Desde Havlin, Beaton, Tisdale y Nelson (1999)
Anhidro NH3
Anhidro NH3 contiene 82% de N, la cantidad más alta de cualquier fertilizante nitrogenado. En algunos aspectos, el NH3 se comporta como el agua, ya que ambos tienen estados sólido, líquido y gaseoso. La gran afinidad del NH3 anhidro por el agua es evidente por su solubilidad. Como resultado, el NH3 es rápidamente absorbido por el agua en el tejido humano. Debido a que el NH3 es muy irritante para los ojos, los pulmones y la piel, siempre se deben tomar precauciones de seguridad con el uso de NH3 anhidro., Se requieren gafas de seguridad, guantes de goma y una máscara de gas NH3. También se requiere un recipiente grande de agua unido al tanque de NH3 para lavar la piel y los ojos expuestos a NH3. En condiciones atmosféricas normales, el NH3 anhidro en un recipiente abierto hierve y escapa a la atmósfera. Para evitar el escape, se almacena bajo presión y / o refrigeración (-28F), como se hace a menudo en las grandes instalaciones modernas de almacenamiento a granel. Cuando el líquido NH3 se libera de un recipiente presurizado, se expande rápidamente, se vaporiza y produce una nube blanca de vapor de agua., Esta nube está formada por la condensación de agua en el aire que rodea al líquido NH3 a medida que se vaporiza.
debido a que el NH3 anhidro es un gas a presión atmosférica, algunos pueden perderse en la atmósfera por encima del suelo durante y después de la aplicación. Si el suelo está duro o lleno de terrones durante la aplicación, la hendidura detrás de la cuchilla del aplicador no se cerrará ni llenará, y algo de NH3 escapará a la atmósfera. Los convertidores anhidros NH3 se utilizan a menudo para reducir la necesidad de inyección profunda y labranza previa a la aplicación., Los convertidores sirven como cámaras de despresurización para NH3 anhidro comprimido almacenado en el aplicador o tanque de enfermería. El NH3 hidratado se congela a medida que se expande en los convertidores, separando el NH3 líquido del vapor y reduciendo en gran medida la presión. La temperatura del líquido NH3 es de aproximadamente – 32C (- 26f). Aproximadamente el 85% del NH3 anhidro se convierte en líquido; el resto permanece en forma de vapor. El líquido fluye por gravedad a través del equipo de aplicación regular en el suelo. El Vapor recogido en la parte superior del convertidor se inyecta en el suelo de la manera habitual.
zonas de retención., Inmediatamente después de la inyección de NH3 en el suelo, se crea una zona localizada alta tanto en NH3 como en NH4. La zona horizontal, aproximadamente de forma circular a ovalada es de aproximadamente I-X a 5 pulgadas. en diámetro, dependiendo del método y la velocidad de aplicación, el espaciado, la textura del suelo y el contenido de humedad del suelo. El movimiento Vertical es normalmente de aproximadamente 2 pulgadas., con la mayor parte dirigida hacia la superficie del suelo. Una serie de cambios temporales pero dramáticos ocurren en las zonas de retención NU3 que influyen notablemente en las condiciones químicas, biológicas y físicas del suelo en la zona de retención., Algunas de las condiciones que se desarrollan incluyen
1 .Aumento de las concentraciones de NH3 y NH4 + (1.000 a 3.000 ppm).
2. el pH aumenta a 9 o más. 3. N02-aumenta a 100 ppm o más.
4. Aspiración osmótica de solución de suelo que supere los 10 bar.
5. Poblaciones más bajas de microorganismos del suelo.
6. Solubilización de OM.
el NH3 libre es extremadamente tóxico para microorganismos, plantas superiores y animales. Puede penetrar fácilmente las membranas celulares, que son relativamente impermeables a N » 4+. Existe una relación muy estrecha entre el pH y la concentración de NH3 libre o no ionizado y NH4+., Entre pH 6.0 y 9.0, hay un pliegue de 500 veces en la concentración de NH3 (Fig. 4.35). La figura 4.42 resume esquemáticamente los efectos del pH, la succión osmótica y/o la concentración de NH4+ en la formación de N02 – y N03 The La influencia de la succión osmótica alta o NH4+ en la solución del suelo es principalmente en las bacterias Nitrosomonas. La actividad es retardada por valores de pH superiores a 8,0, especialmente en presencia de grandes cantidades de NH3. N02-se acumula a valores de pH entre 7 y 8, mientras que por debajo de pH 7, N03 – se vuelve abundante., El NH3 se pierde en la atmósfera si se riot reacciona rápidamente con el agua y varios componentes orgánicos e inorgánicos del suelo. Los posibles mecanismos de retención de NH3 son los siguientes:
1. Química
a. NH3 + H + – – – NH4+
b. NH3 + H20 — NH4+ + OH-
C. reacción de NH3 con grupos OH y agua fuertemente unida de minerales de arcilla.
D. reacción con agua de hidratación alrededor de los cationes intercambiables en el complejo de intercambio.
E. Reacción con OM.
2. Fijación física
a. NH4 + mediante la expansión de minerales de arcilla.
b. adsorción por minerales de arcilla y componentes orgánicos a través de la Unión H.,
la importancia relativa de estos mecanismos varía de un suelo a otro y también está influenciada por las condiciones ambientales. La capacidad de los suelos para retener NH3 aumenta con el contenido de humedad del suelo, con la retención máxima de NH3 que ocurre en o cerca de la capacidad de campo. A medida que los suelos se vuelven más secos o húmedos que la capacidad del campo, pierden su capacidad para retener NH3. El tamaño de la zona inicial de retención de NH3 disminuye con el aumento de la humedad del suelo. La difusión del NH3 desde la zona de inyección se ve impedida por la alta humedad del suelo, debido a la fuerte afinidad del NH3 por el agua., La capacidad de retención de NH3 de los suelos aumenta con el contenido de arcilla. El movimiento del NH3 es mayor en suelos arenosos que en suelos arcillosos ya que el NH3 puede difundirse más libremente en los poros más grandes en suelos de textura gruesa. Las diferencias de textura del suelo en la retención de NH3 a menudo están oscurecidas por otras propiedades, como el contenido de humedad y el OM. Como era de esperar, la retención de NH3 aumenta con el aumento de la profundidad de inyección y varía considerablemente, dependiendo de las propiedades y condiciones del suelo., Los estudios han demostrado que una profundidad de inyección de 5 cm era efectiva para un suelo franco limoso, pero la colocación a 10 cm era necesaria en un suelo franco fino y arenoso. En suelo seco, la pérdida de NH3 disminuye con el aumento de la profundidad de colocación (Fig. 4.43). A un ritmo dado, el NH3 aplicado por unidad de volumen de suelo disminuye con el espaciamiento de inyección de arrugas. Con la mayor retención lograda con espaciamientos estrechos, hay menos posibilidades de pérdida de NH3, particularmente en suelos arenosos con capacidad limitada para retener NH3 – El componente OM de los suelos contribuye significativamente a la retención de NH3., At least 50% of the NH3-holding capacity of soils is attributed to OM. La naturaleza y el alcance de los cambios en las propiedades del suelo con aplicaciones de NH3 pueden tener una influencia importante en las respuestas de los cultivos a los fertilizantes de N. La alta concentración de NH3 y NH4+, que produce un alto pH del suelo y un alto potencial osmótico, resulta en una esterilización parcial y temporal del suelo dentro de la zona de retención (tabla 4.24). La actividad bacteriana es probablemente más afectada por la NH3 libre, mientras que los hongos son deprimidos por el pH alto., Se sabe que las condiciones parcialmente esterilizadas en el Centro de la zona de retención persisten durante varias semanas. Generalmente se produce una rápida recuperación de la actividad de bacterias y actinomicetos. Como consecuencia de la reducción de la actividad microbiana, la nitrificación de NH4+ a N02 – y N03 – se reducirá hasta que las condiciones vuelvan a la normalidad. Las altas concentraciones de NH3, NH4+ y N02 – pueden dañar gravemente las plántulas germinantes (Fig. 4.44). Las concentraciones en exceso de 1,000 ppm de NH3 cerca de la semilla se asociaron con reducciones sustanciales en las plantas de maíz., La inyección más profunda compensa los efectos dañinos de las altas tasas de NH3 más que extender el tiempo para que los efectos de NH3 se disipen. Un espaciamiento más cercano de la inyección de NH3 también reduciría el efecto perjudicial de grandes cantidades de NH3 – El OH – producido por la reacción de NH3 anhidro en el suelo disolverá o solubilizará el suelo OM. La mayoría de estos efectos en OM son solo temporales. La solubilización de la OM puede aumentar temporalmente la disponibilidad de nutrientes asociados con la OM. Tras el uso de NH3 anhidro, se han notificado efectos beneficiosos y perjudiciales contrastantes sobre la estructura del suelo., Varios estudios a largo plazo no han mostrado diferencias entre las fuentes de N en las propiedades físicas del suelo. No se espera que el deterioro de la estructura del suelo sea grave o duradero, excepto en situaciones que involucren suelos de bajo OM, en las que cualquier alteración o pérdida de OM probablemente sea dañina.