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FUENTES DE NUTRIMENTOS DE LAS PLANTAS: ABONOS Y
FERTILIZANTES
IMPORTANCIA DEL TEMA
La presente lectura pretende introducir al alumno en el conocimiento de los fertilizantes, así
como presentar un panorama global de qué son y para qué se utilizan los fertilizantes. Además
hace hincapié en la importancia de los mismos como modernos auxiliares en la producción de
alimentos.
PROPÓSITOS DIDÁCTICOS
Que el alumno:
Comprenda la importancia de los fertilizantes para proporcionar o restituir a un suelo los
elementos químicos necesarios para el desarrollo de las plantas.
Conozca distintos tipos de fertilizantes y su función en la producción agrícola.
TEMÁTICA
Importancia del N, K y P como elementos fundamentales del suelo.
El humus como fertilizante.
Qué es un fertilizante.
Características y clasificación de los fertilizantes.
Algunos factores que condicionan la acción de los fertilizantes y la importancia de
conocerlos.
Factores limitantes de la producción agrícola.
Fertilizantes nitrogenados.
Fertilizantes fosfatados.
Fertilizantes de potasio.
Fórmulas químicas.
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INFORMACIÓN TEÓRICA
INTRODUCCIÓN
En la naturaleza, las plantas toman del suelo las sustancias minerales que necesitan para su
nutrición. El suelo, que sirve de soporte y proporciona alimento a los vegetales, está formado,
además de los materiales parentales, por sales minerales y materia orgánica. Hay además
pequeños huecos ocupados por gotitas de agua o por burbujas de aire. En el suelo viven
numerosos organismos: animales macroscópicos, como las lombrices que, al alimentarse
remueven la tierra aflojándola y permitiendo que penetre el agua y el aire; vegetales
microscópicos, como bacterias y hongos, que por medio de procesos químicos muy complejos
transforman en productos útiles para las plantas los desechos orgánicos que constantemente
caen sobre el terreno como hojas, ramas, excrementos de animales, organismos muertos,
etcétera, formando así el humus.
Como todos los seres vivos, los vegetales están constituidos por protoplasma o materia viva. Si
quemáramos una planta y pudiéramos recoger las cenizas y los gases productos de la
combustión e hiciéramos un análisis detallado de ellos, encontraríamos los mismos elementos
químicos que ya fueron citados al estudiar la materia viva.
Los elementos más abundantes en los vegetales son los mismos que abundan en la
naturaleza: carbono hidrógeno, oxígeno y nitrógeno; contienen además en menor proporción
fósforo, azufre, calcio, hierro, potasio, magnesio, zinc, manganeso y cobre.
Los vegetales toman el carbono y el oxígeno del aire, y el hidrógeno del agua. A principios del
siglo XVII se creía que la única sustancia que las plantas tomaban del suelo era el agua, pero al
final del mismo siglo se llegó al conocimiento de que los diversos minerales que quedan en las
cenizas al arder un vegetal, proceden del suelo en que viven, de donde los toman en forma de
sales minerales.
Las “soluciones nutritivas" ideadas en 1860 por dos investigadores, Sacs y Knop, elaboradas
con agua y sustancias minerales disueltas, llegaron a demostrar que el nitrógeno y el fósforo
son los elementos químicos más importantes para el crecimiento y correcto desarrollo de las
plantas. Posteriormente, se demostró que el potasio también juega un papel importante en el
desarrollo de las plantas.
De acuerdo con lo anterior, el papel que en el crecimiento y desarrollo de las plantas juegan los
tres elementos químicos (nitrógeno, fósforo y potasio), es:
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Nitrógeno: promueve el desarrollo de tallos y hojas.
Fósforo: estimula el crecimiento y acelera la formación de frutos y semillas.
Potasio: es esencial para el desarrollo de almidones, azúcares y fibras, así como para
prevenir enfermedades y disminuir los efectos de aplicaciones excesivas de nitrógeno.
En las comunidades biológicas, por ejemplo en los bosques, existen especies animales
asociadas a especies vegetales; éstas toman del suelo y de la atmósfera los elementos que les
son necesarios para fabricar sus alimentos; alimentos que son aprovechados también por los
animales. Los restos orgánicos que caen al suelo son desintegrados de tal manera que los
elementos vuelven a él y pueden ser utilizados, una y otra vez por los vegetales. Este ciclo que
se cumple en las comunidades biológicas, explica su supervivencia durante miles de años.
El fenómeno no se observa en los campos de cultivo, ya que al recogerse las cosechas cada
año, los elementos del suelo tomados por los vegetales se van agotando poco a poco hasta
que se produce el empobrecimiento de los suelos. Se hace entonces necesario agregar al
suelo sustancias llamadas abonos o fertilizantes, que se definen como: sustancias
orgánicas o inorgánicas utilizadas en la agricultura para proporcionar o restituir a un
suelo los elementos químicos precisos para el desarrollo balanceado de las plantas;
dichos elementos son:
Elementos fundamentales: nitrógeno, fósforo, potasio.
Micronutrimentos (llamados oligoelementos) necesarios en pequeñas cantidades:
hierro, manganeso, molibdeno, cobre, etc.
Los abonos son de dos clases:
De naturaleza biológica u orgánica: como el guano, estiércol, fosforita, etcétera.
De naturaleza inorgánica: son los fertilizantes químicos, los cuales se clasifican en orgánicos
e inorgánicos, y en simples o compuestos según el número de elementos químicos que
aportan.
En el mismo orden de ideas, se puede afirmar que algunas tierras son productivas de un modo
natural y otras, tales como las álcalis, las áridas, las muy ácidas o las muy arenosas, en su
estado natural no producen planta alguna de valor económico. Pero, no importa que tan pobre
sea el suelo de modo natural, ya que puede hacerse productivo mediante la adición de agua,
materia orgánica, sustancias mejoradoras de la tierra y/o fertilizantes. De esta manera, se
pueden agregar los nutrimentos de las plantas al suelo. Existen 16 elementos químicos
alimenticios para las plantas, conocidos como macronutrimentos y micronutrimentos, y son los
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que se requieren para el máximo desarrollo de aquéllas. De estos, 13 provienen de la tierra.
Los otros tres - carbono, hidrógeno y oxígeno - se obtienen del aire y del agua. El porcentaje de
estos elementos en la materia seca de los vegetales varía notablemente con las diferentes
especies de plantas y con los diversos tipos de suelos y condiciones atmosféricas de
crecimiento. Sin embargo, el orden de magnitud, expresado como porcentaje promedio de cada
elemento presente en el peso seco de una planta completa, puede representarse como sigue:
TABLA DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA DE UNA PLANTA
ELEMENTO QUÍMICO. CANTIDAD EN LA TOTALIDAD DE LA
PLANTA (PORCENTAJE EN PESO SECO, %)
Oxígeno (O) 45
Carbono ( C ) 44
Hidrógeno (H) 6
Nitrógeno (N) 2
Fósforo (P) 0.5
Potasio (K) 1.0
Calcio (Ca) 0.6
Magnesio (Mg) 0.3
Azufre (S) 0.4
Boro (B) 0.005
Cloro (Cl) 0.015
Cobre (Cu) 0.001
Hierro (Fe) 0.020
Manganeso (Mn) 0.050
Molibdeno (Mo) 0.0001
Zinc (Zn) 0.01
TOTAL 99.9011
PAPEL DE LOS FERTILIZANTES
Los fertilizantes químicos se emplean principalmente con el propósito de aumentar la cantidad
de material nitrogenado; están formados por sales minerales solubles, como el nitrato de sodio,
“superfosfatos” (compuestos solubles formados por fósforo, calcio), sulfato de amonio,
carbonatos de calcio y de magnesio, cloruro y nitrato de potasio y otros. Los abonos minerales
actúan con rapidez, es conveniente agregarlos al suelo en primavera, antes de que las plantas
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los necesiten; están expuestos a ser arrastrados por las lluvias, quedando fuera del alcance de
los vegetales cuando éstos los necesitan. Algunas de estas sales (como el sulfato de amonio)
tienden a aumentar la acidez del suelo, por lo que en muchos casos es necesario agregarles
cal; no aumentan la cantidad de humus, por lo que no afectan las condiciones físicas del suelo.
Los abonos orgánicos son de acción lenta; se aconseja añadirlos al suelo en otoño, en tal
forma que los microorganismos del suelo tengan tiempo de transformarlos en compuestos
minerales solubles. Los más comunes son el estiércol de animales domésticos (cabras, vacas,
caballos, cerdos), el guano, polvo de huesos, harina de pescado, basura, etcétera. Los abonos
orgánicos actúan también como mejoradores de las condiciones físicas del suelo, ya que le
agregan gran cantidad de humus: mejoran la capacidad de retención del agua en los suelos
arenosos y el drenaje de los suelos arcillosos.
Por lo común, los fertilizantes no son efectivos cuando la humedad es inadecuada o si la tierra
es demasiado ácida o alcalina para el crecimiento de las plantas. En general estas condiciones
pueden mejorarse, aunque en algunos casos, el costo es prohibitivo, a menos que se haga en
pequeña escala.
CLASIFICACIÓN DE LOS FERTILIZANTES
De acuerdo con sus características y su utilidad, se pueden mencionar los siguientes tipos:
I. Fertilizantes comerciales inorgánicos y orgánicos.
a) Fertilizantes comerciales inorgánicos, tales como sulfato de amonio, urea sintética, nitrato de
amonio, superfosfatos, cloruro de potasio, etc.
b) Fertilizantes comerciales orgánicos, tales como urea y cianamida (también se pueden
preparar sintéticamente).
II. Abonos orgánicos voluminosos y concentrados.
Pueden mencionarse el estiércol de cuadra o establo, heces fecales sólidas y líquidas,
composta, cieno, tortas de oleaginosas, sangre seca y molida, etc. Estos productos suministran
materia orgánica en determinadas cantidades y nutrimentos a las plantas que las utilizan en
pequeñas cantidades.
III. Cultivos de abonos verdes.
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Estos cultivos agregan materia orgánica y nutrimentos. Cuando las leguminosas se utilizan
como abono verde, tienden a agregar 60 a 100 Kg. de Nutrimentos/ha.
IV. Mejoradores del suelo.
Usados en primer término para corregir condiciones desfavorables del suelo como acidez o
alcalinidad y falta de estructura. La caliza molida que corrige la acidez y suministra calcio
aprovechable (Ca). Igualmente, el yeso usado para corregir la alcalinidad proporciona Ca y S
aprovechable.
Para la producción eficiente de cosechas, las plantas usualmente requieren mayores
cantidades de nutrimentos de los que contiene la disolución del suelo en cualquier momento.
Como las plantas utilizan los iones en solución, ésta va siendo restituida por intercambio
catiónico de los minerales de lenta descomposición. Es raro, sin embargo, que la proporción
removida de todos los elementos sea suficientemente rápida y por eso se requiere el uso de
fertilizantes.
FERTILIZANTES QUÍMICOS EN FUNCIÓN DE SU COMPOSICIÓN
Los fertilizantes son los elementos nutritivos que se suministran a las plantas para
complementar las necesidades nutricionales de su crecimiento y desarrollo.
Los fertilizantes inorgánicos probablemente fueron aplicados primero en forma de cenizas
vegetales. La Biblia indica que a los dueños de los viñedos se les aconsejó quemar los residuos
de la poda para usar las cenizas y enriquecer el suelo. Uno de los primeros fertilizantes
químicos fue obtenido por el químico alemán Glauber (1604- 1668) quien colectó salitre (KNO3)
de los corrales del ganado y lo aplicó a los suelos cultivados.
Los conceptos básicos de la nutrición mineral se deben a Liebig. Actualmente, la producción de
fertilizantes depende del grado considerable de nitrógeno sintético (N), del fósforo (P) de la roca
fosfatada y de los yacimientos de potasio.
La producción de fertilizantes nitrogenados ha aumentado con mayor rapidez que la de
cualquier otro de los fertilizantes químicos. Más del 90% de todos los fertilizantes nitrogenados
consideran al amoníaco como materia prima.
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En la aplicación de fertilizantes nitrogenados es importante el conocimiento de la física y la
química del suelo que será abonado. Esto permite detectar las posibles pérdidas por el tipo de
suelo, los ajustes necesarios de las dosis, así como las formas de aplicación.
De los materiales que suministran potasio, el KCl es el principal fertilizante; el segundo en
importancia es el K2SO4. Se ha intentado utilizar el sulfato de potasio y magnesio (K2Mg(SO4)2).
Muchos nutrimentos secundarios y micronutrimentos, presentes en algunos fertilizantes son
suministrados también por diversos materiales acondicionadores del suelo.
Si aparece en la planta una deficiencia de Ca, Mg o S, puede corregirse al aplicar el material
acondicionador del suelo que contenga el elemento deficiente como constituyente.
Dependiendo del grado de la deficiencia del suelo, la aplicación del material fertilizante que
contenga estos elementos secundarios puede servir para corregir parcial o completamente la
limitación del abastecimiento.
Los materiales que contienen fósforo (P) son refinados y molidos para producir fosfato de roca
comercial; de donde se obtendrá posteriormente, mediante una reacción química con el H2SO4
(ácido sulfúrico), el superfosfato simple (con un 20% P2O5), y con la reacción con el H3PO4
(ácido fosfórico), se obtendrá el superfosfato triple (46% de P2O5). Para ver las reacciones de
obtención de estos fertilizantes, se sugiere consultar la lectura Características de algunos
fertilizantes de esta misma obra.
CLASIFICACIÓN DE LOS FERTILIZANTES DE ACUERDO CON SU CONTENIDO DE
NITRÓGENO, FÓSFORO Y POTASIO
Otra clasificación de los fertilizantes es aquélla que toma en cuenta el contenido de los
principales elementos químicos nutritivos: nitrógeno (N), fósforo (P) y potasio (K). Desde este
enfoque los fertilizantes se clasifican como:
Abonos simples. Sólo contienen un elemento químico nutritivo, y a su vez se dividen en:
a) Abono simple nitrogenado: contiene únicamente nitrógeno.
b) Abono simple fosfórico o fosfatado: contiene solamente fósforo.
c) Abono simple potásico: contiene solamente potasio.
Abonos compuestos. Contienen más de uno de los elementos químicos nutritivos citados,
y se dividen en:
a) Abonos compuestos de mezclas. Se llaman mezclas cuando el fertilizante ha sido
elaborado a partir de una mezcla mecánica o manual (los elementos químicos, se encuentran
juntos pero en partículas distintas).
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b) Abonos compuestos complejos. Se llaman así cuando los distintos elementos químicos
pertenecen a una misma fórmula química (en determinados porcentajes).
Estos abonos compuestos son binarios si en la fórmula contienen sólo dos elementos químicos;
N y P, K y N o P y K. Los llamados terciarios poseen los tres elementos: N, P y K.
CARACTERÍSTICAS DE LOS FERTILIZANTES
Una de las características principales de los fertilizantes es su comportamiento en los suelos
respecto a la acidez o alcalinidad. La acidez, la alcalinidad y neutralidad de los fertilizantes se
refieren a su comportamiento final en el suelo; de esta manera influyen en los cambios de pH
de la disolución del mismo (suelo). Si aumenta el pH, el fertilizante será alcalinizante, si lo
disminuye será acidificante.
Las respuestas del suelo a los cambios de pH, dependen de la constitución química del
fertilizante, las características del suelo (su estado físico y químico) y tipo de labores que se
realicen en el mismo.
Los efectos de acidez o alcalinidad no son totalmente inmediatos, ni siquiera cuando se utilizan
pequeñas cantidades, pero se deben tomar en cuenta dichos efectos a largo plazo.
Con base en el comportamiento de los fertilizantes y el conocimiento de las condiciones de un
suelo, se puede saber qué tipo de abono utilizar dentro de la gama de necesidades de
elementos químicos nutritivos.
Otras características del suelo que debemos conocer antes de la aplicación de los distintos
fertilizantes, especialmente, en el caso de aquéllos que contengan nutrimentos secundarios o
micronutrimentos son:
El contenido de materia orgánica del suelo, que posibilita el grado de absorción de
nutrimento al nivel del complejo absorbente (la materia orgánica permite una mejor
integración del fertilizante a la disolución del suelo).
En suelos con poco contenido de materia orgánica los nutrimentos son fácilmente
lixiviados y, además de disminuir la cantidad relativa de los mismos, disminuye su capacidad
de pasar a la disolución del suelo.
La salinidad del suelo promueve el fenómeno de competencia iónica, lo que produce una
marginación de algunos nutrimentos debido al exceso de otros.
La fertilización de los elementos secundarios, así como la de los micronutrimentos debe
realizarse tomando en cuenta los siguientes aspectos:
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1. Aplicación de las cantidades necesarias del nutrimento, en caso de una deficiencia
en la cantidad, cuando las condiciones del suelo son normales en el sentido
agrícola.
2. Corregir las condiciones del suelo (pH, materia orgánica, salinidad, etc.) cuando
éstas son las determinantes de la absorción.
3. Mantener las cantidades de nutrimentos en un estado de equilibrio sin competencia
iónica. Por ejemplo, un exceso de potasio conlleva a una menor asimilación de
magnesio.
FACTORES LIMITANTES DE LA PRODUCCIÓN AGRÍCOLA
En la producción agrícola intervienen gran cantidad de factores, los cuales en su conjunto dan
como resultado una baja o alta producción; estos factores en primera instancia son:
Factores genéticos: Se refieren a la especie de cultivo, variedad, etc.
Factores del medio ambiente: se refieren al tipo de suelo y clima.
Factores biológicos: están relacionados con las plagas, enfermedades y malezas (malas
hierbas).
Factores culturales: Están referidos a las prácticas agronómicas como son la densidad de
siembra, control de malezas, fertilización, etc.
Factores sociopolítico-económicos: Son todos los factores relacionados con el desarrollo
económico y social de un país en lo que se refiere a la producción en el campo; se pueden
mencionar algunos factores como inversión en el campo, tenencia de la tierra, políticas de
riego, educación en el campo, mal uso y abuso de la tierra, mala administración de los
recursos del campo, etcétera.
Los objetivos de un país en materia de producción en el campo se circunscriben a dos
aspectos: aumento de la productividad de la tierra, es decir aumento en la producción de
alimentos y el consecuente beneficio económico de dicho aumento. En este sentido, el cuidado
del suelo y su regeneración son muy importantes, por lo que una buena fertilización es
fundamental.
La fertilización será eficiente si se toman en cuenta los factores arriba mencionados, así como,
el tipo de cultivo, las variedades del mismo y las dosis de fertilizante que deben emplearse,
según los requerimientos de elementos químicos nutritivos del suelo.
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El control de las malezas, plagas y enfermedades garantiza una mayor efectividad de la
fertilización. Si no se controlan las malezas, éstas pueden aprovechar los nutrimentos aplicados
al suelo y competir con el cultivo por luz, agua y nutrimentos. Para el caso de las plagas y
enfermedades, la fertilización será ineficiente en caso de no existir un buen control.
Dentro de los factores climáticos, se deben tener en cuenta las temperaturas extremas, sequías
estacionales, heladas y fundamentalmente el nivel de agua para riego que se dispondrá en el
ciclo de cultivo ya que el agua es uno de los factores más importantes para la producción de
alimentos.
Es importante señalar que en países como el nuestro, los factores políticos, económicos y
sociales juegan un papel fundamental en el aumento o la disminución de la producción de
alimentos, ya que problemas no resueltos, como son la tenencia de la tierra en lo que se refiere
al ejido y al latifundio, la mala administración de los recursos del campo, la corrupción, la baja
inversión en el campo, la política equivocada en los créditos, la mala educación en lo que se
refiere a la capacidad del suelo y a su potencial productivo, entre otros, han dado al traste con
la productividad del campo y lo han sumido en una profunda depresión económica, para la cual
los gobiernos no han encontrado solución, con la consecuente disminución de la producción y
la gran dependencia del extranjero en materia de importaciones. Con base en lo anterior, el
gran ausente de las políticas gubernamentales es el campo, ya que gobiernos van y vienen y el
problema del campo no se resuelve, aún cuando es un gran reclamo social y nacional, ya que
de la producción de los alimentos depende en gran medida nuestro desarrollo en otros campos
económicos.
BIBLIOGRAFÍA
Austin, T. George. 1989. Manual de Procesos Químicos Industriales. México, McGraw Hill,
tomo II, pp. 315-403.
Doménech X., Química del suelo, Miraguano Ediciones, 1995, pp. 90-93, 96
Kent, A. James. 1984. Biblioteca Riegel de Química Industrial. México, CECSA, tomo 3, pp.
575-608.
Rodríguez Suppo, F. Fertilizantes. Nutrición Vegetal. México. AGT Editor, tercera
reimpresión, 1996. pp.129-137.
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CUESTIONARIO DE AUTOEVALUACIÓN
1. ¿Qué se creía en el siglo XVII respecto a la nutrición de las plantas y qué se sabe hoy?
2. ¿Cuál fue la aportación de Sacs y Knop?
3. ¿Cuáles son los tres elementos químicos fundamentales que hay que restituir al suelo y qué
función tiene cada uno?
4. ¿Por qué en los bosques no es necesario agregar fertilizantes?
5. ¿En qué casos es necesario agregar fertilizantes a un suelo?
6. ¿Qué es un fertilizante?
7. ¿Cuáles son las dos clases fundamentales de abonos?
8. ¿Cómo se clasifican los fertilizantes químicos?
9. ¿Qué tierras, en su estado natural, están inhabilitadas para producir plantas?
10.¿Qué habría que agregar para hacer productivas estas tierras?
11.¿De donde provienen los 16 nutrimentos fundamentales de las plantas?
12.¿Para qué se emplean los fertilizantes químicos?. Haz una lista de ellos y escribe sus
fórmulas químicas.
13.¿Con qué fin se agrega cal a un suelo?
14.¿Cuáles son los abonos orgánicos y cuál es su utilidad?
15.¿Qué condiciones hacen inadecuado el uso de un fertilizante?
16. Da ejemplos de fertilizantes comerciales orgánicos e inorgánicos.
17. Da ejemplos de abonos orgánicos.
18.¿Cuál es la función de los abonos verdes?. Da ejemplos de abonos verdes.
19. Menciona algunos mejoradores del suelo y explica cuál es su función.
20.¿Cuál fue una manera primitiva de fertilizar la tierra?
21.¿Cuál fue uno de los primeros fertilizantes químicos?
22.¿Cuál es la materia prima de los fertilizantes nitrogenados?. Escribe su fórmula química.
23.¿Por qué es importante conocer las condiciones físicas y químicas de un suelo antes de
abonarlo?
24. Escribe las fórmulas y el nombre químicos de tres fertilizantes que suministran potasio al
suelo.
25. Escribe las reacciones de obtención del superfosfato simple y del superfosfato triple.
26.¿Cuál es la diferencia entre abonos simples y abonos compuestos?
27.¿Cuándo se dice que un fertilizante es alcalinizante y cuándo acidificante?
28.¿Qué características del suelo relacionadas con los nutrimentos, se deben conocer antes de
aplicar un fertilizante?
29. Menciona los factores que intervienen en la productividad de un suelo.
30.¿Qué metas se persiguen con la producción agrícola?
31.¿Qué otras acciones deben realizarse para aprovechar al máximo la fertilización de un
suelo?
32. Menciona los principales problemas sociopolíticos y económicos que en nuestro país han
frenado la productividad del campo.
33.¿Qué importancia tiene la solución de los problemas del campo?