miniatura|Fertilizante orgánico. Un fertilizante ou adobo sintético é calquera substancia orgánica ou inorgánica de orixe natural ou sintética (diferente dos materias calcarios) que é incorporada a un vexetal, xeralmente agregada a través dos solos (raíces) ou das follas (fertilización foliar) para fornecer un ou máis nutrientes esenciais para o crecemento do mesmo.. A Real Academia Galega defíneo coma o produto químico, ou ben de orixe vexetal ou animal, que se lle bota á terra para que as plantas cultivadas nela se desenvolvan mellor e dean máis e mellores froitos , se ben hoxe xa non se poden considerar soamente os fertilizantes de solo, senón tamén os foliares (nutrición foliar).
Unha avaliación recente atopou que hoxe en día entre o 30 e o 50% dos rendementos dos cultivos son atribuíbeis ao uso de fertilizantes comerciais . Hoxe a incorporación de adobos sintéticos é indispensábel para obtermos un alto rendemento das colleitas. Agárdase que o mercado europeo de fertilizantes creza uns 15,3 billóns de euros alá polo 2018.
Os fertilizantes inorgánicos obtidos na minaría téñense empregado durante moitos séculos, porén a síntese química de fertilizantes inorgánicos foi só desenvolvida amplamente coa chegada da Revolución industrial. A pre revolución industrial británica e a chamada revolución verde no século XX trouxeron unha maior comprensión do uso dos fertilizantes .
O crecemento no uso de fertilizantes inorgánicos tamén é debido en gran parte ao crecemento da poboación mundial. Estimouse que preto da metade das persoas na Terra aliméntase na actualidade coma resultado so uso de fertilizantes sintéticos de nitróxeno.
Os fertilizantes poden comportar formulacións moi diferentes (dende un nutriente a varios nutrientes ou elementos). Tamén poden conter mesturas de hormonas, extractos de argazo, vitaminas, aminoácidos etc. Poden ser líquidos, sólidos, sólidos solúbeis, en xel etc. Normalmente fornecen, en proporcións variábeis:
Seis macronutrientes: Nitróxeno (N), fósforo (P), potasio (K), calcio (Ca), magnesio (Mg) e xofre (S); Sete micronutrientes: boro (B), cloro (Cl), cobre (Cu), ferro (Fe), manganeso (Mn), molibdeno (Mo) e zinc (Zn).
Os macronutrientes son consumidos en grandes cantidades e están presentes no tecido vexetal en cantidades de 0,15% a 6,0% de materia seca (0% de humidade) base (DM). Os micronutrientes son consumidos en cantidades máis cativas e están presentes no tecido da planta na orde de partes por millón (ppm), que van dende 0,15 a 400 ppm MS, ou menor que 0,04% de MS. .
Só outros tres macronutrientes son requiridos por todas as plantas: carbono, hidróxeno e osíxeno. Estes nutrientes subminístranse pola auga e o dióxido de carbono.
O coñecido fertilizante rico en nitróxeno: nitrato de amonio tamén se emprega coma axente oxidante en dispositivos explosivos improvisados, ás veces chamados ‘’bombas fertilizantes’’, polo que requiren un regulamento na súa venda.
Xeneralidades Un fertilizante é unha substancia destinada a abastecer e fornecer os elementos químicos necesarios para unha planta. Trátase, polo tanto, dunha reposición ou achega artificial de nutrientes. Adoita darse a través das raíces, mais tamén existe a fertilización foliar, de acción máis rápida e normalmente para corrixir carencias que non cobre a fertilización polo solo.
Un fertilizante mineral é un produto de orixe inorgánica, que contén, polos menos, un elemento químico que a planta necesita para o seu ciclo de vida. A característica máis importante de calquera fertilizante sólido é que debe ter unha solubilidade máxima para que poida disolverse axeitadamente na auga de rega, xa que os nutrientes entran en forma pasiva e activa na planta, a través do fluxo da auga. Por este motivo é crecente a comercialización de fertilizantes líquidos concentrados.
Xeitos de aplicación Superficial. Por exemplo na fertilización de cobertora en cereais. Utilízanse máquinas fertilizadoras centrífugas ou ben se fai a man. Localizada en profundidade coa aplicación de adobos sólidos que se deitan pretos da semente ou do tubérculo durante a sementeira. Deste xeito evítase a volatilización do nitróxeno e de elementos pouco móbiles coma o fósforo. Inxectada no chan con máquinas especiais (no caso de aplicar gas amoni coma fonte de nitróxeno) Fertirrega. Os adobos aplícanse disoltos na auga da rega, xa sexa por rega pinga a pinga (o máis habitual) coma con sistemas de aspersión, e até na rega por gravidade ( non tan común). Fertilización foliar. Sistema que se emprega basicamente para corrixir carencias de microelementos (ou micronutrients), aínda que nalgúns casos é moi común a aplicación de calcio foliar (froitas e algunhas verduras, sobre todo). Cos anos faise máis frecuente este tipo de fertilización, sendo case esencial hoxe en día na agricultura profesional.
Produción de fertilizantes Todos os proxectos de produción de fertilizantes requiren a transformación de compostos que proporcionan os nutrientes para as plantas. Os básicos son os chamados NPK: os formados por nitróxeno (N), fósforo (P) e potasio (K), sexa individualmente (fertilizantes "simples"), ou en combinación.
O amoníaco constitúe a base para a produción dos fertilizantes nitroxenados, e a gran maioría das fábricas conteñen instalacións que o subministran, sen considerar a natureza do produto final. Así mesmo, moitas plantas tamén producen ácido nítrico in situ. Os fertilizantes nitroxenados máis comúns son: amoníaco anhidro, urea (producida con amoníaco), nitrato de amonio (producido con amoníaco e ácido nítrico), sulfato de amonio (fabricado a base de amoníaco e ácido sulfúrico) e nitrato de calcio e amonio, ou nitrato de amonio e calcaria o resultado de agregar calcaria CaMg(CO3)2 ao nitrato de amonio.
Os fertilizantes de fosfato inclúen os seguintes: pedra de fosfato moída, escoura básica (un subproduto da fabricación de ferro e aceiro), superfosfato (que se produce ao tratar a pedra de fosfato moída con ácido sulfúrico), triplo superfosfato (producido ao tratar a pedra de fosfato con ácido fosfórico), e fosfato mono e diamónico. As materias primas básicas son: pedra de fosfato, ácido sulfúrico (que se produce, usualmente in situ con xofre elemental), e auga.
Todos os fertilizantes de potasio fabrícanse con salmoiras ou depósitos subterráneos de potasa (hidróxido de potasio). As formulacións principais son cloruro de potasio, sulfato de potasio e nitrato de potasio.
Pódense producir fertilizantes mixtos, mesturándoos en seco, granulando varios fertilizantes intermedios mesturados en solución, ou tratando a pedra de fosfato con ácido nítrico (nitrofosfatos).
Tamén é posíbel producir fertilizantes de xeito natural.
Historia miniatura|Fundada en 1812, Mirat, produtora de estercos e fertilizantes, seica sexa a industria máis antiga de fertilizantes. Atópase en Salamanca (España).
O manexo da fertilidade do solo foi a preocupación principal dos labregos durante milleiros de anos. En Galicia apañábanse xestas, toxos e outros matos para estrar as cortes e facer esterco. Moitas veces empregábase directamente a broza apañada no monte para fertilizar montes e leiras, recibindo o nome de esquilmo, semellante ao que hoxe denominamos compost. Na beiramar, apañábase nas praias argazo ou valume para estercar as leiras (hoxe son comúns os extractos de argazo en fertilizantes líquidos). As queimas controladas tamén eran un xeito de fertilizar o solo co emprego do lume.
O comezo da ciencia moderna da nutrición vexetal data do século XIX e do traballo de Justus von Liebig, entre outros.
O Proceso Birkeland–Eyde foi un dos pioneiros no comezo da produción de fertilizantes nitroxenados. Foi desenvolvido polo científico e industrial noruegués Kristian Birkeland coa axuda do seu compañeiro de negocios Sam Eyde en 1903, baseándose nun método usado por Henry Cavendish en 1784. Este proceso usábase para fixar nitróxeno da atmosfera (N2) en ácido nítrico (HNO3), sendo un dos diversos métodos químicos da fixación do nitróxeno. O ácido nítrico resultante usábase, logo, coma fonte de nitrato (NO3-) na reacción
HNO3 → H+ + NO3-
que pode ter lugar en presenza de auga ou doutro aceptante de protóns. O nitrato é un ión que as plantas poden absorber.
Unha factoría que desenvolvía esta tecnoloxía instalouse en Rjukan e mais en Notodden en Noruega, xunto coa construción dunhas grandes instalacións para produción de enerxía hidroeléctrica.
O proceso Birkeland-Eyde é porén un chisco ineficiente en termos de consumo enerxético. Polo que nos anos 1910 e 1920 foise substituíndo paseniño en Noruega pola combinación do proceso Haber e mais o proceso Ostwald. O proceso Haber produce amoníaco (NH3) a partir de gas metano (CH4) e nitróxeno molecular (N2). O amoníaco tirado do proceso Haber convértese, logo, en ácido nítrico (HNO3) co proceso Ostwald.
Impactos ambientais potenciais Os impactos socioeconómicos positivos desta industria son obvios: os fertilizantes son críticos para lograr o nivel de produción agrícola necesario para alimentar a poboación mundial, rapidamente crecente. Ademais, hai impactos positivos indirectos para o medio ambiente natural que proveñen do uso axeitado destas substancias; por exemplo, os fertilizantes minerais permiten intensificar a agricultura nos terreos existentes, reducindo a necesidade de expandila cara a outras terras que poidan ficar co seu uso natural ou social.
Porén, os impactos ambientais negativos da produción de fertilizantes poden ser severos. As augas servidas que rematan en acuíferos e regueiros ou ríos constitúen un problema fundamental. Poden ser moi acedas ou alcalinas e, dependendo do tipo de cultivo, poden conter algunhas substancias tóxicas para os organismos acuáticos, especialmente con algúns compostos: amoníaco ou compostos de amonio, urea, cadmio, arsénico, ou fósforo (fosfatos).
Ademais, é común atopar nos efluentes, sólidos totais suspendido, nitrato e nitróxeno orgánico, fósforo, potasio, e (coma resultado), moita demanda de osíxeno bioquímico (DOB5); e, coa excepción da demanda de osíxeno bioquímico, estes contaminantes ocorren tamén nas augas pluviais que escorregan das áreas de almacenamento de refugallos e residuos. É posíbel deseñar plantas de fosfato de tal xeito que non se produzan descargas de augas servidas, agás no caso de desbordamento dunha poza de evaporación durante as tempadas de excesiva choiva, mais isto non sempre é práctico.
Os produtos finais da fabricación de fertilizantes tamén son posíbeis contaminantes da auga; o seu uso excesivo e non axeitado pode contribuír á eutrofización das augas superficiais ou á polución con nitróxeno da auga freática. Ademais, a explotación de fosfato pode causar efectos negativos. Estes deben ser tomados en conta, cando se saben os impactos potenciais de proxectos que inclúan as operacións de extracción nova ou expandida, sexa que a planta está situada preto da mina ou non.
Os contaminantes atmosféricos conteñen partículas provenientes das caldeiras, esmagadores de pedra de fosfato, fósforo (o contaminante atmosférico principal que se orixina nas plantas de fosfato), neboeira aceda, amoníaco, e óxidos de xofre e nitróxeno. Os reboutallos sólidos prodúcense principalmente nas plantas de fosfato, e consisten usualmente en cinsa (se se emprega carbón para producir vapor no proceso), e xeso (que pode ser considerado perigoso por mor do seu contido en cadmio, uranio, gas de radon e outros elementos tóxicos da rocha de fosfato).
A fabricación e manexo de ácido sulfúrico e nítrico representa un risco de traballo d perigo para a saúde, moi grande. Os accidentes que producen perdas de amoníaco poden pór en perigo non soamente aos traballadores da planta, senón tamén á xente que mora ou traballa nos lugares achegados. Outros posíbeis accidentes son as explosións, e as lesións de ollos, nariz, gorxa e pulmóns.