Esta semana, John Marble escribe sobre la economía de agregar fertilizantes a los pastos, por lo que pensamos que era un buen momento para analizar más de cerca el nitrógeno y los fertilizantes. Este artículo se inspiró en la información que John proporcionó sobre el nitrógeno y sus impactos potenciales.
Un poco de historia
En su discurso inaugural de 1898 como presidente de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia, el renombrado químico Sir William Crookes hizo una terrible predicción:los pueblos del mundo que comen trigo comenzarían a quedarse sin alimentos en la década de 1930. La razón:la escasez de fertilizante nitrogenado.
El nitrógeno es un nutriente crítico para las plantas y los agricultores de la época usaban nitrógeno en forma de amoníaco del guano enviado desde América del Sur para mejorar el rendimiento de los cultivos. Pero el guano era un recurso limitado, por lo que Crookes instó a los científicos a encontrar otra solución.
Dado que el nitrógeno constituye aproximadamente el 78 % de la atmósfera terrestre, el científico alemán Fritz Haber se centró en un método para extraer nitrógeno desde el aire. Él y su asistente, Robert le Rossignol, desarrollaron una forma de catalizar amoníaco a partir de hidrógeno y nitrógeno atmosférico. Carl Bosch, un científico de BASF, amplió la máquina de sobremesa de Haber a una producción de nivel industrial y así nació el proceso Haber-Bosch. En 1913, una planta alemana producía 20 toneladas de fertilizante al día mediante este proceso.
El proceso de Haber-Bosch hizo exactamente lo que William Crookes esperaba y más. De hecho, se estima que aproximadamente la mitad de la población mundial se sustenta con fertilizantes sintéticos. Eso es de 3 a 3500 millones de personas alimentadas gracias al proceso Haber-Bosch.
Lo bueno
En la actualidad, utilizamos nitrógeno de la atmósfera e hidrógeno del metano del gas natural para producir fertilizantes químicos. Eso significa que el precio del fertilizante sube y baja con el precio del gas natural. También solemos combinar nitrógeno con otros nutrientes como fósforo, potasio o azufre, nutrientes que pueden faltar en los suelos.
Con la fertilización adecuada, el rendimiento de los cultivos generalmente aumenta entre un 30 y un 50 por ciento sobre lo que los agricultores habrían obtenido de otra manera. Los rendimientos de los pastos también pueden aumentar. La investigación en Iowa ha demostrado que el rendimiento del pasto, medido en términos de forraje seco, vacas-día de pastoreo o ganancias de peso vivo de novillos de un año, se puede aumentar de dos a tres veces o más con una fertilización nitrogenada adecuada.
Si elige o no fertilizar dependerá de la necesidad de forraje adicional, su contenido de leguminosas, su manejo y la relación costo-beneficio. Para obtener más información sobre el costo frente a la ganancia, consulte el artículo de John de esta semana. Para obtener más información sobre cómo, cuándo y por qué aplicar fertilizante, consulte esta serie de dos partes:
Lo malo y lo feo
Cuando esparcimos fertilizante de cualquier tipo en un campo de pasto o heno, una parte del N puede volatilizarse (evaporarse). En buenas condiciones, la mayor parte del N es absorbido por el suelo, donde los microorganismos del suelo lo convierten en una forma que las plantas pueden utilizar. Pero el nitrógeno también puede perderse por la escorrentía y la erosión, lo que aumenta la amenaza de que las moléculas de N lleguen a las aguas superficiales, donde causan problemas a los sistemas biológicos. El nitrógeno también puede filtrarse en los suministros de agua subterránea creando una amenaza grave para la salud pública en algunos lugares.
Agregar nitrógeno a sus suelos también puede evitar que las leguminosas en sus pastos fijen nitrógeno de forma natural. Después de todo, ¿por qué hacer todo ese trabajo si ya hay suficiente nitrógeno libre disponible en el suelo? Fertilizar con Nitrógeno también aumenta la posibilidad de exceso de Nitratos en su forraje. Finalmente, dependiendo de su tipo de suelo, agregar fertilizante químico de nitrógeno puede, en última instancia, reducir el pH de su suelo, haciéndolo más ácido a medida que pasa el tiempo. De hecho, en áreas donde los suelos no son lo suficientemente ácidos, una de las recetas puede ser fertilizar.
¿Los fertilizantes químicos matan los microbios del suelo?
El mito de que los fertilizantes sintéticos matan a los microbios ha tenido mucho juego últimamente. La realidad es todo lo contrario, así que echemos un vistazo a lo que sabemos sobre cómo funcionan las cosas.
Primero, no hay diferencia química entre una molécula de nitrato de una fuente orgánica de nitrógeno y una molécula de nitrato de una bolsa de fertilizante sintético. Los laboratorios no pueden notar la diferencia, y tampoco las plantas. Lo que hace que el fertilizante orgánico sea diferente es su lenta tasa de liberación en comparación con el fertilizante sintético que está disponible tan pronto como el fertilizante se disuelve en agua.
¿Podría ser peligrosa esta rápida liberación de nutrientes? Cuando los investigadores realizaron ensayos Descubrieron que agregar fertilizante sintético no produjo cambios en el número de bacterias u hongos, mientras que el fertilizante orgánico mostró un ligero aumento en ambos. Además, un estudio de diez años observar la diferencia mostró que, cuando se aplica correctamente, el nitrógeno tiene efectos mínimos sobre los microbios del suelo, las propiedades bioquímicas del suelo o la estructura del suelo.
Dr. Ray Wiel es el autor de La naturaleza y las propiedades de los suelos el texto distintivo en los suelos. Él nos dice:"La mayoría de los fertilizantes en realidad estimulan el crecimiento microbiano, ya sea porque brindan los nutrientes que los microbios necesitan o, más a menudo, porque estimulan el crecimiento de las plantas y la planta estimula a los microbios".
Agrega:“La situación principal en la que los fertilizantes realmente matan a los microbios es el amoníaco anhidro inyectado en el suelo en bandas”. Si bien el suelo está bastante esterilizado en un área de dos o tres pulgadas de diámetro alrededor del lugar de la inyección, los microbios vuelven a colonizar rápidamente una vez que el gas de amoníaco se disipa o se disuelve en agua, luego se convierte en amonio y las plantas lo absorben.
¿Pero qué pasa con las sales de los fertilizantes sintéticos?
Aquí es donde el lenguaje de los químicos y el lenguaje del resto de nosotros conduce a la confusión. Para un químico, una sal es un compuesto formado por dos o más iones. La sal de mesa, o cloruro de sodio, se compone de iones de sodio y cloro. El fertilizante de nitrato de amonio está compuesto de iones de amonio y nitrato, por lo que también lo llaman "sal".
Pero los iones de este tipo de sal se comportan de manera diferente al cloruro de sodio. Cuando llueve después de aplicar fertilizante, el agua disuelve el fertilizante en iones y los lava en el suelo. Los iones no dañan a los microbios ni a las plantas, sino que son el alimento que absorben. El proceso es el mismo para fertilizantes orgánicos como compost y estiércol. El proceso es más largo porque las proteínas y los carbohidratos más grandes tienen que descomponerse y convertirse en iones, exactamente los mismos iones que produce el fertilizante.
Es posible que no haya pensado que necesitaba saber todo esto sobre el nitrógeno y los fertilizantes, pero ahora que lo sabe, puede usar esta información para tomar mejores decisiones sobre las aplicaciones de fertilizantes o impresionar a sus amigos y colegas con algunas curiosidades interesantes. 🙂
