fertilizantes químicos
Fertilizantes químicos
Los fertilizantes químicos se denominan fertilizantes químicos. Son fertilizantes elaborados mediante síntesis química artificial o procesamiento mecánico que pueden promover el crecimiento de las plantas y aumentar la producción.
Según una antigua leyenda griega, el uso del estiércol animal como fertilizante fue descubierto por primera vez por Hércules. Hércules es el hijo de Zeus, el Señor de los Dioses. Es un héroe mitad dios y mitad humano. Ha realizado 12 milagros, uno de los cuales es salvar el establo de 300 cabezas del rey Ogias de Elis en un día. Limpio y ordenado. Cambió el curso del río Alfeo, utilizó el agua del río para lavar el estiércol de vaca y lo depositó en las tierras cercanas, lo que resultó en una excelente cosecha. Por supuesto, esto es un mito, pero también demuestra que la gente de aquella época era consciente del papel del estiércol en el aumento del rendimiento de los cultivos. Los antiguos griegos también descubrieron que los cultivos crecían de forma particularmente exuberante en los antiguos campos de batalla y se dieron cuenta de que los cadáveres humanos y animales eran fertilizantes eficaces. La Biblia también menciona el método de fertilización consistente en verter sangre de animales en el suelo.
Durante miles de años, tanto Europa como Asia han utilizado el estiércol como principal fertilizante. Tras entrar en el siglo XVIII, la población mundial creció rápidamente. Al mismo tiempo, la Revolución Industrial que estalló en Europa provocó que un gran número de personas fluyeran hacia las ciudades, exacerbando la escasez de suministro de alimentos y convirtiéndose en una causa de malestar social. Los químicos comenzaron a realizar investigaciones científicas sobre la nutrición de los cultivos a mediados del siglo XX. Las dos principales teorías sobre nutrición vegetal, populares a principios del siglo XIX, fueron la teoría del "humus" y la teoría de la "vitalidad". El primero cree que el carbono que necesitan las plantas no proviene del dióxido de carbono del aire, sino del humus; el segundo cree que las plantas carecen de su propia vitalidad única para producir cenizas vegetales. En 1840, el famoso químico alemán Liebig publicó el libro "La aplicación de la química en la agricultura y la fisiología" y fundó la teoría de la nutrición mineral de las plantas y la teoría del retorno. Creía que sólo los minerales son los únicos nutrientes para las plantas verdes y los orgánicos. La materia solo se puede utilizar como su Solo tiene un efecto nutricional en las plantas cuando se descompone y libera minerales. Liebig también señaló que los nutrientes minerales que los cultivos absorben del suelo deben devolverse al suelo en forma de fertilizante, de lo contrario el suelo se empobrecerá cada vez más. Esto negó las teorías del "humus" y la "vitalidad", provocó una revolución en la teoría agrícola y proporcionó una base teórica para el nacimiento de los fertilizantes químicos.
Fertilizante de potasio: en 1845, Liebig comenzó a investigar sobre fertilizantes químicos, pero los experimentos de campo continuaron fracasando. No fue hasta 1850 que, inspirado por el químico agrícola británico T. Way, cambió la sal de potasio insoluble utilizada en los fertilizantes por sal de potasio soluble en agua y logró el éxito. En aquella época, el norte de Alemania era mayoritariamente tierra arenosa y la mayoría de la gente pensaba que era imposible cultivar allí. Pero Liebig esparció fertilizante potásico en el suelo arenoso y plantó cultivos. Mucha gente piensa: "Plantar cultivos en arena mezclada con sal es simplemente una mentira" y consideran a Liebig un loco. Pero un año después, la arena se cubrió de hermosos nabos, cebada, centeno y patatas. A los ojos de los campesinos, Liebig pasó de ser un loco a convertirse en un dios.
Fertilizante de fosfato: Liebig fue el inventor del fertilizante potásico, pero no fue el inventor del primer fertilizante químico. En 1838, el escudero británico L.B. Laws descubrió que se podía producir superfosfato tratando la roca fosfórica con ácido sulfúrico, lo que podría aumentar rápidamente el rendimiento de los cultivos. Lao Siping obtuvo la patente del fertilizante fosfatado en 1842, que fue el primer fertilizante químico nacido en el mundo. Ese mismo año, Rouse y otro científico británico, J.H. Gilbert, establecieron la famosa Estación Experimental Rosenstre para llevar a cabo experimentos de campo a gran escala sobre la fertilidad del suelo. Rouse y Gilbert objetaron la afirmación de Liebig de que no se necesitaban fertilizantes para plantas y animales. Demostraron mediante experimentos que los fertilizantes elaborados a partir de animales y plantas en descomposición son una fuente importante de nitrógeno en el suelo. También trituraron huesos de animales para convertirlos en harina de huesos y los trataron con ácido sulfúrico para producir superfosfato, que confirmaron que también era un fertilizante extremadamente importante. fertilizante.
En 1876, el empleado británico S.G. Thomas inventó el proceso de eliminación de fósforo de arrabio para plantas siderúrgicas, que podía convertir las impurezas de fósforo del hierro en fosfatos complejos y eliminarlos. Dos años más tarde, Thomas descubrió que esta escoria de acero fosfatada podía ser un buen fertilizante de fosfato después de ser triturada. Se llamó "Fertilizante de fosfato Thomas".
Fertilizante de nitrógeno: alrededor de 1850, Rouse y Gilbert utilizaron el amoníaco producido al extraer gas de carbón para hacer fertilizante de ácido sulfúrico durante sus experimentos de investigación en la Estación Experimental Rosenst, e inventaron el primer fertilizante de nitrógeno, pero este fertilizante no se ha puesto en producción ni en uso durante mucho tiempo. Durante mucho tiempo, la producción química de fertilizantes nitrogenados estuvo muy por detrás de la de los fertilizantes fosforados y potásicos.
En 1898, los químicos alemanes Frank y Carlo desarrollaron el carbonato de hierro, pero no prestaron atención al uso de este nuevo compuesto. No fue hasta 1901 que el hijo de Frank lo descubrió y lo convirtió en un nuevo fertilizante nitrogenado. En 1906, Italia estableció por primera vez una planta de fertilizantes de carbonato de hierro a gran escala. El primer fertilizante nitrogenado inventado, el sulfato de hierro, no se puso en producción hasta 1919.
De 1904 a 1908, el físico-químico alemán Haber sintetizó con éxito amoníaco mezclando hidrógeno producido por electrólisis del agua con nitrógeno en la atmósfera mediante alta temperatura, alta presión y la acción de un catalizador. En 1909, Haber y C. Bosch colaboraron para crear el método de síntesis de amoníaco Haber-Bosch, que resolvió el problema técnico de la producción a gran escala de amoníaco sintético. En 1912, Haber y Bosch completaron el proceso de producción de amoníaco sintético. En 1913 se puso en funcionamiento en Alemania la primera planta de síntesis de amoníaco a gran escala del mundo. Haber ganó el Premio Nobel de Química en 1918 por sus importantes contribuciones a la invención y producción industrial de amoníaco sintético y a la solución urgentemente necesaria al problema de los fertilizantes nitrogenados en todo el mundo.
Ya en 1828, el famoso químico alemán Weller sintetizó urea por primera vez en el mundo. Sin embargo, en aquella época la gente no se daba cuenta del papel de la urea como fertilizante nitrogenado artificial. La importancia de sintetizar urea en aquella época radicaba en que Weller fue el primero en romper las fronteras entre compuestos orgánicos e inorgánicos y utilizarla por primera vez. Métodos artificiales para preparar urea, que originalmente se pensaba que solo estaba disponible en compuestos orgánicos que solo pueden ser producidos por organismos vivos. No fue hasta 1920 que Alemania utilizó ácido carbámico para producir urea en grandes cantidades. Sin embargo, en aquella época, la urea no se utilizaba como fertilizante nitrogenado, sino como materia prima para fabricar explosivos. Posteriormente, la empresa estadounidense DuPont comenzó a producir urea y la comercializó como fertilizante en 1935.
En la actualidad, los fertilizantes químicos más producidos y utilizados en el mundo son el nitrógeno, el fósforo y el potasio, de los cuales el fertilizante nitrogenado es el más común. A principios del siglo XX, la gente descubrió que diez elementos son nutrientes esenciales para las plantas en general. Son el carbono, el hidrógeno y el oxígeno que aporta el aire y el nitrógeno, el fósforo, el potasio, el azufre, el magnesio, el calcio y el hierro que aporta el aire. suelo. En la década de 1940, se confirmó que, además de los 10 nutrientes minerales básicos, también debían añadirse manganeso, boro, cobre, zinc, plata y cloro. En comparación con los primeros 10 elementos, estos 6 elementos sólo requieren pequeñas cantidades, por lo que se clasifican como oligoelementos. Pero también son muy importantes para el crecimiento y el rendimiento de los cultivos. En los últimos años se han ido promoviendo y utilizando progresivamente fertilizantes compuestos a los que se añaden oligoelementos. La aplicación extensiva de fertilizantes químicos ha sido una medida importante para aumentar la producción agrícola desde la década de 1950. Según la experiencia de los países de Europa occidental, el efecto de aumento de la producción de los fertilizantes químicos representa entre el 40% y el 60% de diversas medidas para aumentar la producción.