivos pueden absorber.
Esto genera exceso de sales que pueden ir al subsuelo o ser arrastradas por corrientes hacia el fondo de lagos y estanques. En consecuencias, la acumulación propicia algas que suplen a la flora y la fauna acuáticas originales generando un desequilibrio en el ecosistema.
Características de los fertilizantes
En ocasiones, fertilizantes y abonos son utilizados como sinónimos. Ambos responden a la misma necesidad; sin embargo, su principal diferencia radica en las sustancias que contienen.
El primero aportará de manera artificial el compuesto mineral que requiera la plantación. El segundo es 100% orgánico, pues son restos de origen animal o vegetal —como estiércoles, compostas o cenizas de madera— que pueden usarse directamente sobre el terreno.
Otra diferencia es que el abono no altera las condiciones de la tierra, más bien, la enriquece e incluso reduce la posibilidad de que presente oscilaciones en su Potencial de Hidrógeno o PH. El PH se refiere a los niveles de acidez y alcalinidad del suelo, lo cual es determinante para que absorba adecuadamente los nutrientes.
Los fertilizantes pueden impactar el PH, como ocurre con el sulfato amónico que aumenta el nivel de acidez del riego, mientras que las sales con Potasio, Calcio (Ca) y Magnesio (Mg) lo hacen más alcalino. De ahí la importancia de un uso racional y adecuado.
La composición química de los fertilizantes también les da una clasificación. Los fertilizantes simples se conocen como nitrogenados, fosfatados y potásicos, en referencia al nutriente que contienen.
El Nitrógeno (N) resulta fundamental para una planta ya que es un elemento que forma parte de las proteínas del tejido vegetal. El Fósforo (P) es responsable de los procesos energéticos. Y el Potasio (K) participa en la transportación de sustancias nutritivas.
Los productos multinutrientes, binarios o combinados pueden incluir dos o más elementos de estos básicos junto con las sustancias secundarias que complementan el crecimiento sano y vigoroso: Calcio, Azufre y Magnesio.
Los complejos NPK contienen los tres elementos nutritivos elementales, por lo que resultan muy cómodos para garantizar que un terreno está recibiendo las tres sustancias indispensables para la germinación y el desarrollo.
Tipos de fertilizantes
Para la FAO el suelo uno de los “ecosistemas más complejos que existen en la naturaleza y uno de los hábitats más diversos del planeta. Contiene un sinfín de organismos diferentes que interactúan y contribuyen a los ciclos globales que hacen posible la vida”, explica la agencia internacional.
Sin embargo, la agricultura puede agotar esta riqueza. Y aquí entran en acción los fertilizantes. Estos insumos generan controversia, especialmente los que son producidos por el hombre. Sin embargo, usados adecuadamente ayudan a enriquecer los terrenos y contribuyen a satisfacer la demanda mundial de alimentos.
La clasificación de los fertilizantes incluye: orgánicos, químicos y naturales.
Fertilizantes orgánicos
El fertilizante orgánico es el abono de origen animal o vegetal que se aplica sobre el terreno. Los nutrientes contenidos en ellos son originarios del mismo suelo agrícola; estos abonos son menos solubles y ponen los nutrientes a disposición de las plantas de manera más gradual.
Su uso permite que se incorporen microorganismos responsables de la actividad biológica de la tierra para oxidar y transformar los compuestos en materias primas para el desarrollo de vegetación. Sin embargo, los efectos que imprimen sobre las características químicas del terreno varían según el origen del compuesto pues, aunque los desechos de plantas, las cenizas de madera y los estiércoles de los herbívoros son suplementos orgánicos, también son muy distintos entre sí.
Entre los beneficios del fertilizante orgánico se encuentran el aumentar la capacidad porosa del suelo y que pueden “prevenir y controlar la presencia y severidad de sus enfermedades”, esto de acuerdo con un estudio del Instituto de Recursos Naturales del Colegio de Postgraduados (Colpos).
Algunos tipos de fertilizantes orgánicos son:
Estiércol:
Es como se conoce al excremento de los herbívoros, especialmente de vacas, caballos, gallinas, cabras, cerdos y ovejas. Hacia el 900 a.C., los griego ya lo usaban en sus viñedos e incluso filósofos como el platónico Teofrasto hablaban de que ciertas mezclas de tierra permitían reparar los defectos del terreno cultivado.
Composta:
es la materia orgánica que se obtiene por la descomposición que provoca el oxígeno y propicia la reproducción de bacterias que fermentan los desechos. Debe evitarse la putrefacción por exceso de humedad, pues eso provoca mal olor y atrae insectos y roedores.
También puede hacerse en casa con los desechos diarios de la preparación de alimentos, pues sigue el mismo principio de la fabricación industrial: se agregan capas de desechos sobre capas de tierra que deberán removerse con pala semanalmente para mantener la humedad.
Cuando esté listo parecerá que todo es una tierra suave, húmeda y de olor agradable que deberá usarse lo antes posible, sin dejarlo secar, pues perdería sus características nutritivas.
Abonos verdes:
Son plantaciones de leguminosas como frijoles que no será cosechadas. Se retiran previo a la floración para mezclarlas con el terreno, pues el material fresco que se incorpora a la tierra libera nutrientes rápidamente y eso permite mejorar las condiciones del campo.
Fertilizantes químicos
En 1828, el químico alemán Friedrich Wöhler buscaba sintetizar cianato de amonio. Cuando lo logró, lo calentó para obtener el producto en estado sólido. El calor modificó su estructura y lo transformó en nitrato de amonio o urea que en estado natural es una molécula orgánica rica en Nitrógeno que todos los animales expulsan en su orina.
Actualmente, 90% de la urea de fabricación sintética se destina para la fertilización de los campos. Es uno de los fertilizantes nitrogenados más utilizados, pues contiene uno de los elementos esenciales para la vida; además, las plantas lo usan en grandes cantidades para realizar el proceso fotosintético.
Los fertilizantes químicos, sintéticos o inorgánicos tienen como características generales su composición, pureza, solubilidad y salinidad, así como su carácter ácido o alcalino al disolverse.
Son una solución rápida y eficaz ante los problemas ocasionados por falta de nutrientes en una plantación, pues las sales se liberan de manera inmediata. Sin embargo, su uso debe ser equilibrado y con apego a las indicaciones del fabricante para evitar daños al medio ambiente y a la salud.
El beneficio de los fertilizantes inorgánicos, es que presentan una elevada concentración de nutrientes y una baja humedad, estos dos factores reducen los costos para el transporte, su aplicación y manejo de forma general. Además su solubilidad presenta la ventaja de que los nutrientes están más rápidamente disponibles para las plantas. Su uso racional permite obtener cosechas más abundantes y de mejor calidad.
Fertilizantes naturales
Los fertilizantes naturales son aquellos que se producen de manera casera para huertos urbanos o pequeñas granjas. Su fórmula incluye ingredientes de uso cotidiano en la cocina como lentejas, cáscaras de plátano y huevo, restos de café y bolsas de té.
La lógica de estos “aditivos alimenticios” responde a conocer qué tipo de beneficio ofrece cada preparación. Por ejemplo, macerar durante la noche la cáscara de plátano será un jugo rico en Potasio que realzará el verdor de las hojas.
Otro ejemplo de fertilizantes caseros es el de las lentejas, que son ricas en Potasio, Fósforo y Magnesio, por eso el caldillo que resulta de marinarlas por la noche se convertirá en un enraizador natural. Los cascarones de huevo también contienen Calcio que ayuda a mantener unidas las paredes celulares, sin este elementos, las hojas se tornan amarillentas y los frutos resecos.
La composta casera se puede alimentar todos los días con los desechos de frutas y verduras. Luego de tres meses, esos residuos se transforman en alimento especialmente benéfico para la tierra que se deslava en las macetas por el riego.
Uso de fertilizantes
Cada cultivo necesita un tipo particular de fertilizante, así como cantidades específicas de nutrientes. Esta cantidad depende del rendimiento del cultivo, ya sea el obtenido o el esperado.
Las diferentes variedades de un cultivo también hacen que difiera en sus requerimientos de nutrientes y su respuesta a los fertilizantes. Por ejemplo, una variedad criolla no responde tan bien como lo hace una mejorada.
Para determinar la cantidad de fertilizante por planta debe entenderse que los requerimientos de nutrientes son en general más elevados que la extracción de nutrientes por los cultivos. Otros factores de los que depende son la fecha de siembra, la rotación de cultivos, las condiciones del terreno y del tiempo.
La cantidad de fertilizante a ser aplicada por hectárea o en un campo es determinada a través de la cantidad de nutrientes necesarios y de los tipos y grados de fertilizantes disponibles. Por ejemplo, los fertilizantes minerales normalmente son expedidos en bolsas de 50 kg.
De ahí que las normas de seguridad en el manejo de fertilizantes sean tan específicas y, dependen en particular del tipo de fertilizante del que se trate. Lo único que se recomienda en general es que se use pasado el tiempo de lluvia para evitar pérdidas por escurrimiento y erosión.
Para determinar cada cuanto tiempo se fertiliza la planta deben hacerse dos preguntas:
- ¿Cuáles nutrientes son necesarios en el fertilizante?
- ¿Cuánto de cada nutriente se necesita para lograr el rendimiento óptimo?
También deben identificarse los signos de carencia de nutrientes, hacer análisis de suelo, de la planta y del tejido; así como hacer ensayos de validación de fertilizantes en el campo.
Antes de aplicar cualquier fertilizante es necesario tener un análisis de la calidad del terreno para determinar con exactitud qué tipo de producto se requiere. Puede aplicarse manualmente pero, procurando usar las dosis exactas y un esparcimiento uniforme.
Es importante saber que no todos los fertilizantes pueden ser mezclados conjuntamente porque deben ser compatibles química y físicamente. En cuanto a su esparcimiento, el equipo dependerá de la zona en la que se aplique.
Por ejemplo, el equipo para voleo o aspersión a la superficie del campo se usa para follaje abundante. En cambio, para las plantaciones por fila, se puede colocar el granulado entre líneas. Por otro lado, la aplicación foliar con aerosoles se recomienda para que los alimentos producidos sean ricos en Zinc y Hierro (Fe), pero se rocía en poca cantidad para evitar quemar las hojas.
Para un aprovechamiento óptimo del cultivo y un potencial mínimo de contaminación del medio ambiente, el agricultor debe suministrar los nutrientes en el momento preciso que el cultivo los necesita. El uso excesivo de fertilizantes y plaguicidas daña el suelo agrícola y puede traer consecuencias para los próximos ciclos de cosecha, la salud y el medio ambiente.
Efectos en la salud y en el ambiente
A principios del siglo XX la población mundial tuvo a su alcance una mejora nunca antes vista en su nutrición, esto gracias a la invención de los fertilizantes sintéticos. Actualmente, del 40 al 60% de la población depende del crecimiento de cultivos que reciben la aplicación de fertilizantes sintéticos, particularmente de los que están hechos a base de nitrógeno.
Desafortunadamente, el agregar grandes cantidades de nitrógeno al suelo ha afectado al ciclo natural, trayendo como consecuencia la degradación ambiental y en riesgos para la salud humana por la contaminación. La FAO asegura que los fertilizantes, el estiércol y los plaguicidas son las principales causas de contaminación del agua, sobre todo como residuo en las aguas subterráneas.
Las concentraciones de nitrato en los mantos acuíferos están aumentando en muchos lugares, esto genera preocupación particularmente en áreas rurales donde el agua poco profunda es de uso doméstico. A pesar de esto, son escasos los estudios bien diseñados que incluyan los factores que afectan la formación de compuestos nitrosos en el cuerpo humano.
Por otro lado, los efectos nocivos de los fertilizantes en el ambiente se producen cuando éstos se utilizan en mayor cantidad de la que pueden absorber los cultivos, o cuando se eliminan por acción del agua o del viento de la superficie del suelo antes de que puedan ser absorbidos.
En China, el mayor consumidor del mundo de fertilizantes nitrogenados, casi la mitad del nitrógeno aplicado se pierde por volatilización y de un 5 a un 10 por ciento más por infiltración.
Los excesos de nitrógeno y fosfatos pueden infiltrarse en las aguas subterráneas o ser arrastrados a cursos de agua. Esta sobrecarga de nutrientes provoca la eutrofización de lagos, embalses y estanques y da lugar a una explosión de algas que suprimen otras plantas y animales acuáticos.
Los efectos sobre la salud humana aún están en investigación pero, el mayor riesgo para el medio ambiente y para las personas resulta de su uso inadecuado o excesivo. Es por ello que para aprovechar sus beneficios, la principal recomendación es usarlos racionalmente.
Actualmente, ha mejorado la eficiencia de uso de los fertilizantes identificando opciones de manejo adecuado para reducir las pérdidas de nitrógeno en las tierras agrícolas. Por eso, dentro de las soluciones para la contaminación por fertilizantes se incluye que para el 2030 haya un menor crecimiento del uso de fertilizantes nitrogenados, así como el empleo de fertilizantes “inteligentes”, variedades de cultivos resistentes y otros métodos ecológicos.
Uno de los aspectos más alentadores es que existen soluciones tecnológicas capaces de disminuir la contaminación por nitrógeno. Aún se requiere de investigación para disminuir los costos de estas soluciones pero, el camino está trazado y la meta de una agricultura sostenible se ve cada vez más cerca.
REFERENCIAS:
FAO http://www.fao.org/3/a-x4781s.pdf
FAO http://www.fao.org/3/y3557s/y3557s11.htm
Chemichal Safety Facts https://www.chemicalsafetyfacts.org/es/fertilizantes/
Gabinete de Ingenieros Técnicos Agrícolas http://www.tecnicoagricola.es/abonos-compuestos-npk/
Colegio de Posgraduados http://www.sagarpa.mx/desarrolloRural/Documents/fichasCOUSSA/Abonos%20organicos.pdf
Universidad de Guadalajar https://www.researchgate.net/publication/257416472_CARACTERISTICAS_DE_LOS_FERTILIZANTES_PARA_SU_USO_EN_LA_FERTIRRIGACION
ESCUELA DE INGENIERÍA DE RECURSOS NATURALES Y DEL AMBIENTE http://bibliotecadigital.univalle.edu.co/bitstream/10893/8000/1/CB-0450409.pdf