Amoníac en l'agricultura
_(14780467991).jpg){kind=link}
El amoniaco anhidro és l'amoníac pur, sense aigua, presentat en estat líquit a temperatura ambiente.[1] Se li afig el terme anhidro per a distinguir-ho d'atres productes als que se'ls denomina impròpiament amoniaco ya que a les solucions amoniacales, solucions de amoniaco en aigua, se'ls crida, comunament, amoniaco en lloc d'aigua amoniacal o hidròxit amònic.[2] Al sulfat amònic, sal amoniacal sòlida i cristalina, se li crida, també, en mijos agrícoles amoniaco, possiblement perque va anar el primer abonament amoniacal que es va amprar massivament.[3]
L'amoníac ha segut utilisat en l'agricultura des de principis de el XX. En 2004, el 83% de l'amoníac produït industrialmente en el món s'usava com a base per a fertilisants agrícoles, lo que supon un consum de més del 1% del total de l'energia que produïx la humanitat.[4]
Història
[editar | editar còdic]
La primera referència de l'us de amoniaco com a fertilisant prové de 1853 en Anglaterra.[5] El francés Mazé, en 1896, va fer la primera experiència per a demostrar la possibilitat de les plantes de valdre's del nitrogen amoniacal per a la seua nutrició. Pero no va tindre aplicació pràctica perque l'utilisació d'un gas licuado baix pressió, era, en aquell moment, impossible.[6] En 1939 les investigacions varen ser recomençades en els Estats Units per Leavitt qui va desenrollar una palesa per a l'us de amoniaco en terres arables.
En esta experiència en la delta del Mississipi comença l'abonat del sol en gran cantitat de nitrogen. Al fi de la Segona Guerra Mundial, la necessitat de buscar nous mercats per al amoniaco en haver disminuït la demanda per a usos bèlics, va fer que les indústrias es dirigiren cap al camp, començant el creiximent de l'aplicació directa del amoniaco anhidro com abonament nitrogenat. El Dr. W.B.Andrews i el seu equip en l'Universitat del Estat de Mississipi varen montar les bases per al creiximent de l'us agrícola del amoniaco. Va caldre solucionar els problemes dels depòsits del gas, idear les ferramentes necessàries per a la seua injecció en el sol agrícola i véncer les dificultats del seu maneig.[5]
Es va aplegar aixina en poc temps a l'us agrícola en gran escala del amoniaco anhidro, en tan bons resultats que en pocs anys va aplegar a ser d'us ordinari en Estats Units. Contenint el 82 % de nitrogen en forma totalment amoniacal, el amoniaco anhidro (sense aigua), cridat moltes voltes amoniaco agrícola o amoniaco líquit és l'abonament més concentrat i l'únic que s'aplica en forma de gas.[5]
Abonat en amoniaco anhidro
[editar | editar còdic]
En llínees generals el amoniaco anhidro aplega als centres de distribució per mig de cisternas ferroviàries o de camió. Estos centres representen els punts de partida del amoniaco per a la seua utilisació agrícola.[7]
Des d'estos centres se suministra als depòsits nodriça fixos o mòvils situats en les finques i des d'estos es reposta a les abonadoras que cridem aplicadors. Estos aplicadors injecten el amoniaco agrícola en el sol a on gasifica totalment difonent-se d'una a una atra partix de la zona d'injecció.
Es componen fonamentalment de les parts següents:
- Un tanc d'acer, per a contindre el amoniaco.
- Un dispositiu que regula la cantitat de amoniaco que ix del depòsit.
- Un divisor de fluix que distribuïx equitativamente el amoniaco entre els injectors.
- Una série d'injectors que depositen el amoniaco dins del terreny.
També s'han montat aplicadors de amoniaco en els llaurats de manera que se simultànea l'operació en una operació de laboreo del terreny en el consegüent benefici econòmic.
El depòsit du com a accessoris: un conjunt de canonades per a efectuar les operacions de càrrega i descàrrega, una vàlvula de seguritat que entra en funcionament en el cas de que la pressió del amoniaco en l'interior del tanc supere per qualsevol motiu la pressió de treball, un indicador de nivell que permet apreciar en tot moment la cantitat de amoniaco que hi ha en el depòsit i també un atre indicador de nivell, cridat punt alt que senyala el llímit d'omplit que no deu superar-se.
Normalment el amoniaco agrícola s'injecta en el sol a una profunditat variable (10/25 cm), segons la naturalea i estructura del terreny en el moment de l'aplicació.
L'aplicació serà molt millor en sols ben llaurats que tancaran millor i contindran espais d'aire suficients per a que el amoniaco es difonga i s'una a l'argila i a la matèria orgànica.
La distància entre les dents injectors depén de: la cantitat de amoniaco, del cultiu i de l'época de l'aplicació de l'abonament. En el cas de l'injecció efectuada en presiembra per a un cereal de primavera-estiu, (per eixemple el dacsa) pot oscilar al voltant dels 50 cm.
En el cas de cultius del tipo de remolacha, creïlla i dacsa, es pot també recórrer a l'injecció del amoniaco durant el curs de la vegetació de la planta, fent passar una dent injector entre cada llínea i naturalment caldrà adaptar l'espai entre les dents injectors a la de les llínees de sembra.
Quan abonar en amoniaco anhidro
[editar | editar còdic]Si la temperatura del sol està entre 4 °C i 10 °C o menys, el nitrogen permaneix en forma d'ion amoni (NH4+). Aixina pegat a l'argila i a la matèria orgànica no pot ser arrastrat per a avall per l'aigua ni evaporat per dalt. Quan les temperatures del sol passen de les indicades certs grups de bactèrias convertixen el N amoniacal en nitrits (NO2-) i despuix en nitrats (NO3-) que és la forma més usada per les plantes per a alimentar-se, encara que algunes plantes poden usar una cantitat considerable de nitrogen en forma amoniacal.[8]
El amoniaco anhidro permet abonar en una única aplicació de nitrogen per a tot el cicle de vida de la planta. Esta única aplicació permet una millor nutrició del cultiu ya que la nitrificació de la mateixa manera que el desenroll de la planta van lligades a la temperatura en lo que la planta té la dosis de nitrogen nítric que necessita en cada moment i el nitrogen no es pert per les pluges o el rec.
Hi ha tres époques diferenciades d'aplicar el amoniaco: en presiembra en autumne, en presiembra en primavera i en postsiembra injectant entre llínees de cultiu. També s'està aplicant en un sol passe en sembrar, sobretot en la sembra directa.[9]
- Aplicació otoñal. L'aplicació otoñal deu practicar-se en les zones en que les temperatures miges del sol en hivern siguen inferiors a 10 °C. A esta temperatura la nitrificació és molt baixa i és nula a 0 °C. Pot aplicar-se en autumne no només para les sembres otoñales sino inclús para les sembres de primavera. Per les baixes temperatures és molt corrent en el nort de l'Oest americà i en el Mig Oest per les poques pluges. Pot fer-se una aplicació otoñal en sols en molts residus de collites perque una gran part de lo que nitrifique serà aprofitat pels microorganismes del sol per a destruir estos residus. Aixina es reduiran les pèrdues per lixiviación pero l'eficiència d'este nitrogen en l'any següent pot ser menor, ya que dependrà del moment en que es restituïxca al sol. L'aplicació otoñal pot tindre la ventaja de fer-la en un moment de menys treball i en els que la terra sol estar en bo adop. Ha donat els millors resultats en els anys secs.
- Aplicació en primavera. L'aplicació en primavera és la més amprada a pesar de ser el moment de més treball, pels bons resultats conseguits i també perque la dosificació ya es pot fer sabent en seguritat el cultiu que es va a implantar.
- Aplicació del amoniaco anhidro i sembra en un sol passe. Hi ha varis tipos de sembradoras de sembra directa en aplicació de amoniaco anhidro simultàneament. En cap cas la distància entre el punt d'injecció i la llavor és major de 5 cm.
Aplicació entre les llínees de cultiu
[editar | editar còdic]L'aplicació entre llínees és una bona forma d'aplicar el amoniaco perque:
- Segons l'estat del cultiu es pot calcular la cantitat a aplicar.
- Poden haver-se controlat les males herbes i aixina no li les abona.
- Hi ha un periodo llarc d'aplicació (en dacsa, des del moment de la sembra fins que té 60 70 cm d'altura).
- S'evita el problema del poc temps entre el laboreo i les sembres primerenques.
En estes aplicacions entre llínees s'ha trobat moltes voltes una major rapidea d'assimilació del nitrogen comparant-la en la del nitrat granulado. Pot ser que la major rapidea de la planta en valdre's del nitrogen amoniacal respecte al nítric, en contra de tot lo que s'ha dit, siga degut a que el amoniaco, injectat en profunditat, siga millor utilisat per la planta que els nitrat granulados distribuïts en superfície. Dit d'un atre modo una forma de nitrogen tinguda com d'acció més llenta, com la amoniacal, pot ser més ràpida que un nitrat distribuït en cobertera en raó de la seua major difusió al nivell de les raïls. A este respecto es pot afegir que el amoniaco representa el mig per a obtindre un bon repartiment del nitrogen en el terreny, garantisant també, del millor modo, la nutrició de la planta aun cuando la humitat del terreny comence a faltar.
Fixació i transformació en el sol
[editar | editar còdic]
En eixir de la dent injector el amoniaco s'expandix gasificándose i varis processos químics comencen tan pronte s'injecta el amoniaco en el sol. Un d'ells és la conversió del amoniaco gas en ion amoni (NH4+) quan el amoniaco es posa en contacte en l'aigua, partícules d'argila i components orgànics del sol. En el procés de conversió de NH3 en NH4+, la molècula del amoniaco accepta un ion hidrogen (H+) d'una font del sol i es transforma en ion amoni.[10]
La formació de ion amoni convertix el gas amoniaco que és tòxic per a la matèria viva en una forma que pot ser usada pels microorganismes i les plantes superiors. Les molècules de amoniaco o el ion amoni format pel amoniaco en aigua, argila o matèria orgànica són atretes per les partícules minerals de sol immediatament despuix de l'injecció del amoniaco.[11] L'amoníac pot ser absorbit en sols pels minerals o pels coloide del sol per vàries reaccions sumament importants, des del punt de vista de l'us dels fertilisants, per dos raons:
- L'absorció prevé les pèrdues de amoniaco cap a l'atmòsfera i ho conserva en el sol per a l'us pels microbis i les plantes
- Algun d'estos mecanismes d'absorció convertixen directament el amoniaco anhidro en forma d'amoni
Els mecanismes d'absorció del amoniaco des de reaccions químiques fixen el amoniaco molt fortament. L'unió produïda en l'absorció química és de naturalea elèctrica ya que les superfícies de les partícules d'argila estan cobertes en càrregues negatives. El ion se subjecta a esta superfície,per la seua càrrega positiva. El amoniaco o més correctament els ions amoni (NH4+), subjectes, es consideren com compresos en el recapte de nitrogen disponible en el sol.
En terrenys en pH àcit el ion amoni es fixa sobretot en els materials arcillosos. Lo mateixa ocorre en terrenys alcalinos encara que en este cas la fixació sobre la matèria orgànica assumix una notable importància. En els terrenys rics en calç el fertilisant es fixa per mig d'una relació de canvi en els ions Ca que en el moment de l'injecció es troba sobre el complex absorbent.
Una volta injectat i sobretot quan el amoniaco queda fixat no hi ha cap risc de pèrdua ni per la pluja ni per la pura i simple evaporament. En el cas dels abonaments que es deixen sobre el sol les pèrdues per evaporament del nitrogen amoniacal són sempre majors en qualsevol un atre que en el amoniaco anhidro perque l'enterrament d'est és instantàneu.
El procés metabòlic en la planta per a formar aminoàcits i proteïnas necessita que el nitrogen es transforme a forma amònica o amina (NH2-) per a poder-ho utilisar. El nitrat es reduïx aixina: el nitrat (NO3-) pansa a nitrit (NO2-) que passa amoni (NH4-)i d'ahí a amina (NH2-). Per este motiu, abans de transformar-se en nitrat, les plantes superiors han pres ya partix com ion amoni. Algunes plantes, i sobretot les plantes jóvens preferixen el nitrogen amoniacal en lloc del nítric, degut, en part, al fet de que les plantes més jóvens no posseïxen el sistema enzimàtic necessari per a convertir el nitrogen nítric en amoniacal.
Els processos d'oxidació inclouen la conversió del ion amoni en nitrogen nítric lo que es diu nitrificació. La nitrificació comença en la perifèria de la zona de retenció del amoniaco i va cap al centre. En el procés de nitrificació intervenen dos grups de microorganismes del sol: les nitrosomonas i les nitrobacterias.[12]
Normalment l'oxidació de nitrit a nitrat per les nitrobacterias és immediata a la del amoniaco a nitrit per les nitrosomonas; per açò rarament persistix alguna cantitat de nitrit en el sol. La nitrificació és màxima quan la humitat del sol està entre un mig i dos terços de la humitat màxima. Les temperatures òptimes per a la nitrificació estan compreses entre 18 °C a 32 °C. L'activitat dels microorganismes decreix ràpidament en temperatures majors de 32 °C o menors de 16 °C i cessa completament a 0 °C. Quan les temperatures del sol són baixes, com en el fi de l'autumne o durant l'hivern la nitrificació és molt menuda. També és molt baixa la nitrificació quan s'enterren molts de residus de collites, per la gran demanda de nitrogen per part de les bactèries per a descompondre'ls.[13]
Una volta transformat de amoniaco a nitrat el nitrogen no s'unix eléctricamente a l'argila. En forma nítrica pot moure's en el sol per capilaridad o pels moviments descendents o ascendents de l'aigua de rec.
El nitrogen nitroso o el nítric poden perdre-se en l'atmòsfera quan els microbis, per a prendre l'oxigen que necessiten, reduïxen nitrit i nitrat a gasos com a òxit nitroso o nitrogen elemental per haver poc oxigen. Esta és la causa més corrent de la falta de nitrogen en els sols encharcados.
El temps de transformació de nitrogen amoniacal en nítric en el terreny oscila entre les huit i les dotze semanes a una temperatura de 15 °C. Per açò abonant en amoniaco anhidro en presiembra en primavera la planta té disponible durant 50 a 80 dies preferentment nitrogen amoniacal. També en el sol hi ha nitrogen nítric procedent de la transformació. Passat este periodo en el terreny està present essencialment el nitrogen nítric procedent de la transformació amoniacal. La planta acaba aixina el seu cicle sempre en condicions òptimes de nutrició.
Acció del amoniaco sobre l'estructura del terreny
[editar | editar còdic]Per l'interacció de l'amoníac en certes fraccions de la matèria orgànica el amoniaco anhidro influïx notablement sobre l'estabilisació general dels agregats del sol. És evident també el bon efecte d'este abonament sobre la descomposició dels residus vegetals en la terra, en relació en la possibilitat de constituir enllaços químics entre el amoniaco i certes porcions de la matèria orgànica no totalment evolucionada.
A llarc determini es manifesta també una acció favorable sobre l'evolució de la relació C/N que contribuïx a millorar sensiblement l'estructura dels terrenys, favorint la formació d'humus estable a partir dels residus vegetals, pobres en nitrogen, enterrats (palla de gramíneas, restants de collites etc.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Unitat de Regència Química de l'Universitat de Costa Rica. «OH0003 - Amoniaco». Consultat el 6 de febrer de 2019.
- ↑ «Preguntes i respostes sobre l'us d'hidròxit d'amoni en la producció d'aliments» (en en-us). IFIC Foundation. Archivat des d'el original, el 9 de febrer de 2019. Consultat el 6 de febrer de 2019.
- ↑ Edicions Paraninfo, S.A..Consultat el 6 de febrer de 2019.
- ↑ Max Appl (2006). Ammonia, in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a02_143.pub2.
- ↑ 5,0 5,1 5,2 Academic Press.8
- 61–125.Consultat el 6 de febrer de 2019.
- ↑ Science.35(913)
- 996–1000.ISSN 0036-8075.doi:10.1126/science.35.913.996.Consultat el 6 de febrer de 2019.
- ↑ Consultat el 6 de febrer de 2019.
- ↑ Editorial Elearning, S.L..Consultat el 6 de febrer de 2019.
- ↑ Reverte.Consultat el 6 de febrer de 2019.
- ↑ Mundi-Prensa Llibres.Consultat el 6 de febrer de 2019.
- ↑ Reverte.Consultat el 6 de febrer de 2019.
- ↑ Bib. Orton IICA / CATIE.Consultat el 6 de febrer de 2019.
- ↑ Reverte.Consultat el 6 de febrer de 2019.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Amoníaco en la agricultura» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.