Para su desarrollo, las plantas necesitan elementos nutrientes que han de componer sus tejidos y participar en sus funciones biológicas, los cuales se pueden dividir en:
- Elementos principales, formado por los siguientes componentes: C, H, O, N, S Ca, Mg, K y P. Son necesarios en cantidades importantes.
- Oligoelementos, formado principalmente por los siguientes componentes: Fe, Zn, Cu, Mn, y B, necesarios en pequeñas cantidades.
La aportación de estos elementos a los vegetales sigue la pauta siguiente:
- C, H, O: mediante la función clorofílica son tomados de la atmósfera.
- S, Ca, Mg, K, y P son incorporados por medio de la absorción reticular de las cantidades existentes en el suelo.
- El nitrógeno puede ser tomado de los dos modos según la especie vegetal, aunque mayoritariamente es por absorción reticular.
Al cabo del tiempo, los elementos contenidos en el suelo, y en especial alguno de ellos, comienzan a agotarse, por lo que es necesaria su reposición al suelo por dos métodos distintos:
A) Aporte directo por adiciones convenientes (fertilizantes).
B) Renuncia al cultivo durante algún tiempo, barbecho, para que los agentes atmosféricos y los microorganismos del terreno tengan tiempo de transformar las reservas insolubles del terreno y para descomponer las reservas contenidas en los residuos de cosechas anteriores, incorporando al terreno los elementos nutrientes de una forma degradada y asimilable.
Los elementos esenciales a los que va dirigida principalmente la fertilización, dentro de los principales, son N, P y K, los restantes, son de consumo menor, y si carece el suelo de ellos se realizan enmiendas concretas que los aporten.
La aportación al terreno debe efectuarse con productos químicos solubles en agua, solubilizables por el jugo de las raíces o por las características fisicoquímicas del suelo.
Existen principalmente las siguientes formas de adición:
El abono ha de actuar a través del suelo, que se comporta de forma activa desde el punto de vista químico, fisicoquímico y biológico. Básicamente, está formado por:
Arcilla: aluminosilicato de carácter coloidal con un tamaño de grano inferior a 0,002 mm que por su estructura básica puede ser de tipo caolínico, montmorillonítico o illítico.- Componentes sólidos más gruesos, como el limo, partículas de caliza, y F2O3 y Al2O3 hidratados que dan porosidad.
- Materia orgánica procedente de la descomposición de residuos vegetales y minerales, dentro de la cual se encuentran los microorganismos que hacen del suelo un sistema viviente.
- Aire y agua que dan al suelo la suficiente porosidad. Las plantas extraen los principios nutrientes del agua contenida en el suelo y en el que la concentración de nutrientes guarda un doble equilibrio de reparto entre la planta y el medio edáfico.
Al abonar, aumenta la concentración de nutrientes en la fase líquida, lo que fuerza la adsorción de nutrientes por la superficie activa del suelo. A medida que la planta va necesitando nutrientes los absorbe del medio líquido, y al empobrecerse este se desorbe del suelo la cantidad correspondiente hasta restablecer el equilibrio.
El suelo de cultivo es fisicoquimicamente activo. Su actividad se explica por las propiedades particulares del complejo arcilloso en el que se fundamenta la fertilización, precisamente por su capacidad para retener iones y coloides para cambiarlos con el medio. Según se refleja en el esquema «Esquema de la estructura de las partículas activas del suelo agrícola», los iones retenidos en el exterior, C y A, son iones de cambio, ya que pueden ser cambiados equivalente a equivalente por los que lleve la disolución en contacto. Esta capacidad de retención iónica de una tierra es la propiedad fundamental para que los nutrientes no se pierdan por percolación o drenaje.
Para que se forme el complejo arcilla-humus-calcio, fundamentalmente para una buena fertilidad del suelo, ha debido existir en algún momento humus y calcio suficientes para rellenar los espacios interiores del complejo silice-alumina, arcilla saturada. Los iones o coloides retenidos como el Ca2+ y el humus en el complejo, en el interior de la estructura arcillosa, con el calor no son de cambio o de cambio muy débil, de ahí la estabilidad del complejo húmico-arcilloso-calizo.
Los fertilizantes obtenidos por fermentación de los residuos urbanos forman el aporte de humus y colaboran positivamente a este proceso.
