Los fertilizantes de urea
Los fertilizantes de urea son ampliamente utilizados en la agricultura. Se consideran una fuente económica de nitrógeno.
La fórmula química de la urea es CO(NH2)2. En la naturaleza, la urea se excreta en la orina de los mamíferos. Los fertilizantes comerciales de urea se producen al reaccionar el amoniaco con dióxido de carbono.
El fertilizante de urea, en su forma sólida, se comercializa como urea granulada o perlada. Los gránulos de la urea granulada son ligeramente más grandes y densos que los de la urea perlada. Estas dos formas de fertilizantes de urea contienen 46% N.
Las tasas de lixiviación y volatilización del nitrógeno son generalmente más altas cuando se usa la urea perlada. Por lo tanto, los fertilizantes de urea granular son un 15-20% más eficientes que los fertilizantes perlados.
Los fertilizantes de urea son altamente solubles (solubilidad de 1079 g/L a 20ºC). Por lo tanto, además de las aplicaciones al suelo, los fertilizantes de urea también se pueden usar en fertirrieg o en aplicación foliar. Se prefiere el uso de urea perlada para fertirriego y aplicaciones foliares debido a su menor tamaño de partículas. Sin embargo, los fertilizantes de urea no se deben usar en cultivos sin suelo, ya que la urea se lixiviará inmediatamente fuera del contenedor.
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LAS REACCIONES DE LOS FERTILIZANTES DE UREA EN EL SUELO
Las plantas no pueden absorber el nitrógeno ureico. Para que la planta absorba el nitrógeno aplicado como urea, el nitrógeno debe convertirse en amonio (NH4+) y nitrato (NO3–), que son las formas de nitrógeno que las plantas pueden usar.
Una vez aplicado, el fertilizante de urea reacciona con el agua del suelo y con la ureasa, una enzima que existe abundantemente en los suelos, y pasa por un proceso de hidrólisis, en el cual la urea se convierte en carbonato de amonio.
El carbonato de amonio se convierte luego en amonio o en amoniaco (NH3), que es un gas, dependiendo de las condiciones como el pH, la temperatura y la humedad del suelo.
El gas amoniaco se volatiliza fácilmente del suelo y eso puede resultar en pérdidas significativas de nitrógeno, si las condiciones favorecen la formación de amoniaco en lugar de amonio.
Un pH elevado del suelo y altas temperaturas resultan en mayores pérdidas de nitrógeno.
Factores del suelo que afectan en la urea
El pH del suelo: un pH elevado del suelo aumenta la tasa de volatilización, a medida que más amonio se convierte en gas amoniaco.
La temperatura del suelo: las altas temperaturas del suelo aumentan la tasa de hidrólisis, ya que aumenta la actividad de la enzima ureasa. A 70ºC, la ureasa se vuelve inactiva debido a desnaturalización.
La reacción de hidrólisis es la siguiente:
(NH2)2CO + 2H2O –> (NH4)2CO3
(NH4)2CO3 + H2O –> 2NH3 + 2H2O + CO2
NH3 + H2 –> NH4+ +OH– (amonificación)
2NH4+ + 4O2 –> 2NO3– +4H++2H2O (nitrificación)
Como se puede observarse de la ecuación, la aplicación de fertilizantes de urea resulta en un aumento inicial en el pH del suelo alrededor del fertilizante aplicado, debido a que se consumen los iones de hidrógeno. Sin embargo, la nitrificación de amonio a nitrato, que se lleva a cabo por las bacterias del suelo, resulta un efecto neto de ligera acidificación.
LA MOVILIDAD DE LOS FERTILIZANTES DE UREA EN EL SUELO
Dado que la molécula de urea no tiene carga eléctrica, se mueve fácilmente en el suelo. Por lo tanto, la lixiviación del nitrógeno en forma de urea dependerá de la humedad del suelo y del tiempo hasta que se complete su hidrólisis. Una vez que la urea se convierte en amonio, la lixiviación se reduce. Esto es debido a que el amonio, que lleva una carga positiva, se atrae a las partículas del suelo, que tienen una carga negativa. Por lo tanto, el amonio es relativamente inmóvil.
La urea es más móvil que el amonio, pero un poco menos móvil que el nitrato.
RECOMENDACIONES PARA EL USO DE FERTILIZANTES DE UREA
Los fertilizantes de urea deben aplicarse con cuidado. Si no se aplica correctamente, pueden producirse pérdidas de nitrógeno debido a la volatilización y, en algunos casos, la urea puede causar daños a semillas germinadas.
- La urea debe incorporarse al suelo mediante riego o lluvia poco después de su aplicación. La aplicación de fertilizantes de urea a la superficie del suelo sin incorporarlos en el suelo produce mayores pérdidas de nitrógeno. Las pérdidas de nitrógeno por volatilización son mayores en suelos con pH elevado.
- Los fertilizantes de urea deben aplicarse cuando la temperatura no sea demasiado baja o alta. Las temperaturas del suelo de entre 15 y 20ºC (70ºF) se consideran adecuadas.
- Fertilizantes de urea con inhibidores de ureasa – los inhibidores de ureasa reducen la tasa de hidrólisis y, por lo tanto, la producción de amoniaco y la volatilización. Esto permite una o dos semanas adicionales para incorporar el fertilizante de urea en el suelo mediante la lluvia, el riego u otros medios.
- Los fertilizantes de urea que contienen biuret – biuret es un compuesto químico con la fórmula [H2NC(O)]2NH, que se forma en el proceso de fabricación de los fertilizantes de urea. En altas concentraciones el biuret puede ser tóxico para los cultivos. La mayoría de los fertilizantes de urea contienen alrededor del 1 a 1.3% de biuret, un porcentaje que se considera seguro de usar. Sin embargo, algunos cultivos son más sensibles a biuret. Para aplicaciones foliares a cultivos sensibles, hay que usar fertilizantes de urea con bajo contenido de biuret (aproximadamente un 0,25% de biuret). El biuret también puede dañar las plántulas si el fertilizante de urea se coloca demasiado cerca de las semillas en germinación.
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