Química en la Agricultura

La Química y la Alimentación

Si preguntamos a un niño “¿de dónde vienen los alimentos?”, probablemente responderá: “de la nevera”, o, quizás, “de la tienda”. Y si le preguntamos a un adulto la respuesta puede ser “del campo y de las fábricas”, sin pensar que “el campo” da poco por sí mismo. Eso que llamamos con cierta ligereza “el campo” son “las tierras cultivables”, que constituyen un bien escaso cuya extensión está continuamente amenazada por la desertización y el crecimiento de las zonas urbanas. La fabricación de fibras sintéticas, acrílicas, de poliéster, de nylon, y otras...en centenares de fábricas distribuidas por todo el mundo, permiten disponer de más tierras cultivables que en otro caso tendrían que dedicarse a la cría de ganado lanar o a la plantación de vegetales para la obtención de algodón, lino o sisal, y no habría espacio suficiente en la Tierra para abastecer las necesidades textiles.

Agricultura

son conocimientos para cultivar la tierra y la parte del sector primario que se dedica a ello. En ella se engloban los diferentes trabajos de tratamiento del suelo y los cultivos de vegetales. Comprende todo un conjunto de acciones humanas que transforma el medio ambiente natural, con el fin de hacerlo más apto para el crecimiento de las siembras.Las actividades relacionadas son las que integran el llamado sector agrícola. Todas las actividades económicas que abarca dicho sector tienen su fundamento en la explotación de los recursos que la tierra origina, favorecida por la acción del hombre: alimentos vegetales como cereales, frutas, hortalizas, pastos cultivados y forrajes; fibras utilizadas por la industria textil; cultivos energéticos.

Tipos de agricultura

Agricultura Intensiva : Busca una producción grande en poco espacio. Conlleva un mayor desgaste del sitio. Propia de los países industrializados.

Agricultura Extensiva: Depende de una mayor superficie, es decir, provoca menor presión sobre el lugar y sus relaciones ecológicas, aunque sus beneficios comerciales suelen ser menores. Según el método y objetivos.

Agricultura Tradicional: Utiliza los sistemas típicos de un lugar, que han configurado la cultura del mismo, en periodos más o menos prolongados.

Agricultura Industrial: Basada sobre todo en sistemas intensivos, está enfocada a producir grandes cantidades de alimentos en menos tiempo y espacio -pero con mayor desgaste ecológico-, dirigida a mover grandes beneficios comerciales.

Agricultura Ecológica. Biológica u orgánica: crean diversos sistemas de producción que respeten las características ecológicas de los lugares y geobiológicas de los suelos, procurando respetar las estaciones y las distribuciones naturales de las especies vegetales, fomentando la fertilidad del suelo.

Agricultura Natural: se recogen los productos producidos sin la intervención humana y se consumen.

 

      LOS FERTILIZANTES    

Es muy común que la gente entienda como sinónimo de fertilizantes la palabra "abonos"; sin embargo, existen marcadas diferencias entre aquellos y éstos, aunque sus usos y aplicaciones estén encaminados al mismo fin: la nutrición de las diferentes plantas y vegetales.

Los fertilizantes son nutrientes de origen mineral y creados por la mano del hombre, por el contrario, los abonos son creados por la naturaleza y pueden ser de origen vegetal, animal o mixtos.

Los elementos nutrientes se encuentran, en diversas proporciones, en todas las tierras y en los abonos orgánicos  (estiércoles, humus, etc.).  Las plantas al crecer, los agotan y deben reponerse mediante la adición sistemática de abonos y fertilizantes, usados de una manera conjunta.

Los fertilizantes se componen de tres elementos básicos, a saber: Nitrógeno, Fósforo y Potasio; a estos tres elementos se les denomina elementos mayores o fundamentales, porque siempre está presente alguno de los tres o los tres en cualquier fórmula de fertilizante. 

La presencia del Nitrógeno es indispensable para promover el crecimiento de tallos y hojas en pastos, árboles, arbustos y plantas en general.

Corrige los suelos alcalinos dándoles mayor acidez asimismo, el Nitrógeno es un elemento fundamental en la nutrición de los microorganismos que existen en el suelo.

una planta o pasto con presencia de Nitrógeno es siempre un vegetal verde ya que éste promueve el verdor en todo tipo de plantas. De la misma manera, el Nitrógeno es indispensable para la producción de proteínas en vegetales comestibles.

 ELEMENTOS QUE LOS COMPONEN

EFECTOS DEL NITRÓGENO EN LAS PLANTAS

El Nitrógeno se puede presentar en los fertilizantes de dos formas: Nitrógeno Nítrico y Nitrógeno Amónico; el primero no necesita transformarse químicamente en el suelo para ser aprovechado por las plantas, por consiguiente, su absorción es más rápida, por el contrario, el Nitrógeno Amónico requiere llevar a cabo efectos de transformación química en el suelo.

asimismo, el Nitrógeno es un elemento fundamental en la nutrición de los microorganismos que existen en el suelo, mismos que son indispensables para la nutrición de las plantas . una planta o pasto con presencia de Nitrógeno es siempre un vegetal verde ya que éste promueve el verdor en todo tipo de plantas.

IMPORTANCIA DEL POTASIO EN LAS PLANTAS

El Potasio, como los otros dos elementos anteriores, también tiene funciones primordiales en la nutrición, diferentes pero no por ello menos o más importantes, sino complementarias de los otros: promueve el desarrollo y crecimiento de flores y frutos; da resistencia a las plantas contra plagas y enfermedades, heladas y sequías; determina la mayor o menor coloración en flores y frutales y el sabor en éstos últimos, es, asimismo, esencial para la formación de Almidones y Azúcares.

El Potasio se puede presentar en los fertilizantes de dos formas: como sales de Cloruro o como Sulfato. De ambos, es más aprovechable y menos riesgoso el uso del Sulfato de Potasio, solo que su costo es sensiblemente más alto que el del Cloruro, que puede cumplir su cometido en la nutrición si es aplicado adecuadamente; el uso de los cloruros de manera indiscriminada y sin conocimiento resulta contraproducente.

 

 Es importante la presencia del Fósforo pues, entre otras cosas, fortalece el desarrollo de las raíces (principal conducto para la alimentación de las plantas), estimula la formación de botones en flores y de frutillas en árboles, evita el fenómeno del "aborto" o abscisión que es la caída prematura de flores, frutos, botones y frutillas.

Su movimiento en la tierra es lento a comparación de otros elementos nutricionales por lo que se deben usar formulaciones bajas en contenido de Fósforo "en tierras contenidas" (es decir macetas, jardineras,etc.).  

IMPORTANCIA DEL FÓSFORO EN LAS PLANTAS

Fertilizantes y Tipos de Abonos

Fertilizantes orgánicos,

ácidos húmicos,

fertilizantes minerales,

fertilizantes de lenta liberación,

fertilizantes líquidos,

aminoácidos y extractos de algas

son lentos porque antes los nutrientes, por ejemplo, Nitrógeno, se tienen que ir liberando a medida que los microorganismos los Se trata de los estiércoles, compost, basuras fermentadas, turba, guano, humus de lombriz, etc. Su acción es lenta, pues proporcionan Nitrógeno a medida que las bacterias los descomponen para ponerlos a disposición de las raíces.

Como mejor actúan los microorganismos es en suelos calientes es con un pH neutro o alcalino, con humedad y muy aireados. Ahí la descomposición es más veloz. (estiércol, turba, compost, etc.)

Los fertilizantes o Abonos de origen Orgánico

Ácidos Húmicos

Hay un tipo de abono un tanto desconocido para el aficionado, los llamados ácidos húmicos. Son muy buenos. Su presentación es líquida o sólida.

Los Fertilizantes Químicos generalmente son de acción rápida y estimulan el crecimiento y vigor de las plantas cuando se aplican.

Estos fertilizantes se agrupan en diversos tipos según las sustancias que proporcionan:

- Nitrogenados- Fosfóricos- Potásicos- Complejos- Binarios

Están diseñados para que el Nitrógeno se vaya liberando poco a poco, de forma continuada. Suelen comercializarse como abonos granulados, barritas o pastillas.

Los fertilizantes de lenta liberación se comercializan como abonos granulados, barritas y pastillas. Se trata de abonos que, como su nombre indica, sueltan los elementos fertilizantes que contienen (Nitrógeno, Fósforo, Potasio, Magnesio...)

Fertilizantes de lenta liberación

Se mezclan con el agua de riego. Para macetas son muy apropiados los fertilizantes líquidos. Un poco cada 15 días durante los meses de mayor actividad de las plantas (primavera y verano).

Cuando quieras efectos rápidos utiliza fertilizantes químicos disueltos en el agua de riego. Los fertilizantes líquidos son muy apropiados para las plantas en macetas.

Fertilizantes líquidos

Cuando una planta ha sufrido por sequía, por plagas, por un trasplantes, por un tratamiento con pesticidas mal realizado, por ejemplo, herbicida, o por cualquier otro trastorno, puedes aplicar unos productos llamados aminoácidos; esto le ayudará a superar el trauma.

También los extractos de algas sirven como "recuperadores".

Aminoácidos y Extractos de algas

La química es de vital importancia, sobre todo la orgánica, pues la agricultura maneja seres vivos como las plantas, estas realizan muchos procesos bioquímicos, como la fotosíntesis, respiración, absorción de nutrientes etc. etc. Además tiene que ver con química inorgánica, pues en la agricultura se usan un sin numero de productos químico, como fungicidas para tratar enfermedades causadas por hongos, insecticidas, fertilizantes tanto foliares(que se absorben atreves del follaje) y radiculares(a través del sistema radicular = raíces), Además de bactericidas y herbicidas que se utilizan para matar plantas indeseable.

Cabe señalar que muchos productos de estos son altamente contaminantes, sobre todo de acuíferos y cuerpos de agua, por eso el agricultor tiene que saber calcular cantidades apropiadas, y reconocer también las formulas de estos productos, para utilizar dosis apropiadas y formulas química que no dañen al medio ambiente, los excedentes de estos productos cuando se usan indiscriminadamente, se lixivian y parcelan(se filtran o acarrean) asía el subsuelo, contaminándolo.

Química de los Alimentos

La química de alimentos es el estudio, desde un punto de vista químico, de los procesos e interacciones existentes entre los componentes biológicos (y no biológicos) que se dan en la cocina cuando se manipulan alimentos. Las sustancias biológicas aparecen en algunos alimentos como las carnes y las verduras (y hortalizas), y en bebidas como la leche o la cerveza. Este estudio es muy similar al de la bioquímica desde el punto de vista de los ingredientes principales, como los carbohidratos, las proteínas, los lípidos, etc. Además incluye el estudio del agua, las vitaminas, los minerales, las enzimas, los sabores, y el color. Se estudia principalmente en el procesado de alimentos, y en la nutrición.

Carbohidratos

Sucosa: se trata del azúcar ordinario y posiblemente uno de los carbohidratos más familiares. Los hidratos de carbono representan casi más del 90% de la materia seca de las plantas. Son compuestos abundantes y disponibles en los alimentos con relativa facilidad además de ser de bajo costo. Se les considera como elementos comunes existentes en casi todos los alimentos, tanto de forma natural o como componentes y como ingredientes artificialmente añadidos. Su uso es muy grande y puede decirse que son muy consumidos. Tienen diferentes estructuras moleculares, tamaños y formas que exhiben una variedad de propiedades químicas y físicas.

En algunos países del tercer mundo, el trabajo de una tercera parte de los agricultores lo consumen los insectos, roedores, bacterias y hongos. Efectivamente es así, puesto que la tercera parte de las cosechas son destruidas por las pestes y plagas, al no protegerse suficientemente las cosechas y los productos obtenidos mediante el uso de productos fitosanitarios. estos productos para controlar las malas hierbas, las plagas, las pestes y enfermedades, la tercera parte de los alimentos producidos en el mundo (una barra de pan de cada tres) se perdería.

La química moderna está protegiendo y mejorando las cosechas, utilizando diversos productos fitosanitarios: fungicidas, herbicidas e insecticidas selectivos que no son perjudiciales ni para el medio ambiente ni para los pájaros y las abejas, importantes agentes polinizantes. Debido a su mayor eficiencia y selectividad, hoy en día los agricultores sólo necesitan aplicar dosis mínimas de productos químicos por cada hectárea en lugar de las grandes dosis que utilizaban en el pasado. De esta manera no sólo se obtienen mejores y mayores cosechas, sino que los productos llegan a los mercados en mejores condiciones higiénicas.

Los Fitosanitarios

La Química, “Médico de la Naturaleza”

Pero la industria química no sólo desarrolla una actividad medioambientalmente activa en la mejora de sus procesos e instalaciones, sino que también actúa como el médico de la contaminación”, con la generación de productos que permiten minimizar el impacto que el conjunto de las actividades humanas producen sobre el entorno. La utilización de estos productos químicos contribuye eficazmente a mejorar la protección del entorno y asegurar el uso equilibrado de los recursos naturales.

Existen numerosos ejemplos representativos de este hecho. Por ejemplo, gracias a los aislantes térmicos fabricados por la industria química, las viviendas conservan mucho mejor y durante más tiempo la temperatura adecuada en su interior, reduciendo así y drásticamente el consumo energético necesario para calentar o refrigerar nuestro hogar.

Primer nivel: Horticultura orgánica, con el conocimiento generado en los años anteriores, cuya producción se destinaría al mercado de exportación. Incluirían cultivos de rotación rápida como brócoli, coliflor, cebollín y otrasespecies que necesitaban investigación.

Segundo nivel: Café orgánico, aprovechando que la región de Cobán poseía uno de los cafés gourmet más preciados en el mercado internacional.

Tercer nivel: Cultivo de especies maderables nativas para comercializar su madera,pino, ciprés.

Cuarto nivel: Reserva de flora y fauna, apta para ecoturismo y como fuente de agua para los niveles I y II, además servirían como barrera natural para plagas así como para fomentar un microclima estable.

Cultivos Orgánicos

Contaminación por Nitrógeno Inorgánico en los Ecosistemas AcuáticosLos principales problemas medioambientales asociados a la contaminación por nitrógeno inorgánico en los ecosistemas acuáticos son:

•Acidificación de ríos y lagos con baja o reducida alcalinidad.

• Eutrofización delas aguas dulces y marinas (con el problema adicional de las algas tóxicas).

•Toxicidad directa de los compuestos nitrogenados para los animales acuáticos.

La contaminación por nitrógeno inorgánico podría inducir efectos perjudiciales sobre la salud humana.

Grupos principales de toxinas en cianobacterias, dinoflagelados y diatomeas, indicando su estructura química, sitio y modo de acción, y algunas especies

típicas

Química Agrícola

La Química Agrícola estudia los procesos químicos y bioquímicos relacionados con los elementos esenciales en el sistema suelo-planta y su incidencia en el rendimiento, calidad y transformación de los productos agrícolas. Así mismo comprende los fertilizantes, lafertilización, los plaguicidas y su acción.(RSEQ, Grupo especializado de Química Agrícola)• Ciencia aplicada: usa Q Inorgánica, Analítica, Q-Física, Q. Orgánica, Bioquímica, Fisiología, Edafología, Mineralogía, C y T Alimentos,Medioambiente….

Cultivos hidropónicos

La palabra hidroponía significa plantar verduras y vegetales en agua o materiales distintos a la tierra, también se le conoce como la GRICULTURA DEL FUTURO

Sirve para cultivar verduras y vegetales ricos en vitaminas y minerales, de una manera limpia y sana, que nos permitan crecer sanos y fuertes.

Usando agua, arena, cascarilla de arroz o algunos subproductos o desperdicios que podemos encontrar fácilmente dentro de nuestra comunidad y usando una SOLUCIÓN DE NUTRIENTES que las plantas necesitan para su crecimiento.

Cualquier persona interesada en cultivar sus propias verduras y vegetales de una forma limpia, sencilla y económica, desde niños hasta personas de edad avanzada, no importa si no sabenada de agricultura.

Los cultivos hidropónicos no usan la tierra como medio para crecer, por lo que se deben colocar en recipientes, para que puedan crecer.

mezclas de sustratos que podemos usar son las siguientes:MEZCLA DE SUSTRATOS1. Una parte de cascarilla de arroz + una parte de

piedra pómez molida

2. Una parte de cascarilla de arroz + una parte de arena de río

3. Dos partes de cascarilla de arroz + una parte de arena de río + una parte de piedra pómez.

Química de los fertilizantes

Tiene poco hierro, los procesos enzimáticos dependientes del Fe no funcionan, los metabolitos que generan no se producen.

El hierro es muy abundante, sin embargohay muy poco hierro disponible.El pH es elevado (8.5) y existe gran cantidad deCaCO3.