Fertilisant

Fertilisant

Un fertilisant o abonament és qualsevol tipo de substància orgànica o inorgànica que concentra nutrients en formes assimilables per les plantes, per a mantindre o incrementar el contingut d'estos elements en el sol, millorar la calitat del substrat a nivell nutricional, estimular el creiximent vegetatiu de les plantes, etc. Eixemples naturals o ecològics d'abonament es troben tant en el clàssic femta, mesclat en els rebujos de l'agricultura com el forraje, o en el guano format pels excrements de les aus (per eixemple de corral, com el de la gallina).

Les plantes no necessiten composts complexos del tipo de les vitaminas o els aminoàcits, essencials en la nutrició humana, puix sintetisen tot lo que precisen; solament requerixen dèsset elements químics que deuen presentar-se en una forma que la planta puga absorbir. Dins d'esta llimitació, el nitrogen, per eixemple, pot administrar-se en igual eficiència en forma d'urea, nitrats, composts d'amoni o amoníac pur.

La definició d'abonament segons el reglament d'abonaments de la Unió Europea és "material la funció principal del qual és proporcionar elements nutrients a les plantes".

L'acció consistent en aportar un abonament es diu fertilisació. Els abonaments, junt a les esmenes, formen part dels productes fertilisants.

Els abonaments han segut utilisats des de l'antiguetat, quan s'afegien al sol, de manera empírica, els #fosfat dels ossos (calcinats o no), el nitrogen de les #dejecció animals i humanes o el potassi de les cendres.

Paper dels abonaments

Un fertilisant és una substància destinada a abastir i suministrar els elements químics al sol o al fullage per a que la planta els absorbixca. Es tracta d'una reposició o aporte artificial de nutrients.

Un fertilisant mineral és un producte d'orige inorgànic, que conté, per lo manco, un element químic que la planta necessita per al seu cicle vital. La característica més important de qualsevol fertilisant és que deu tindre una solubilidad màxima en aigua, per a que puga dissoldre's en la solució del sol, ya que els nutrients entren en forma passiva i activa en la planta, a través del fluix de l'aigua.

Per a complir el procés de la seua vida vegetativa, les plantes tenen necessitat ademés de l'aigua i de l'aire, de 17 elements nutritius, i d'energia solar necessària per a la #síntesis clorofílica.

Classificació dels nutrients

Estos elements químics o nutrients poden classificar-se en: macronutrientes i micronutrientes.

Macronutrientes

Els macronutrientes són aquells que s'expressen com: % en la planta o g/100g

Generalment són: C - O - H - N – P – K – Ca – Mg - S.

• (C-H-O): són presos principalment de l'aire a través de la fotosíntesis, la respiració i de l'aigua, encara que també poden ser absorbits de la matèria orgànica disponible en el sol o per fertilisació. No és necessari que s'aporten en l'abonat, encara que el seu aporte pot ser molt beneficiós.

• Principals o primaris (N-P-K): són els macronutrientes essencials que la planta requerix en major cantitat que, llevat en el cas de les leguminosas, que són capaces d'absorbir el nitrogen de l'aire per associació en microorganismes fijadores del nitrogen, en agricultura és fonamental la seua aporte en l'abonat.

• Secundaris (Ca-Mg-S):són els macronutrientes essencials que la planta requerix en menor cantitat, encara que seguix necessitant una cantitat d'estos nutrients molt superior a la dels micronutrientes.

Micronutrientes

Els micronutrientes s'expressen com: part per milló = mg/kg = mg /1000 g

Els principals són: Fe – Zn – Cu – Mn – Mo- B – Cl - Ni.

Fertilisants o abonaments principals

Se solen classificar en funció dels nutrients que aporten:

Nutrients primaris: Es parla d'abonaments de tipo NPK si conté les tres #nutrició. En cas contrari, es parla de fertilisants nitrogenats, fosfatados, potásicos, abonaments NP, NK o PK.

Nutrients secundaris: Correctors de carències de calcio, magnesi o sofre.

Mescles d'abonaments primaris i secundaris: Solen denotar-se com a N-P-K (X), en X= Ca, Mg o S. D'esta manera, per eixemple, un NPK (Mg) de fòrmula 7-12-40 (2) és un abonament en un 7% N, 12% P₂O₅, 40% K₂O i 2% MgO.

• Micronutrientes: correctors de carències de Fe, Mn, Mo, Cu, B, Zn, Cl,... Poden comercialisar-se com a correctors d'un sol micronutriente, de varis i inclús en combinació en qualsevol dels anteriors.

Estos elements secundaris i micronutrientes es troben habitualment en cantitat suficient en el sol, i són afegits únicament en cas de carència.

Les plantes tenen necessitat de cantitats relativament importants dels elements primaris. El nitrogen, el fòsfor i el potassi són els elements que s'absorbixen en major cantitat i freqüentment es requerix afegir en forma de fertilisant.

El nitrogen contribuïx al desenroll vegetatiu de totes les parts aérees de la planta. És molt necessari distribuir-ho sense excés puix aniria en detriment del desenroll de les flors, dels fruts o dels bulbos. El fòsfor reforça la resistència de les plantes i contribuïx al desenroll radicular. El fòsfor es troba en la pols d'ossos. El potassi contribuïx a favorir la floració i el desenroll dels fruts. El potassi es troba en la cendra de fusta.

Els fertilisants NPK constituïxen la base de la major part dels abonaments venuts en els nostres dies. El nitrogen és el més important d'entre ells, i el més controvertit donada la forta solubilidad en l'aigua dels #nitrat i la seua contaminació a les aigües freàtiques quan s'abusa d'ells.

Classificació dels fertilisants o abonaments

Els abonaments poden ser de dos tipos: orgànics i/o inorgànics

Abonaments orgànics

Els abonaments orgànics són generalment d'orige animal o vegetal. Poden ser també de #síntesis (aminoàcits, urea...).

Els primers són típicament rebujos industrials tals com a rebujos de matador (sanc desecada, banya torrat, rebujos de peix, fancs de depuració d'aigües). Són interessants pel seu aporte de nitrogen de descomposició relativament llenta, i per la seua acció favoridora de la multiplicació ràpida de la microflora del sol, pero enriquixen poc el sol d'humus estable.

Els segons poden ser rebujos vegetals (residus verts), compostados o no. La seua composició química depén del vegetal de que procedixca i del moment de desenroll d'est. Ademés de substància orgànica conté gran cantitat d'elements com a nitrogen, fòsfor i calcio, aixina com un alt percentage d'oligoelementos. També pot utilisar-se el purín pero la seua preparació adequada és costosa.

Els abonaments verts reprenen la pràctica ancestral que consistix en enterrar les males herbes. Es realisa sobre un cultiu intercalado, que és enterrat en el mateix lloc.

Quan es tracta de leguminosas tals com la alfalfa o el trébol, s'obté ademés un enriquiment del sol en nitrogen assimilable puix el seu sistema radicular associa les bactèries del gènero Rhizobium, capaços de fixar el nitrogen atmosfèric. Per a fer esta tècnica més eficaç se sembren les llavors en la bactèria.

Abonaments inorgànics

Els abonaments inorgànics són substàncies d'orige mineral, produïdes be per la indústria química (abonaments químics —des de 1840, Justus von Liebig—), be per l'explotació de jaciments naturals (fosfats, potasa).

L'indústria química intervé sobretot en la producció d'abonaments nitrogenats, que passen per la #síntesis del amoníac a partir del nitrogen de l'aire. De l'amoníac es desprén el procés de producció de la urea granulada, este es comercialisa com refrigerante per a l'indústria i també servix per a l'elaboració de cosmètics i tintura de cabell, i la fabricació de desinfectantes i netejadors de cuina, entre uns atres. Per un atre costat, intervé en la fabricació d'abonaments complexos. Els abonaments composts poden ser simples mescles, a voltes realisades pels distribuïdors (cooperatives o intermediaris).

Existixen moltes varietats d'abonaments que es denominen segons els seus components. El nom dels abonaments minerals està normalisat, en referència a les seues tres principals components (NPK).

Es poden classificar segons l'estat físic en el que es comercialisen:

• Sòlits: molts fertilisants NPK, ureas, etc.
• Líquits: alguns fertilisants NPK, aminoàcits, #àcit húmics.

Ademés, trobem una atra classificació en funció de quants elements nutritius tinga la formulació del fertilisant.

Abonaments simples

Són abonaments formulats en un sol nutrient. Poden ser nitrogenats, fosfatados, potásicos.... Destaquen:

• urea (NH₂)₂CO).

• Correctors de carències simples: fertilisants d'un determinat nutrient per a corregir una carència determinada. També es diuen esmenes minerals. S'ampren per a la correcció de problemes importants derivats de l'escassea o absència d'un determinat element en el sol, desequilibris nutricionals, correcció de problemes d'acidea, etc.

Dins de les esmenes minerals, destaquen:

• Esmenes calcàrees: s'arrepleguen aquells productes i materials utilisats tant per a aportar este element com per a elevar el pH del sol de sols àcits. Destaca el carbonat de calcio de roca calcárea mòlta, arena calcárea, creta fosfatada, etc. El carbonat de calcio i magnesi (dolomita), el sulfat de calcio (algeps), etc. Encara que estos últims serien esmenes calcàrees dobles (ya que contenen 2 element nutricionals).

• Esmenes magnésicas: s'inclouen molts dels productes anteriors que contenen magnesi en la seua formulació (com el carbonat de magnesi o magnesita, dolomita, etc), el sulfat de magnesi (Kieserita), etc. Este últim també es tracta d'una esmena mineral doble. Les esmenes magnésicas solen ser necessàries sobretot en sols calcáreos pel antagonismo Ca/Mg. Quan eixa relació és superior a 10 la deficiència de Mg sol ser visible.

• Esmenes de sofre. S'utilisa el sofre elemental, algeps, etc.

Abonaments composts

Estan formats per dos o més nutrients principals (nitrogen, fòsfor i potassi) podent contindre algun dels tres nutrients secundaris (calcio, magnesi, i sofre) o dels micronutrientes (bor, coure, ferro, manganeso, molibdeno o zinc) essencials per al creiximent de les plantes, encara que en menudes cantitats si es compara en els nutrients principals i secundaris. Entre ells destaquen:

• Abonaments binarios o dobles: entre els que cal destacar els abonaments NP: com el (NH₄)H₂PO₄, el (NH₄)₂HPO₄; els abonaments PK: com el K₃PO₄, K₂HPO₄, etc.

• Correctors de carències dobles: corrigen la carència nutricional de 2 nutrients determinats que solen estar relacionats. Destaquen sobretot fertilisants correctors de carències de CaB, CaMg, etc.

• Abonaments ternarios o triples: entre els que dominen els abonaments NPK en ser els nutrients principals de les plantes. Les lletres van generalment seguides de sifres, representant les proporcions respectives dels elements. Els abonaments químics produïts industrialmente contenen una cantitat mínima garantisada d'elements nutritius, i està indicada en el sac. Per eixemple, la fòrmula NPK (5-10-5) indica la proporció de nitrogen (N), de fòsfor (P) i de potassi (K) present en els abonaments, sent 5% de N, 10% de P₂O₅ i 5% de K₂O.

• Correctors de carències triples: fertilisants per a corregir la carència nutricional de 3 nutrients determinats que solen estar relacionats o les deficiències dels quals són difícils de discernir entre ells. És el cas de les deficiències d'alguns micronutrientes com el Fe, Mn I Zn.

• Correctors multicarenciales: fertilisants per a corregir més de 3 carències nutricionals.

Riquees dels fertilisants

Les riquees dels diferents elements químics en les etiquetes dels fertilisants no se solen donar en percentage elemental. Aixina:

• La riquea de nitrogen es garantisa en %N, ya estiga en forma de nitrat NO₃, d'amoníac NH₄ o de urea.
• El fòsfor en %P₂O₅, ya siga aportat en forma de fosfat, pirofosfato, fosfito.
• El potassi en %K₂O, encara que sempre estiga en forma de catión K⁺.
• El calcio en %CaO, encara que siga sempre aportat com el catión Ca²⁺.
• El magnesi en %MgO, encara que es trobe sempre com catión divalente Mg²⁺.
• Llevat el bor, els microelementos es posen com a percentage elemental: %Zn, %Mn, %Cu, %Fe, %Mo, %Cl
• El bor en % B₂O₃ o %B depenent del país, encara que solga ser aportat en forma d'àcit bórico o bórax.
• El silici en %SiO₂, encara que sol aportar-se com a silicat de sodi o potassi.

Producció de fertilisants

Tots els proyectes de producció de fertilisants requerixen la transformació de composts que proporcionen els nutrients per a les plantes: nitrogen, fòsfor i potassi (NPK pels símbols químics d'estos elements), siga individualment (fertilisants "simples"), o en combinació (fertilisants "mixts").

El amoníac constituïx la base per a la producció dels fertilisants nitrogenats, i la gran majoria de les fàbriques contenen instalacions que ho proporcionen, sense considerar la naturalea del producte final. Aixina mateix, moltes plantes també produïxen àcit nítric en el lloc. Els fertilisants nitrogenats més comuns són: amoníac anhidro, urea (produïda en amoníac, nitrat d'amoni (produït en amoníac i àcit nítric), sulfat d'amoni (fabricat a pur de amoníac i àcit sulfúric) i nitrat de calcio i amoni, o nitrat d'amoni i calcàrea el resultat d'agregar calcàrea CaMg(CO3)2 al nitrat d'amoni.

Els fertilisants de fosfat inclouen els següents: pedra de fosfat mòlta, escoria bàsica (un subproducte de la fabricació de ferro i acer), superfosfato (que es produïx en tractar la pedra de fosfat mòlta en àcit sulfúric), triple superfosfato (produït en tractar la pedra de fosfat en àcit fosfórico), i fosfat mona i diamónico. Les matèries primeres bàsiques són: pedra de fosfat, àcit sulfúric (que es produïx, usualment, en el lloc en sofre elemental), i aigua.

Tots els fertilisants de potassi es fabriquen en #salmorra o depòsits subterràneus de potasa. Les #formulació principals són clorur de potassi, sulfat de potassi i nitrat de potassi.

Es poden produir fertilisants mixts, mesclant-los en sec, granulando varis fertilisants intermijos mesclats en solució, o tractant la pedra de fosfat en àcit nítric (nitrofosfatos).

També és possible fer fertilisant de forma natural.

Classes d'abonaments o fertilisants

Hi ha dos formes de fer abonaments o fertilisants minerals. La forma més fàcil és a través de mines (eixemple, nitrat potásico, clorur potásico). L'atra forma és a través de processos de #síntesis química en plantes químiques.

Fins a 1850 aproximadament, l'abonament usat era únicament l'abonament orgànic, és dir, una mescla de femta, guano compostage en aigua. Est va ser el primer abonament líquit empleat. Fins a mediats de el XX també s'usava peixcat com a fertilisant. El primer abonament mineral “de #síntesis química” va ser el sulfat amònic (NH₄)₂BAIX₄.

$\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}\mathrm{O}\mathrm{H}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{⟶}\mathrm{(}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

En este compost el BAIX₂ prové del sofre (S). Si cremem sofre i introduïm el fum que ix en aigua obtenim H₂BAIX₄. L'amoni (NH₄) provenia de les mines de carbó. Estes mines es varen inundar d'aigua per a obtindre hidròxit d'amoni, és dir:

$\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{(}\mathrm{g}\mathrm{)}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{⟶}\mathrm{(}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}\mathrm{)}\mathrm{O}\mathrm{H}$

Més vesprada varen començar a aspirar l'amoníac gaseós fòra de la mina i una volta fòra ho mesclaven en l'aigua.

Fa uns 200 anys es varen trobar mines de nitrat sòdic (NaNO₃) en Chile. D'esta manera, el nitrat de sodi va ser el segon abonament mineral usat. En Espanya, en 1880 una empresa va començar a exportar nitrat sòdic

El següent abonament mineral va ser el fòsfor, en forma de #fosfat, provinents de les roques fosfatadas. El Fosforo (P) és un element molt reactiu que no existix en la naturalea en la seua forma natural. En les mines sol estar unit al calcio, com a fosfat de calcio Ca₃(PO₄)₂. La majoria del calcio procedix de les roques carbónicas, en forma de carbonat de calcio (CaCO₃), mentres que en les mines de fòsfor està en forma de fosfat de calcio. El fòsfor unit al calcio i oxigen és massa estable per a ser absorbit, per #lo que permaneix molt fosforo en el sol que la planta no pot usar.

Per això, si prenem el fosfat càlcic en àcit sulfúric obtenim àcit fosfórico, que és la forma més assimilable per la planta.

$\mathrm{C}{\mathrm{a}}_{\mathrm{3}}\mathrm{(}\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{⟶}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{3}\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}$

Si be, l'àcit fosfórico ho llimitem reduint la seua cantitat obtenim:

$\mathrm{C}{\mathrm{a}}_{\mathrm{3}}\mathrm{(}\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{⟶}\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{(}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}$

$\mathrm{C}{\mathrm{a}}_{\mathrm{3}}\mathrm{(}\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{⟶}\mathrm{2}\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{(}\mathrm{H}\mathrm{P}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{)}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}$

Mentres el (NH₄)₂BAIX₄ està en forma de cristals, l'H₃PO₄ és líquit. Si be, el P apareix en els abonaments com Ca(H₂PO₄)₂ per ser assimilable per les plantes en tindre un pH menys àcit. També es venen abonaments fosfatados en forma de (NH₄)₂HPO₄, conegut com DAP (de les sigles en anglés de fosfat diamónico) i en forma de (NH₄)H₂PO₄, conegut com MAP (de les sigles en anglés de fosfat monoamónico. Tant el DAP com el MAP són abonaments granulados mesclats en terra, #lo que li dona un aspecte granulado com a “blat”.

El potassi (K) va aparéixer en Àustria, en mines de clorur de potassi KCl fa uns 150 anys.

El gran bot dels abonaments minerals va ser en els anys 1920-1930, despuix de la 1.ª Guerra Mundial. Durant la 1.ª Guerra Mundial, en 1905, el químic alemà Fritz Haver va trobar la forma de fabricar amoníac que s'usa en l'actualitat.

${\mathrm{N}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{3}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\stackrel{500bar,1073K}{\to }\mathrm{2}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}$

L'àcit nítric s'obté cremant NH₃, per a passar-ho a NO₂, que mesclem en aigua, segons el método de Ostwald:

$\mathrm{4}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{(}\mathrm{g}\mathrm{)}\mathrm{+}\mathrm{5}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{(}\mathrm{g}\mathrm{)}\stackrel{Pt,1173K}{\to }\mathrm{4}\mathrm{N}\mathrm{O}\mathrm{(}\mathrm{g}\mathrm{)}\mathrm{+}\mathrm{6}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{(}\mathrm{g}\mathrm{)}$

$\mathrm{N}\mathrm{O}\mathrm{(}\mathrm{g}\mathrm{)}\mathrm{+}\mathrm{1}/\mathrm{2}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{(}\mathrm{g}\mathrm{)}\mathrm{⟶}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{(}\mathrm{g}\mathrm{)}$

$\mathrm{3}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{(}\mathrm{g}\mathrm{)}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{(}\mathrm{l}\mathrm{)}\mathrm{⟶}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{(}\mathrm{a}\mathrm{c}\mathrm{)}\mathrm{+}\mathrm{N}\mathrm{O}\mathrm{(}\mathrm{g}\mathrm{)}$

Quedant una reacció global:

$\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{(}\mathrm{g}\mathrm{)}\mathrm{+}\mathrm{2}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{(}\mathrm{g}\mathrm{)}\mathrm{⟶}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{(}\mathrm{a}\mathrm{c}\mathrm{)}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{(}\mathrm{l}\mathrm{)}$

Podem obtindre el nitrat amònic a partir de l'àcit nítric:

$\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{H}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{⟶}\mathrm{(}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}\mathrm{)}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}$

Un atre abonament és el nitrat de calcio Ca(NO₃)₂, que va aparéixer en 1920, de la forma:

$\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{⟶}\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{(}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

El major productor d'este abonament és Noruega, a partir del NO₂ procedent dels rajos:

$\mathrm{3}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{⟶}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{N}\mathrm{O}$

$\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{⟶}\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{(}\mathrm{N}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Un atre és el nitrat de sodi NaNO₃, que no és un bon abonament, pero que se seguix amprant per tradició:

En 1930 apareix la urea, que és actualment l'abonament nitrogenat més produït en el Món:

2 NH₃ + CO₂ = (NH₂)₂CO + H₂O

Veem com el nitrogen pot aparéixer com a nitrat, amoníac i ureico.

Degut a que durant la 1.ª Guerra Mundial es varen crear moltes fàbriques de nitrat amònic per a explosius NH₄(NO₃), en terminar la guerra moltes d'estes fàbriques es varen amprar per a la fabricació d'este nitrat com a abonament. Per això, el primer abonament líquit va ser el “aigua-amonia”, que s'incorpora al sol perque en la superfície s'evapora.

Un atre abonament líquit molt usat abans de la 1.ª Guerra Mundial consistia en prendre amoníac gaseós i injectar-ho dins del sol. Un abonament desenrollat abans de la 1.ª Guerra Mundial, pero empleat despuix d'esta, va anar el N32, que procedix del nitrat amònic i de la urea.

També tenim com a abonament líquit el N20, procedent del nitrat amònic i aigua, que també va començar a usar-se sobre 1950. Els fertilisants complexos es caracterisen per la seua consistència, ya que els elements components són fusionats químicament a altes temperatures usant complexos processos i aditamentos com a sofre, àcit sulfúric i atres minerals. Si be tenen un cost més elevat, la calitat per consistència és considerable.

Composició dels abonaments més comuns

Alguns eixemples d'abonaments simples:

• Nitrogenats: urea (46% de nitrogen), sulfat amònic (21% N), nitrat amònic (33,5% N), nitrat de calcio (27% N), etc
• #Fosfat: superfosfato simple (18% P₂O₅) o superfosfato triple (46% P₂O₅), etc.
• Potasas: clorur de potassi (60% K₂O), sulfat de potassi (50% K₂O), etc.

Alguns eixemples d'abonaments composts:

• El fosfat diamónico conté al mateix temps N i P.
• NPK(18-46-10), NPK(20-20-10)...
• El nitrat de potassi conté al mateix temps N i K.

Aplicació dels abonaments

Generalment els abonaments són incorporats al sol, pero poden ser també aportats per l'aigua de rec. Una tècnica particular, el cultiu hidropónico, permet alimentar les plantes en o sense substrat. Les raïls es desenrollen gràcies a una solució nutritiva – aigua més abonaments - que circula en contacte en elles. La composició i la concentració de la solució nutritiva deuen ser constantment reajustades.

En certs casos, una part de la fertilisació pot ser realisada per via foliar, en pulverización. En efecte, els fulls són capaços d'absorbir abonaments, si són solubles i la superfície del full permaneix humida prou temps. Esta absorció queda sempre llimitada en cantitat. Són, puix, molts els oligoelementos que poden ser aportats aixina, tenint en conte les menudes cantitats necessàries a les plantes.

Els abonaments deuen ser utilisats en precaució. Generalment se sugerix:

• Evitar els excessos, puix fòra de certs llindars els aportes suplementaris no solament no té cap interés econòmic, sino que poden ser tòxics per a les plantes (en particular els oligoelementos), i de danyar l'entorn.
• Controlar els seus efectes sobre l'acidea del sol.
• Tindre en conte les interaccions possibles entre els elements químics.

Efectes sobre l'entorn i la salut

L'us dels abonaments entranya dos tipos de conseqüències que poden comportar riscs sanitaris per a l'home i danys als ecosistemas.

El risc sanitari més comú és el relatiu al consum en l'alimentació d'aigua en alt contingut en nitrats.

El risc migambiental més citat és el de la contaminació de l'aigua potable o la eutrofización de les aigües, ya que si els abonaments, orgànics o minerals, són difosos en cantitat excessiva per a repondre les necessitats de les plantes i si la capacitat de retenció dels sols no és gran, llavors els elements solubles apleguen a la capa freàtica per infiltració, o cap als cursos d'aigua per arrastre.

Generalment, les conseqüències de l'utilisació dels abonaments, que poden comportar riscs i que són criticades, són les següents:

• Efectes sobre la fertilitat dels sols, la seua estructura, el humus i l'activitat biològica.
• Efectes sobre la erosió.
• Efectes lligats al cicle del nitrogen i a la toxicitat dels #nitrat en les aigües potables.
• Efectes lligats a la degradació dels abonaments inutilisats, que emeten gasos d'efecte hivernàcul a la atmòsfera. En el cas dels abonaments de nitrogen, es pot implementar l'us de fertilisants estabilisats per a contrarrestar estos efectes, que poden aplegar a reduir en un 30% les emissions.
• Efectes lligats al cicle del fòsfor.
• Efectes lligats a atres elements nutritius (potassi, sofre, magnesi, calcio, oligoelementos).
• Efectes lligats a la presència de metals pesats (cadmi, arsènic, flúor) o d'elements radiactius (significativament presents en els #fosfat, i en els purines de porcs pels metals pesats).
• Efectes sobre els paràsits dels cultius.
• Eutrofización de les aigües dolces i marines.
• Efectes sobre la calitat dels productes.
• Contaminació emesa per l'indústria de producció d'abonaments.
• Utilisació d'energia no renovable.
• Agotament dels recursos minerals.
• Efectes indirectes sobre l'entorn, per efecte de la mecanisació en la agricultura intensiva.

Consum mundial d'abonaments

Entre 1972 i 1992, l'utilisació mundial d'abonaments ha passat de 73,8 a 132,7 millons de tonellades. En Canadà, l'utilisació d'abonaments ha passat d'1 milló de tonellades en 1960 a prop de 4 millons de tonellades en 1985, mentres que el percentage de terres que han rebut abonaments ha passat del 16% en 1970 a 50% en 1985

El consum mundial d'abonaments s'ha elevat a 141,4 millons de tonellades en 1999.

Els principals països consumidors són els següents (en millons de tonellades):

Consume d'abonament

País	Millons de tonellades
China	55.69
Estats Units	19,9
Índia	18,4
Brasil	5,9
França	4,8
Alemània	3,0
Pakistan	2,8
Indonèsia	2,7
Canadà	2,6
Espanya	2,3
Austràlia	2,3
Turquia	2,2
Regne Unit	2,0
Vietnam	1,9
Mèxic	1,8

Temes especials

Potencials impactes negatius

Els impactes econòmics positius per als propietaris d'esta indústria són obvis: els fertilisants són crítics per a conseguir el nivell de producció agrícola necessari per a alimentar la població mundial, ràpidament creixent. Ademés, hi ha impactes negatius directes per al mig ambient natural.

No obstant, els impactes ambientals negatius de la producció de fertilisants poden ser severs. Les aigües servides constituïxen un problema fonamental. Poden ser molt àcides o alcalinas i, depenent del tipo de planta, poden contindre algunes substàncies tòxiques per als organismes aquàtics, si les concentracions són altes: amoníac o els composts d'amoni, urea de les plantes de nitrogen, cadmi, arsènic, i fòsfor de les operacions de fosfat, si està present com a impurea en la pedra de fosfat. Ademés, és comú trobar en els efluents, sòlits totals suspesos, nitrat i nitrogen orgànic, fòsfor, potassi, i (com a resultat), molta demanda d'oxigen bioquímic (DOB5); i, en l'excepció de la demanda d'oxigen bioquímic, estos contaminants ocorren també en les aigües pluges que escurren de les àrees d'almagasenament dels materials i rebujos. És possible dissenyar plantes de fosfat de tal manera que no es produïxquen descàrregues d'aigües servides, llevat en el cas del rebosamiento d'una piscina d'evaporament durant les temporades d'excessiva pluja, pero açò no sempre és pràctic.

Els productes de fertilisants terminats també són possibles contaminants de l'aigua; el seu us excessiu i inadequat pot contribuir a la eutrofización de les aigües superficials o contaminació en nitrogen de l'aigua freàtica. Ademés, l'explotació de fosfat pot causar efectes negatius. Estos deuen ser presos en conte, quan es prediuen els impactes potencials de proyectes que incloguen les operacions d'extracció nova o expandida, siga que la planta està situada prop de la mina o no (vore la secció: "Extracció i Processament de Minerals").

Els contaminants atmosfèrics contenen partícules provinents de les calderes, trituradores de pedra de fosfat, fòsfor (el contaminant atmosfèric principal que s'originen en les plantes de fosfat), boira terrera àcida, amoníac, i òxits de sofre i nitrogen. Els rebujos sòlits es produïxen principalment en les plantes de fosfat, i consistixen usualment en cendra (si s'ampra carbó per a produir vapor per al procés), i algeps (que pot ser considerat perillós pel seu contingut de cadmi, urani, gas de radón i atres elements tòxics de la pedra de fosfat).

La fabricació i maneig d'àcit sulfúric i nítric representa un risc de treball i perill per a la salut, molt gran. Els accidents que produïxen fugues d'amoníac poden posar en perill no solament als treballadors de la planta, sino també a la gent que viu o treballa en els llocs aledaño. Atres possibles accidents són les explosions, i les lesions d'ulls, nas, gola i pulmons.

En el sol, bactèries convertixen els composts nitrogenats en òxit nitroso (N2O), un potent gas d'efecte hivernàcul.

Com alguns dels impactes que s'han mencionat poden ser evitats completament, o atenuats més exitosamente a menor cost, si es tria el lloc en esment.

No obstant es deu entendre l'aprofitament de l'ocupació de fertilisants orgànics, i lo mateix que de minerals, com un modo important d'intervenció de l'home en el cicle de substàncies de l'agricultura. A través dels animals els excrements dels quals són aprofitats, passen nitrogen, fòsfor, potassi i atres nutrients als excrements.

Rebujos sòlits

Els rebujos sòlits són aquells que estan considerats com un perill per a la nostra salut i la de les nostres famílies. Alguns d'estos rebujos, són aliments que es deixen tirats al ras, sent estos orgànics tendixen a descompondre's fàcilment, per #lo que s'aniran acumulant i produint una mala olor, o be, malalties.

Reducció dels desperdicis

S'ampren importants cantitats d'aigua en l'indústria de fertilisants, per als processos, refredat, i operació dels equips de mitigació de la contaminació. Els rebujos líquits s'originen en els processos, torres de refredat i purgación de les calderes, causant derrames, fugues i escurrimiento. No obstant, existix l'oportunitat de reutilisar estes aigües dins de les plantes, i reduir les demandes de la planta sobre les existències locals. Per eixemple, l'aigua servida que prové de la producció d'àcit fosfórico pot ser utilisada, novament, com a aigua de procés en la mateixa planta. Atres aigües servides poden ser amprades en els condensadores, lavadores de gasos i sistemes de refredat.

L'algeps de les plantes de fertilisants de fosfat, pot ser utilisat en la fabricació de ciment i producció de blocs per a la construcció, i planches d'algeps. Ademés, s'utilisa l'algeps per a cobrir les farcidures sanitàries. Si està contaminat en metals tòxics o material radiactiu, requerirà un tractament especial.

Les empreses d'aigua potables dels Estats Units ampren àcit hidrofluosilícico àmpliament, per a fluorización perque, com a rebuig de la producció de fertilisants de fosfat, és molt manco costós que fluorur de sodi. Es transporta l'àcit grans distàncies en els Estats Units, pero, en general, la seua exportació no és econòmicament atractiva. No obstant, poden presentar-se circumstàncies en les que puga ser reutilisat per un país en desenroll, especialment despuix de convertir-ho en una sal de sodi. Ademés, l'àcit pot ser utilisat per a produir fluorur d'alumini.

Amoníac

La producció, us i almagasenament d'amoníac requerix un disseny encertat, bon manteniment i monitorisació, per a reduir al mínim el risc de fugues o explosions accidentals. És essencial tindre un pla de contingència per a protegir al personal de la planta i les comunitats aledaño.

L'amoníac es pot aplicar directament al sol per mig de tractors equipats en mànegues o tubos injectors. En almagasenament té comportament de substància líquida, per #lo que el nitrogen injectat al sol té escàs nivell de fuga al mig ambient. En grans plantacions de canya de sucre, la fertilisació en amoníac és més eficient que aplicar urea o un atre fertilisant sòlit en nitrogen.

Alternatives del Proyecte

Tipos de plantes de processament

Els temes generals que han de ser considerats durant la selecció del lloc per a una planta industrial destinada a la producció de fertilisants es presenten en la secció: "Ubicació de Plantes i Desenroll de Parcs Industrials". La naturalea de la producció de fertilisants és tal que els impactes sobre la calitat de l'aigua, i els de l'extracció de les matèries primeres i transport dels materials al granel a la planta i fòra d'esta, mereixen especial atenció durant l'evaluació dels llocs alternatius. Si la calitat de les aigües de recepció és inferior, o el cabal és insuficient, són inadequades, han per a rebre els efluents ben tractats. Si la demanda de matèria primera per a una planta de fosfat requerix l'obertura de pedreres adicionals, estes deuen ser identificades (si són conegudes), i els seus impactes ambientals deuen ser considerats com a part del proyecte.

Procés de fabricació

Encara que existix una varietat d'alternatives per a la planificació i eixecució dels proyectes, generalment, les matèries primeres que estan disponibles i la demanda per als productes terminats específics, llimiten el tipo de procés de fabricació de fertilisants que es pot utilisar. En tractar-se d'un procés d'àcit fosfórico, la calitat del subproducte d'algeps pot ser un paràmetro: el procés hemihidrato pot produir algeps que servixca, directament, com a aditiu per a la fabricació de ciment.

Les plantes de coquificación de ferro i acer són una font de matèria primera alternativa, pero llimitada, per a la producció de fertilisants de sulfat d'amoni (produït de amoniaco i àcit sulfúric); el sulfat d'amoníac és un subproducte de la producció de coque, i també de la producció de caprolactam (nailon). El gas natural, el petròleu, la nafta i el carbó són matèries primeres alternatives per a la producció de amoniaco. El sofre i les #pirita són opcions per a la producció d'àcit sulfúric.

El gas natural, el petròleu i el carbó són diferents combustibles que poden servir per a generar vapor en les plantes de fertilisants.

Control de la contaminació atmosfèrica

Es deuen considerar les següents mides per a controlar les emissions atmosfèriques que emanen de les operacions de les plantes: disseny del procés i selecció dels equips, precipitadores electrostàtics, lavadores dels gasos d'escape, filtres i ciclons.

Control de la calitat de l'aigua

Es pot controlar la contaminació de l'aigua causada per la descàrrega d'efluents o el escurrimiento provinent de les piles de rebujos, si el monitoreo és adequat. El disseny del proyecte deu contemplar les següents opcions, sobre el tractament de les aigües servides i de enjuague:

• reutilisació de les aigües servides;
• intercanvi iònic o filtració de membrana (plantes d'àcit fosfórico);
• neutralisació de les aigües servides àcides o alcalinas;
• sedimentación, floculació i filtració dels sòlits suspesos;
• us de les aigües servides per a rec;
• tractament biològic

Administració i capacitació

Els impactes potencials dels processos de fabricació de fertilisants sobre l'aire, l'aigua i el sol, impliquen la necessitat de tindre un respal institucional, per a assegurar que siga eficient, la supervisió del maneig dels materials, i per a controlar la contaminació i reduir els desperdicis. Es deu capacitar al personal de la planta en les tècniques empleades per a controlar la contaminació de l'aire i l'aigua. A sovint, els fabricants dels equips, provenen la capacitació necessària sobre la seua operació i manteniment. Es deuen establir procediments normals d'operació de la planta, per a que siguen implementats per la gerència. Estos deuen incloure la pre-operació dels equips que controlen la contaminació, requeriments sobre la monitorisació de la calitat de l'aire i l'aigua, instruccions als operadors a fi de previndre les emissions malolientes, i directrius sobre la notificació de les autoritats competents en el cas d'una descàrrega casual de contaminants. Es deu millorar el maneig de les substàncies tòxiques i perilloses per mig de l'us de detectors alarmes etc i capacitació especial llaura el personal operatiu.

Són necessaris els procediments d'emergència a fi d'implementar acció ràpida i efectiva en el cas de que ocórreguen accidents, (p.ej., derrames, incendis o explosions majors), que representen greus riscs per al mig ambient o la comunitat circumdant. Freqüentment, els funcionaris i agències del govern local, aixina com els servicis comunitaris (meges, bombers, etc.), juguen un paper clau en este tipo d'emergència; per això, deuen ser inclosos en el procés de planificació. Els eixercicis periòdics són components importants dels plans de resposta. (Vore la secció: "Maneig de Perills Industrials", per a majors detalls.)

Es deuen establir i implementar normes de salut i seguritat en la planta, incloent les següents:

• Recaptes per a previndre i respondre a fugues casuals d'amoníac o derrames fortuïts d'Àcit sulfúric, fosfórico o nítric;
• Procediments per a reduir al mínim el perill d'explosió del nitrat de calcio i amoni;
• Procediments per a assegurar que l'exposició als vapors d'amoníac i òxit de nitrogen (plantes de fertilisants nitrogenats), als vapors de vaig donar i trióxido de sofre, i a la boira terrera d'àcit sulfúric, siga inferior a les normes fixades pel Banc Mundial;
• Un programa d'exàmens mèdics rutinaris;
• Capacitació permanent sobre la salut i seguritat en la planta, i bones pràctiques de neteja ambiental;

(Para majors detalls, vore Occupational Health and Safety Guidelines del Banc Mundial, i els següents capítul: "Maneig de Perills Industrials", "Maneig de Materials Perillosos", i Ubicació de Plantes i Desenroll de Parcs Industrials.")

Es deuen fixar normes per a les emissions i efluents de la planta, d'acort en els reglaments nacionals, si existixen; cas contrari, deuen establir-se d'acort als lineamientos del Banc Mundial. Les agències governamentals que tenen la responsabilitat de monitorear la calitat de l'aire i l'aigua, operar els equips de control de la contaminació, implementar les normes, i vigilar les activitats d'eliminació de desperdicis, poden requerir capacitació especialisada i deuen tindre l'autoritat i equips necessaris. L'evaluació ambiental deu incloure la valorisació de la capacitat local en este respecte, i recomanar l'incorporació, en el proyecte, dels elements apropiats d'assistència.

Monitoreo

Els plans específics de monitoreo de les plantes de fertilisants i els llocs depenen del cas i deuen incloure:

• l'opacitat del gas del fumeral en forma contínua;
• proves periòdiques (plantes de fosfat, solament) per a detectar les emissions de partícules, composts de flúor, òxits de nitrogen, diòxit de sofre;
• control dels òxits de sofre en les plantes d'àcit sulfúric i dels òxits de nitrogen de les d'àcit nítric;
• proves periòdiques (plantes de nitrogen, solament) per a verificar les emissions de partícules, amoníac i òxits de nitrogen;
• paràmetros del procés (continu) que verifiquen l'operació dels equips que controlen la contaminació atmosfèrica (p.ej., els registres de la temperatura del gas del fumeral indicaran si els lavadores estan fòra de servici);
• la calitat de l'aire del lloc de treball per a detectar els següents contaminants, segons el tipo de planta i procés: òxits de nitrogen, amoníac, diòxit de sofre, composts de fluoro i partícules;
• la calitat de l'aire ambiental al voltant de les plantes per a verificar la presència dels contaminants corresponents;
• la calitat de les aigües de recepció, aigües avall, per a controlar la presència d'oxigen dissolt i els contaminants corresponents;
• el control del pH (continu) de les corrents de rebujos líquits, aixina com els sòlits totals suspesos o dissolts, amoníac, #nitrat, nitrogen orgànic, fòsfor, Demanda d'Oxigen Bioquímic (DOB5), oli i grassa (si s'utilisa oli combustible);
• les descàrregues d'aigua pluja per a detectar la presència de fòsfor, composts de fluoro, sòlits totals suspesos i el pH;
• algeps per a controlar el contingut de cadmi i atres metals pesats i radioactividad;
• les àrees de treball de totes les plantes, a fi de control els nivells de soroll;
• el pH de les aigües de recepció, aixina com els sòlits totals suspesos, i la calitat de l'aire ambiental per a controlar la presència de partícules;
• les piles d'arreplega d'algeps i les piscines, per a controlar el escurrimiento i infiltració;
• inspeccions per a assegurar que es complixquen els procediments de seguritat i de control de la contaminació, aixina com els programes adequats de manteniment.

Per països

Unió Europea

En l'Unió Europea s'ha la següent normativa:

• Reglament (CE) n.º 2003/2003 del Parlament Europeu i del Consell de 13 d'octubre de 2003, relatiu als abonaments.

Reglament (CE) n.º 1907/2006, del Parlament Europeu i del Consell, de 18 de decembre de 2006, relatiu al registre, l'evaluació, l'autorisació i la restricció de les substàncies i preparats perillosos (REACH). Reglament (CE) n.º 1272/2008, del Parlament Europeu i del Consell, de 16 de decembre de 2008, sobre classificació, etiquetage i envasat de substàncies i mescles. Reglament (CE) n.º 1069/2009, del Parlament Europeu i del Consell, de 21 d'octubre de 2009, pel que s'establixen les normes sanitàries aplicables als subproductes animals i els productes derivats no destinats al consum humà i pel que es deroga el Reglament (CE) n.º 1774/2002, considerant la seua possible utilisació en la fabricació d'abonaments i esmenes.

Espanya

En Espanya, la matèria es troba regulada pel Real Decret 506/2013, de 28 de juny, sobre productes fertilisants.

Vore també

• Nutrició vegetal
• Impacte ambiental de l'agricultura
• Agricultura ecològica
• Abonament orgànic
• Biofertilizante
• Compost
• Element químic essencial
• Enraizante
• Escorrentía
• Esmena (agricultura)
• Eutrofización
• Fertilisació foliar
• Fertilisació carbónica
• Fertirrigación
• Guano
• Humus
• Impacte ambiental potencial
• Justus von Liebig
• Lombricultura
• Permacultura
• Purines
• Quelats: (aumenten la biodisponibilidad d'alguns nutrients com el ferro).
• Vermicompost

Enllaços externs

• Diferències entre abonaments i fertilisants.
• Informació necessitats.
• Informació general sobre les característiques dels fertilisants. [2] archivat en Wayback Machine.
• Toxicitat per fertilisants.
• Els fertilisants i el petròleu. [3] archivat en Wayback Machine.
• Informació general sobre els fertilisants. [4] archivat en Wayback Machine.
• Qualitats per a personalisar un fertilisant.

Fertilisant en el Viccionari.

• seus-beneficis-2/ Usos principals de Fertilisants Químics i els seus Beneficis Eximgro
• Cóm actuen els fertilisants minerals en els jardins, horts i frutales La-Agricultura