Fijación y transformación del amoniaco en el suelo

Al salir del diente inyector el amoniaco se expande gasificándose y varios procesos químicos comienzan tan pronto se inyecta el amoniaco en el suelo. Uno de ellos es la conversión del amoniaco gas en ión amonio (NH4+) cuando el amoniaco se pone en contacto con el agua, partículas de arcilla y componentes orgánicos del suelo. En el proceso de conversión de NH3 en NH4+, la molécula del amoniaco acepta un ion hidrogeno (H+) de una fuente del suelo y se transforma en ion amonio.

La formación de ion amonio convierte el gas amoniaco que es tóxico para la materia viva en una forma que puede ser usada por los microorganismos y las plantas superiores. Las moléculas de amoniaco o el ión amonio formado por el amoniaco con agua, arcilla o materia orgánica son atraídas por las partículas minerales de suelo inmediatamentedespués de la inyección del amoniaco. El amoniaco puede ser adsorbido en suelos por los minerales o por los coloides del suelo por varias reacciones sumamente importantes, desde el punto de vista del uso de los fertilizantes, por
dos razones:

1ª, la adsorción previene las pérdidas de amoniaco hacia la atmósfera y lo conserva en el suelo para el uso por los microbios y las plantas.

2ª, alguno de estos mecanismos de adsorción convierten directamente el amoniaco anhidro en forma de amonio.

Los mecanismos de adsorción del amoniaco desde reacciones químicas fijan el amoniaco muy fuertemente. La unión producida en la adsorción química es de naturaleza eléctrica ya que las superficies de las partículas de arcilla están cubiertas con cargas negativas. El ion se sujeta a esta superficie,por su carga positiva. El amoniaco o más correctamente los iones amonio (NH4+), sujetos, se consideran como comprendidos en la provisión de nitrógeno disponible en el suelo.

En terrenos con pH ácido el ion amonio se fija sobre todo en los materiales arcillosos. Lo mismo ocurre en terrenos alcalinos aunque en este caso la fijación sobre la materia orgánica asume una notable importancia.

En los terrenos ricos en cal el fertilizante se fija mediante una relación de cambio con los iones Ca que en el momento de la inyección se encuentra sobre el complejo absorbente. Una vez inyectado y sobre todo cuando el amoniaco queda fijado no hay ningún riesgo de pérdida ni por la lluvia ni por la pura y simple evaporación. En el caso de los abonos que se dejan sobre el suelo las pérdidas por evaporación del nitrógeno amoniacal son siempre mayores en cualquier otro que en el amoniaco anhidro porque el enterramiento de este es instantáneo.

El proceso metabólico en la planta para formar aminoácidos y proteínas necesita que el nitrógeno se trasforme a forma amónica o amina (NH2-) para poderlo utilizar. El nitrato se reduce así: el nitrato (NO3-) pasa a nitrito (NO2-) que pasa amonio (NH4-)y de ahí a amina (NH2-). Por este motivo, antes de transformarse en nitrato, las plantas superiores han tomado ya parte como ion amonio. Algunas plantas, y sobre todo las plantas jóvenes prefieren el nitrógeno amoniacal en vez del nítrico, debido, en parte, al hecho de que las plantas más jóvenes no poseen el sistema enzimático necesario para convertir el nitrógeno nítrico en amoniacal.

Los procesos de oxidación incluyen la conversión del ion amonio en nitrógeno nítrico lo que se llama nitrificación. La nitrificación comienza en la periferia de la zona de retención del amoniaco y va hacia el centro. En el proceso de nitrificación intervienen dos grupos de microorganismos del suelo: las nitrosomonas y las nitrobacterias.

Normalmente la oxidación de nitrito a nitrato por las nitrobacterias es inmediata a la del amoniaco a nitrito por las nitrosomonas; por esto raramente persiste alguna cantidad de nitritos en el suelo. La nitrificación es máxima cuando la humedad del suelo está entre un medio y dos tercios de la humedad máxima. Las temperaturas óptimas para la nitrificación están comprendidas entre 18 a 32 °C. La actividad de los microorganismos decrece rápidamente con temperaturas mayores de 32 °C o menores de 16 °C y cesa completamente a 0 °C.

Cuando las temperaturas del suelo son bajas, como en el fin del otoño o durante el invierno la nitrificación es muy pequeña. También es muy baja la nitrificación cuando se entierran muchos de residuos de cosechas, debido a la gran demanda de nitrógeno por parte de las bacterias para descomponerlos. Una vez transformado de amoniaco a nitrato el nitrógeno no se une eléctricamente a la arcilla. En forma nítrica puede moverse en el suelo por capilaridad o por los movimientos descendentes o ascendentes del agua de riego.

El nitrógeno nitroso o el nítrico pueden perderse en la atmósfera cuando los microbios, para tomar el oxígeno que necesitan, reducen nitritos y nitratos a gases como oxido nitroso o nitrógeno elemental por haber poco oxígeno. Esta es la causa más corriente de la falta de nitrógeno en los suelos encharcados. El tiempo de transformación de nitrógeno amoniacal en nítrico en el terreno oscila entre las ocho y las doce semanas a una temperatura de 15°C. Por esto abonando con amoniaco anhidro en presiembra en primavera la planta tiene disponible durante 50 a 80 días preferentemente nitrógeno amoniacal.

También en el suelo hay nitrógeno nítrico procedente de la transformación. Pasado este periodo en el terreno está presente esencialmente el nitrógeno nítrico procedente de la transformación amoniacal. La planta acaba así su ciclo siempre en condiciones óptimas de nutrición.

Fuente: Revista electrónica de Veterinaria 1695-7504. 2010 Volumen 11 Número 03B

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Publicado en: Ingenierías