Adquiere todo el conocimiento referente a los fertilizantes de urea. Su utilización, sus ventajas y desventajas. Su composición y muchísimo mas en este articulo.
Historia de la Urea
La urea es un compuesto orgánico de la fórmula química CO(NH2)2. Es también el nombre de la familia de compuestos de fórmula general (R1R2) N-CO-N (R3R4) de los cuales es el representante más simple. La urea natural fue descubierta en 1773 por el farmacéutico Hilaire Rouelle.
Formada en el hígado durante el ciclo de la urea, a partir del amoniaco que proviene de la degradación de tres aminoácidos (arginina, citrulina y ornitina), la urea natural es eliminada en los riñones por la orina.
En 1828, después de haber dominado la síntesis del ácido ciánico, el joven químico alemán Friedrich Wöhler (28 años y recientemente nombrado profesor de la Escuela Profesional de Berlín) consiguió obtener la urea, una molécula “orgánica”, término que definía entonces una molécula producida por el mundo vivo.
Reaccionando al cianato de plomo con amoniaco en presencia de agua, compuestos minerales, obtiene cianato de amonio que se reordena en este compuesto se vuelve mítico y escribe triunfalmente a Jöns Jacob Berzelius que no es necesario tener riñones humanos o de perro para obtenerlo:
Pb(OCN)2 + 2 H2O + 2 NH3 ——> 2 H2N-CO-NH2 + Pb(OH)2
Antes de este experimento, se consideraba que las moléculas “orgánicas” sólo podían proceder de constituyentes o derivados de organismos vivos habitados por la “fuerza vital” (vis vitalis). Al sintetizar con éxito la urea, Wöhler desafía la existencia misma de la fuerza vital que se cree diferencia al mundo viviente del mundo mineral.
También demuestra que la química mineral y la química “orgánica” están vinculadas y abre el campo de esta última, cuyo campo se extendió por tanto al estudio de todos los compuestos de carbono en los que el carbono se asocia al menos con el hidrógeno.
Es un compuesto sólido, incoloro e inodoro (excepto en un ambiente húmedo, cuando su hidrólisis produce amoníaco), muy soluble en agua y no tóxico. Sus soluciones acuosas no son ni básicas ni ácidas.
En estado sólido, el átomo de oxígeno se enlaza con dos enlaces de hidrógeno, O-H-N, lo que da lugar a una estructura repetitiva muy abierta formada por cintas que forman túneles de sección cuadrada, capaces de atrapar moléculas orgánicas.
La formación de estos clatratos permite la purificación de diferentes productos mediante separación selectiva (queroseno, lubricantes, parafinas, etc.). Desde la síntesis de Wöhler, la urea se ha convertido en un complejo industrial de gran tonelaje: la producción mundial se acerca a los 130 Mt/año.
La urea se fabrica industrialmente utilizando el proceso Bosch-Meiser a partir de amoniaco y dióxido de carbono en emplazamientos integrados, ya que la síntesis de amoniaco requiere hidrógeno cuya producción mediante reformado de metano y, a continuación, la purificación va acompañada de la formación de dióxido de carbono.
La reacción de síntesis se realiza a alta presión (140-160 bar) dependiendo de los procesos y a temperaturas de 160-180 °C.
Se desarrolla en dos etapas:
De carbamato de amonio (NH2COONH4), un producto intermedio estable sólo a alta presión:
CO2 + 2 NH3 este proceso da como resultado: NH2COONH4
Descomposición del carbamato de amonio en urea y agua:
NH2COONH4 este proceso da como resultado: CO(NH2)2 + H2O
Las reacciones no son totales, sino que están en equilibrio en la salida del reactor bajo presión; la solución de reacción contiene urea, agua, dióxido de carbono y amoniaco. El proceso consiste entonces en separar los productos de la reacción mediante stripping ( pelar ) y destilación.
La solución concentrada de urea se cristaliza por enfriamiento para formar gránulos aptos para uso agrícola. Debe evitarse la formación de un producto de condensación posterior, el biuret, H2NCONHCONH2, que daña el crecimiento de las plantas.
El uso más importante (95%) es en forma de fertilizantes nitrogenados. La urea, que contiene un 46 % de nitrógeno, no podía utilizarse como fertilizante debido a su elevado carácter higroscópico. Es su formulación en gránulos la que asegura la regularidad de su aplicación.
A nivel agronómico, es una formulación interesante, porque su mineralización es progresiva, inducida por la presencia en el suelo de bacterias (por ejemplo Nitrosomonas) que poseen ureasa, enzima catalizadora de la reacción inversa de la síntesis de urea.
Fuente de amoniaco, la urea también se utiliza en la alimentación animal, pero sólo los rumiantes. De hecho, los microorganismos presentes en el rumen son capaces de utilizar esta fuente de nitrógeno para sintetizar aminoácidos utilizables por el rumiante. Su utilización es particularmente interesante además de los forrajes bajos en nitrógeno (paja, algunos forrajes en zonas subtropicales).
En los seres humanos, el tratamiento renal de la urea es un componente vital del metabolismo. Además de su función como portadora de nitrógeno residual, la urea también actúa como un sistema de intercambio a contracorriente en nefrones, que permite la posible recuperación de agua e iones esenciales de la orina excretada.
Este mecanismo, controlado por la hormona antidiurética, previene la pérdida de agua, mantiene la presión arterial y la concentración de cationes de sodio en el plasma sanguíneo.
A nivel industrial, recordemos que la urea se utiliza para la producción de materiales plásticos termoendurecibles (resinas de urea-formaldehído) y adhesivos que contienen metano y melamina.
Una aplicación original, en plena expansión, es su uso como aditivo para eliminar los óxidos de nitrógeno NOx en los gases de escape de los motores diésel o de gas magro. La tecnología Blue Tec consiste en inyectar una solución de urea en el catalizador.
El amoniaco producido durante la hidrólisis de la urea reacciona con los óxidos de nitrógeno (por ejemplo, el óxido nítrico) para convertirlos en óxido nitroso y agua:
4 NO + 4 NH3 + O2 este proceso da como resultado: 4 N2 + 6 H2O
Ficha técnica
Una de las moléculas más simples con cuatro elementos esenciales, hidrógeno, carbono, nitrógeno y oxígeno, urea presente en un líquido bien conocido por todos los mamíferos, es una molécula ubicua, indispensable para los organismos animales y vegetales y, naturalmente, para humanos.
La urea técnica (46-0-0) es un fertilizante de nitrógeno que contiene un 46% de nitrógeno en forma amoniacal una vez hidrolizado. La urea es el fertilizante seco rico en nitrógeno y es completamente soluble en agua.
La urea no es absorbida directamente por las raíces. Primero debe ser transformado en nitrógeno amoniacal y luego en nitratos por microorganismos del suelo antes de ser absorbido por las raíces de las plantas.
Agronómicamente, es una fórmula interesante porque su mineralización es progresiva. Actúa menos rápidamente que los nitratos, pero su efecto dura más. La hidrólisis de la urea depende de la temperatura del suelo. Requiere de tres a cinco días en suelo frío, mientras que solo toma unas pocas horas en suelo cálido.
Se recomienda aplicar urea antes de la lluvia o el riego para evitar posibles pérdidas por volatilización. La urea también se usa en aerosoles foliares porque no causa quemaduras como los nitratos y su asimilación por las hojas es excelente. La urea provoca un crecimiento rápido y vigoroso
Formula del fertilizante urea
Formula Estructural
Formula Molecular: CON2H4
Formula Semidesarrollada: CO(NH2)2
Aplicación
No puede aplicar la orina directamente a las plantas porque es demasiado fuerte. Al principio, debes recoger la orina para diluirla.
La urea presente en la orina contiene del 60 al 80% del nitrógeno contenido en nuestros excrementos. Gracias a la acción de una enzima producida de forma natural en la orina como resultado de la presencia de bacterias en el caso de la cistitis, la ureasa, el nitrógeno contenido en la urea se convierte espontáneamente en amoniaco y nitrito en algunos horas.
La orina es por lo tanto una excelente fuente de nitrógeno para las plantas y un excelente acelerador. Formado por la combinación indirecta de subproductos de desaminación (2 moléculas de NH3) y la respiración celular (1 molécula de CO2), la urea es mucho menos tóxica que el amoniaco.
Por lo tanto, algunos jardineros utilizan la orina como fertilizante con una concentración de un volumen de orina de 10 a 20 volúmenes de agua. regar plantas y flores durante el período de crecimiento; sin diluir, la orina quemaría las raíces de muchas especies.
La posibilidad de utilizar la orina como fertilizante ha sido confirmada por un estudio publicado en la edición de agosto de 2009 de Agricultural and Food Chemistry y actualmente se están realizando experimentos en África. El efecto fertilizante mejora al agregar ceniza de madera (rica en potasio y fósforo) a la orina.
Riega las raíces.
Cuando riegue, intente no salpicar las hojas, pero vierta la orina o la urea en la raíz. Esto ahorra en la evaporación, y las hojas secas son mucho más resistentes a la enfermedad. ( Ver Articulo: Semillas de Moringa )
Difundir bien.
La orina puede ser salada y usar demasiado en un lugar puede dañar las plantas. Úselo en su jardín para que no se arriesgue a una sobredosis, y no lo use en la misma planta cada vez.
Alimenta a las plantas que tienen hambre.
Las plantas que se beneficiarán más de la orina son aquellas con los más altos requerimientos de nitrógeno. Pruébelo en vegetales de hojas como repollo y coliflor, maíz o cualquier otra planta que necesite una pequeña cura.
La temperatura ambiente juega un papel determinante en la duración del tratamiento a través de su influencia en
El desarrollo de bacterias ureolíticas, La velocidad e intensidad de la reacción de ureólisis (la tasa se duplica con cada aumento de temperatura de 10 ° C, se reduce a la mitad por cada disminución de 10 ° C),
La efectividad del tratamiento alcalino.
El tratamiento alcalino se lleva a cabo correctamente después de una semana a temperaturas superiores o iguales a 30 ° C y después de una a cuatro semanas a temperaturas entre 15 y 30 ° C. En las observaciones mencionadas, estas duraciones son, por lo tanto, las mismas para el tratamiento con urea, ya que, sin embargo, la reacción de ureólisis en sí misma ha procedido normalmente mientras tanto.
La temperatura ideal de la ureaólisis es de 30 a 40 ° C (30 ° C es también la temperatura de referencia para la determinación de urea por acción de la ureasa en el laboratorio).
A temperaturas superiores a 25-30 ° C, la ureólisis se completa después de unos días en un medio heterogéneo, al menos en la medida en que la humedad no sea limitante. Por lo tanto, a temperaturas ambiente entre 30 y 40 ° C, la efectividad del tratamiento es máxima después de una semana. En India, observaron en paja de arroz tratada con 4-5 kg de urea y 60 litros de agua por 100 kg de paja, la misma eficacia de tratamiento en duraciones muy cortas de 8, 5 e incluso 4 días.
A temperaturas ambiente más bajas, la actividad de las bacterias ureolíticas se ralentiza y la ureólisis es más lenta. Por lo tanto, en el caso de los países templados o tierras altas tropicales como Madagascar o la región de Kilimanjaro donde, a pesar de los días calurosos, las noches pueden ser muy frías (incluso puede congelarse) durante el período de tratamiento, es necesario respetar retrasos más largos.
Estos son esencialmente los mismos que los impuestos para un buen tratamiento alcalino. Los tratamientos de 3 semanas son suficientes ya que solo se observan niveles muy bajos de urea residual y un aumento correcto en la digestibilidad. Se han recomendado cinco semanas por seguridad.
MAO y FENG observaron en China que la hidrólisis de urea está casi completa después de tres semanas a 25 ° C, mientras que a 15 ° C fue necesario esperar al menos dos meses para tener un tratamiento correcto ( Ver Articulo: Como sembrar cebollas )
¿ Cómo se usa ?
Tratamiento de pequeñas cantidades: Este es el caso más común. Como es difícil tratar la paja picada en montones o en paquetes grandes (cohesión de la masa de forraje), se busca tratar la cantidad de alimento requerida por los animales durante un período mínimo de unidad de tiempo para definir .
Este último debe ser al menos igual al tiempo de finalización de un segundo tratamiento, preparado con antelación, y abierto cuando se completa el forraje tratado durante el consumo, y así sucesivamente. Los tratamientos y la explotación del forraje tratado se realizan gracias a una “batería” de dos recintos .
Esto es lo que los egipcios han popularizado bajo el término “sistema de tres paredes”. Esta demora es, en general, para determinar el volumen y las dimensiones del recinto, es necesario conocer las cantidades de forraje requeridas y la densidad de este último una vez colocado en el recinto.
Cantidades ( Ejercicio practico del uso de la Urea )
El consumo voluntario de un forraje alimentado con ganado vacuno es, en promedio, de 2 kg de materia seca por 100 kg de peso vivo por día. Por lo tanto, una vaca de 300 kg necesita 6 kg por día, incluidas las pérdidas entre las gestantes y las vacas. Tome el ejemplo de un criador con 2 vacas de 300 kg para alimentar.
¿Cuánto alimento (seco) debe tratarse durante 3 semanas?
6 kg / dias / cantidad de vacas,por ejemplo para 2 vacas durante 21 días: 6 kg x 2 vacas x 21 días = redondeado a 250 kg del volumen ocupado (densidad).
Dependiendo de la energía con la que se envasa en un hoyo, una zanja o un corredor, y de acuerdo con su grado de humidificación, una paja o forraje natural a granel tiene una densidad entre 80 y 120 kg ( seco inicialmente) por m3 (metros cubicos ) .Esta densidad puede alcanzar fácilmente más de 100 kg en el caso de la paja finamente picada
La forma que se debe dar debe favorecer las secciones de ataque más pequeñas posibles en relación con la longitud para poder cerrar fácilmente después de cada recuperación del forraje tratado para evitar una entrada de aire excesiva. La longitud del recinto será proporcional al peso del forraje tratado.
Tratamiento de grandes cantidades en una pila
El tratamiento generalmente se lleva a cabo en pilas, como para el tratamiento con amoníaco anhidro. La solución se lleva capa por capa de bolas y la pila se cubre con una lona hermética.
El tamaño y la densidad de las pacas: Las bolas cúbicas clásicas de 35 x 50 cm de sección y 80 cm de longitud prensadas a densidad media ( 100 kg / m 3 ) generalmente pesan de 10 a 15 kg
Horario de trabajo y tratamiento con urea
Es mejor tratar al comienzo de la estación seca justo después de la cosecha, no solo porque las reservas de agua y forraje todavía están allí, sino también porque el agricultor está más disponible y tiene el efectivo para comprar urea.
También será posible manipular el forraje una sola vez cuando se realice el tratamiento en el momento de la construcción de la muela tradicional.
Además, todavía no hace demasiado calor y se facilita el trabajo físico. En la mayoría de los casos observados, una familia puede procesar una tonelada de paja en 4 horas.
Para una mejor organización del trabajo, obviamente es aconsejable llevar a cabo los preparativos uno o dos días antes de la fecha del tratamiento.
La orina puede usarse como fuente de urea. De hecho, aunque contiene 90 a 95 por ciento de agua, la urea es el más importante de sus componentes sólidos y representa más del 70 por ciento del nitrógeno urinario. La composición de la orina es, sin embargo, muy variable.
Depende de la cantidad de agua ingerida, la cantidad y calidad de la ingesta de proteínas y la concentración de energía de la dieta (lo que afecta la eficiencia del uso de proteínas). También depende de la especie animal y la etapa fisiológica del animal. La cantidad de urea por litro de orina varía de 2 a 25 g en los mamíferos domésticos.
Las primeras pruebas sobre el uso de la orina como fuente de urea para tratar las pajillas se llevaron a cabo en el sudeste asiático a principios de la década de 1980.
La humedad a la que se lleva a cabo el tratamiento es a veces alta. Las mejoras en la digestibilidad medidas en animales o estimadas en el laboratorio son variables, pero pueden alcanzar valores similares a los obtenidos con los tratamientos convencionales con urea.
Sin embargo, las cantidades de urea proporcionadas por tales tratamientos son más bajas que las de los tratamientos convencionales. Es probable que la humedad tenga un papel favorable en el efectividad del tratamiento pero la aceptabilidad de las pajillas así tratadas no siempre mejora.
Finalmente, uno de los factores puramente prácticos para los cuales el tratamiento con orina aún no se ha desarrollado realmente es la dificultad de cosechar y almacenar este producto.
Fertilización Con Urea en Maíz
Ventajas:
- Bajo costo por unidad de nitrógeno.
- Fertilizante de reacción ácida, recomendado para suelos neutros.
- No incrementa la salinidad del agua de riego.
Desventajas:
- La Urea es apolar, por lo tanto en riego por goteo se desplaza hacia la periferia del bulbo húmedo disminuyendo su eficiencia.
- Produce un intenso de cambio de pH, inicialmente aumenta y luego baja.
- La alta concentración de amonio afecta la absorción de cationes especialmente de potasio.
- Debe incorporarse al suelo rápidamente después de aplicada superficialmente
Fertilizantes de Urea Perlada
La urea perlada tiene la misma composición química y orgánica, el único cambio que se refiere a este tipo es la manufactura y su textura.
Los fertilizantes que se ponen a disposición de los agricultores difieren en su formulación (sólida, gaseosa o líquida), pero especialmente en su composición, como se muestra en el cuadro siguiente. Algunos están compuestos de una sola forma de nitrógeno. Este es el caso de la urea (100% N urea), el amoniaco anhidro (100% NH3) y el nitrato de potasio (100% N nítrico).
Pero la mayoría de los fertilizantes tienen fórmulas mixtas. Su composición influye en gran medida en la disponibilidad de nitrógeno para los cultivos. En efecto, las formas amoniacales, nítricas y ureicas se transforman a velocidades variables, determinadas por la actividad microbiológica del suelo.
La urea se hidroliza en forma amoniacal. Puede ser adsorbido y retenido temporalmente en el complejo arcillo-húmico del suelo o utilizado por microorganismos del suelo que compiten con la planta. ( Ver Articulo: Como Sembrar Silantro )
La forma amoniacal también puede evolucionar rápidamente a la forma nítrica tan pronto como la nitrificación es activa en suelos cálidos, aireados y húmedos. La forma nítrica se libera completamente en la solución del suelo y alimenta preferentemente a la planta.
Los fertilizantes de nitrógeno nítrico trabajan rápidamente, Mientras que los fertilizantes a base de amonio tienen una acción más lenta. La urea y la cianamida no contienen ni nitrato ni amonio. Por lo tanto, el nitrógeno que proporcionan no puede ser absorbido directamente por la planta. Para que sea asimilable, debe someterse a procesos de transformación.
Conclusión
En última instancia, el tratamiento con urea es una técnica simple, económica y efectiva. Es flexible y se puede adaptar a muchas situaciones, muy diferentes entre sí. El tratamiento con urea ha sido suficientemente probado en el ambiente campesino para poder ser desmitificado. La clave es tener en cuenta todos los factores que condicionan su éxito y que acaban de estar expuestos a las limitaciones que enfrentamos.
La cantidad que deberia ser utilizada no debe ser inferior a 5 kg por 100 kg de forraje seco, especialmente cuando los materiales locales proporcionan impermeabilización.
Los puntos a los que hay que prestar especial atención son la duración del tratamiento, la cantidad de agua que se agregará a la alimentación a tratar y la hermeticidad del medio de tratamiento. La importancia de estos puntos depende en realidad del clima, las cantidades y el embalaje del forraje a tratar y la duración del almacenamiento.
En climas tropicales clásicos, la experiencia muestra que el tratamiento puede completarse después de tres o dos semanas. En climas tropicales, sin embargo, este período debería extenderse. Cinco semanas han resultado necesarias en el caso de las tierras altas donde el riesgo de heladas nocturnas es alto.
Es mejor tratar más tiempo que no lo suficiente ya que el amoníaco liberado garantiza la preservación. La única restricción puede estar relacionada con el cronograma de otros trabajos agrícolas: uno tratará tanto como sea posible de tratar durante los periodos de holgura.
Pueden existir algunos malentendidos con respecto a la hermeticidad y la economía factible utilizando materiales locales en lugar de plástico. La hermeticidad es ciertamente menos importante que en el caso del tratamiento con amoníaco anhidro, donde la alta presión hace que el gas se vaya antes de la fijación.
De hecho, esta hermeticidad será menos importante que las cantidades de forraje a tratar, que a su vez serán pequeñas. De hecho, la parte periférica de cualquier tratamiento en contacto con el aire está necesariamente dañada o mohosa, por lo tanto, no apta para el consumo de los animales.
En el caso de grandes cantidades a tratar (grandes muelas abrasivas) es posible vigilar menos y cubrir brevemente la pajuela periférica que desempeña el papel de cubrir automáticamente la masa interna. La parte dañada seguirá siendo pequeña en comparación con la parte interna intacta y la pérdida es insignificante en vista del ahorro en el plástico.
Esto es difícil en el caso de tratamientos en pequeñas cantidades donde la parte dañada puede, en el límite, ser proporcionalmente más grande que la parte intacta si no hemos tomado suficientes precauciones. Controle los resultados sobre el uso de materiales locales muestran que se pueden lograr tratamientos eficaces a nivel de aldea cuando el plástico no está disponible o es demasiado caro.
Mucho se ha dicho y dicho sobre las cantidades de agua para agregar. Estos se encuentran en un rango que finalmente es bastante amplio, ya que oscila entre 40 y 80 litros por 100 kg de paja. No hay una regla universal y la decisión dependerá del sentido común:
No limites a poca agua si es abundante; por otro lado, para reducirlo, pero dentro de límites razonables compatibles con la necesidad de un asentamiento correcto y con la higrometría ambiental (atención a los climas secos y cálidos donde la evaporación es intensa) cuando es limitado y costoso.
El tratamiento con urea no debería ser un problema si los supervisores han sido bien capacitados y han entendido los principios básicos , a tener en cuenta para encontrar las soluciones prácticas regionales apropiadas. Es una técnica que puede ser utilizada tanto a escala artesanal en pequeña escala como a gran escala por cooperativas o granjas grandes en países donde no existe amoniaco industrial. ( Ver Articulo: Semillas de Chia )
