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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

INGENIERÍA AMBIENTAL

PRÁCTICA N° 01:

“CICLO DEL FÓSFORO”

DOCENTE : Ing. Waldo Vargas

ALUMNA : Krisxia Brigitte Ponce Rodríguez

FECHA : 28 de marzo del 2012

LA PAZ – BOLIVIA

1. Introducción............................................................................................................................3

2. Objetivos.................................................................................................................................3

2.1. Objetivo General.............................................................................................................3

2.2. Objetivos Específicos.....................................................................................................3

3. Aspectos generales del elemento.......................................................................................3

4. Ciclo del Fósforo....................................................................................................................4

5. Fósforo en suelo....................................................................................................................6

5.1. Formas y Procesos de Fósforo en el Suelo:..............................................................7

5.1.1. Fósforo Orgánico.....................................................................................................7

5.1.2. Fósforo Inorgánico...................................................................................................7

6. Fósforo en el mar...................................................................................................................8

7. Importancia del fósforo.......................................................................................................10

7.1. Importancia en las células...........................................................................................10

7.2. Importancia en el cuerpo humano..............................................................................10

7.3. Importancia en los animales........................................................................................10

7.4. Importancia en las plantas...........................................................................................11

7.4.1. Disponibilidad del fósforo para las plantas........................................................12

7.4.2. Factores que afectan la disponibilidad de fósforo para las plantas...............13

8. Intervención del hombre en el ciclo..................................................................................14

9. Prácticas que permiten mejorar la disponibilidad de fósforo........................................15

10. Conclusiones.....................................................................................................................16

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1. Introducción

Diversas formas de fósforo son cicladas, principalmente a través del agua, la corteza de la Tierra y los organismos vivos, por el ciclo del fósforo sedimentario. En este ciclo, el fósforo se mueve lentamente desde los depósitos de fosfato en la tierra y los sedimentos de los mares someros a los organismos vivos, y luego de regreso a la tierra y al océano. Cabe mencionar que las bacterias son menos importantes en este ciclo que en el del nitrógeno.

El fósforo es un elemento que en la naturaleza no se encuentra en estado puro, sino en forma de fosfatos. Se encuentra normalmente disponible en los suelos; las plantas lo asimilan de allí y los animales herbívoros de las plantas; el retorno se produce por las excreciones y por la descomposición de la materia orgánica muerta. La disponibilidad de fósforo en el sistema suelo-planta-animal juega un papel fundamental en su productividad, dado que la deficiencia de este elemento en el suelo provoca una marcada reducción en el crecimiento y la calidad del forraje lo que repercute en la fisiología animal. El fósforo cumple varias funciones vitales en el cuerpo de animales estando relacionada con la secreción de la leche, el metabolismo de la energía y el transporte de aminoácidos de los ácidos grasos, la síntesis de fosfolípidos y de proteínas. El fósforo juega un papel sumamente importante en la conversión de la energía contenida en el pasto a energía utilizable por los animales.

2. Objetivos

2.1. Objetivo GeneralEstudiar el ciclo del Fósforo, así como la importancia que tiene en el medio ambiente.

2.2. Objetivos Específicos Entender como ocurre el proceso del ciclo del Fósforo paso por paso en el medio ambiente.

Aprender sobre los aspectos generales del elemento fósforo

Conocer sobre el fósforo en el suelo y en el mar, así como la importancia en todo ser

biótico (animales, plantas, ser humano)

Reconocer y remediar con alternativas la intervención del hombre al ciclo

3. Aspectos generales del elemento.

El símbolo P es el que se utiliza para representar al Fósforo. El fósforo se halla ampliamente distribuido en la naturaleza y ocupa el lugar 11 en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre. No se da en estado puro, sino que se encuentra principalmente en forma de fosfato, como rocas fosfáticas y apatito. También se presenta en estado combinado en los suelos fértiles y en muchas aguas naturales. Los fosfatos son esenciales para los procesos biológicos y por lo tanto para la vida, es por eso que es conveniente aclarar que en nutrición mineral, cuando se habla del Fósforo, se sintetiza para referirse a todas las sustancias que lo contienen.

Es un elemento importante en la fisiología de animales y plantas y está presente en todos los huesos de los animales en forma de fosfato cálcico Ca3(PO4)2.

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El fósforo se encuentra en nuestro alrededor. Pequeñas concentraciones están presentes en océanos, lagos, ríos y mares. El fósforo es esencial para la vida. Forma parte de las rocas y los minerales del suelo. Grandes yacimientos de "roca fosfórica" conteniendo fósforo, se encuentran cerca de la superficie de la Tierra. Estos mantos o yacimientos fueron depositados en los océanos poco profundos por la acumulación de vida marina, o producidas por actividad volcánica y concentradas a través de las eras geológicas. Los yacimientos más grandes que se conocen están localizados en Marruecos, Estados Unidos, Rusia y África del Sur.

Estos depósitos que contienen fósforo se formaron a través de procesos naturales a medida que se desarrollaba la tierra como el planeta que conocemos hoy en día. En otras palabras, la naturaleza recicla el fósforo, así como otros minerales, moviéndolos, hacia las plantas y animales, hacia los mares y océanos en donde estos se depositaron y se concentraron a medida que el agua se evaporó.

De casi 200 fosfatos minerales diferentes, sólo uno, la fluoropatita, Ca5F(PO4)3, se extrae esencialmente de grandes depósitos secundarios originados en los huesos de animales y que se hallan en el fondo de mares prehistóricos, y de los guanos depositados sobre rocas antiguas.

Los principales minerales que contienen fósforo son los apatitos: éstos tienen una composición intermedia entre el Ca4(PO4)2X2 y el Ca5(PO4)3X, donde X = F, Cl, OH, 1/2CO3 [fluoro, cloro, hidroxo, carbonatoapatitos).

El fósforo, principalmente en forma de ciertos tipos de iones fosfato (PO43- y HPO4

2-), es un nutriente esencial para vegetales y animales. Es una parte de las moléculas de ADN, que llevan la información genética; moléculas de ATP y ADP, que almacenan energía química para el uso de los organismos en la respiración celular; ciertas grasas de las membranas que envuelven las células animales y vegetales, y los huesos y dientes de los animales.

4. Ciclo del Fósforo.

Se conocen dos tipos principales de ciclos biogeoquímicos, porque implica la circulación de un compuesto de dos elementos, hidrógeno y oxígeno. En el tipo gaseoso, la principal área de almacenamiento de un elemento es la atmósfera terrestre, donde existe en forma de gas. El carbono y el nitrógeno tienen un ciclo gaseoso. En tales ciclos, la abundancia o la distribución de sus elementos presentan pocos cambios o ninguno.

La corteza terrestre es la principal área de almacenamiento de los elementos del segundo tipo de ciclo, el ciclo sedimentario. El fósforo y el azufre tienen ciclos sedimentarios. En estos ciclos puede variar la abundancia y la distribución de un elemento, por ejemplo, cuando grandes cantidades de fósforo se depositan en el fondo del océano y permanecen allí durante millones de años.

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El CICLO DEL FÓSFORO es un ejemplo de un ciclo sedimentario cuya principal área de almacenamiento del elemento se encuentra en la corteza terrestre. Otros elementos que presentan ciclos muy similares son el calcio, el hierro, el potasio, el manganeso, el sodio y el azufre. Algunos de estos elementos sólo existen en cantidades microscópicas dentro de los organismos vivientes, pero sin embargo son vitales para el crecimiento y el desarrollo normales. Por ejemplo no se pueden elaborar proteínas sin fósforo ni azufre.

Desde el punto de vista ecológico, el fósforo es uno de los minerales más importantes, pero es también uno de los que tienen mayores probabilidades de escasear En los buenos suelos agrícolas el fósforo está disponible en forma de iones de fosfato (P2O5). La falta de fósforo produce una disminución de la productividad de los vegetales y esto afecta, a su vez, a la vida animal. El fósforo proviene de las rocas fosfatadas que se desintegran y desgastan lentamente por la acción de las gotas de agua, los cristales de hielo, el viento, los rayos solares y las raíces de las plantas dejando en libertad el mineral que se convierte en una sal en solución, sea en el agua del suelo, sea en las extensiones de agua. Las plantas absorben el fósforo y otras sales minerales a través de sus raíces. De las plantas el fósforo pasa por varias cadenas alimentarias y vuelve generalmente al suelo o al agua a través de la acción de los desintegradores.

Los animales obtienen fósforo al alimentarse de las plantas o de otros animales que hayan ingerido. En la descomposición bacteriana de los cadáveres, el fósforo se libera en forma de ortofosfatos (H3PO4) que pueden ser utilizados directamente por los vegetales verdes, formando fosfato orgánico (biomasa vegetal), la lluvia puede transportar este fosfato a los mantos acuíferos o a los océanos.

Esta parte del ciclo es la fase de las soluciones de sales; la otra parte podría denominarse fase de las rocas. Los ríos acarrean las sales de fósforo hacia los mares. Algunas se depositan en los bajíos y se incorporan a las rocas sedimentarias que se forman en el curso de millones de años. A la larga, las rocas pasan a formar parte de nuevas masas de tierra, produciendo nuevas reservas de sales de fósforo a medida que se desgastan lentamente. El fósforo y muchos otros minerales se depositan en las rocas y se liberan de ellas en un proceso que se repite continuamente.

Las corrientes marinas que ascienden desde las profundidades del océano llevan a la superficie cierta cantidad de fósforo, que es absorbido rápidamente por el fitoplancton y se desplaza a lo largo de las cadenas alimentarias oceánicas. Parte de este fósforo vuelve a la tierra a través de la pesca marina. Otra parte proviene del guano de aves que se alimentan de peces, el cual es rico en fósforo y nitrógeno. Los nutrimentos son absorbidos por el fitoplancton, el cual sirve de alimento a diminutos crustáceos, que a su vez nutren a peces llamados anchoas, de los cuales se alimentan cuervos marinos denominados cormoranes. Estas aves anidan en grandes cantidades en las islas y sus deposiciones se recogen y se venden como ingrediente de fertilizantes.

La mayor parte del fósforo utilizado en los fertilizantes se extrae de rocas fosfatadas. Enormes cantidades de fósforo se hallan diseminadas sobre la tierra y muchas toneladas son llevadas por las aguas y se pierden en las profundidades del mar. Se calcula que cada año se pierden

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de este modo tres mil quinientos millones de toneladas de fósforo y el reciclaje natural proveniente de los mares no puede compensar esta pérdida. La reserva de rocas fosfatadas que se usan para la preparación de fertilizantes puede durar aún muchos años, pero no es ilimitada; llegará el día en que el hombre tendrá que encontrar un medio de recuperar el fósforo que se halla en las profundidades del océano.

 http://www.portalplanetasedna.com.ar/ciclo_fosforo.htm

El ciclo del fósforo difiere con respecto al del carbono, nitrógeno y azufre en un aspecto principal. El fósforo no forma compuestos volátiles que le permitan pasar de los océanos a la atmósfera y desde allí retornar a tierra firme.

http://es.wikipedia.org/wiki/Ciclo_del_f%C3%B3sforohttp://www.tecnun.es/asignaturas/Ecologia/Hipertexto/04Ecosis/137CicP.htm#POBLACION

5. Fósforo en suelo.

El estudio del comportamiento del fósforo en el suelo es de gran significación, ya que es un macroelemento esencial generalmente escaso en muchos suelos del trópico, además de estar sujeto al fenómeno de fijación que significa la pérdida de solubilidad que sufren los fosfatos aprovechables al reaccionar con los componentes del suelo.

La disponibilidad de fósforo en el sistema suelo-planta-animal juega un papel fundamental en su productividad, dado que la deficiencia de este elemento en el suelo provoca una marcada reducción en el crecimiento y la calidad del forraje lo que repercute en la fisiología animal.

http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/ap/ciencias_agronomicas/c20021221046edafo_factoresambientalesysuelos.pdf

5.1. Formas y Procesos de Fósforo en el Suelo:Desde el punto de vista del material que aporta el nutriente, separaremos al fósforo del suelo en dos grandes formas: fósforo orgánico y fósforo inorgánico.

5.1.1. Fósforo OrgánicoLa principal fuente está constituida por los residuos vegetales y animales que se adicionan al suelo. Los compuestos fosfatados más importantes de la materia orgánica son núcleoproteínas, fosfolípidos y fosfoazúcares.

La mineralización de la materia orgánica es lenta y por vía microbiana, requiriendo temperaturas de aproximadamente 25 a 30 ºC, pH neutro y humedad cercana a capacidad de campo. El proceso de mineralización está regido por la relación C/P de la materia orgánica, cuyo valor crítico es aproximadamente 200. Por encima de este valor se produce depresión del fosfato inorgánico (fenómeno similar al de la depresión de los nitratos).

5.1.2. Fósforo InorgánicoDesde el punto de vista edafológico interesa clasificarlo de acuerdo a su disponibilidad mediata o inmediata para las plantas en: fósforo soluble, intercambiable e insoluble.

5.1.2.1. Fósforo soluble:

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Son las formas aprovechables para las plantas en forma inmediata, es decir son fosfatos en la solución del suelo. Su concentración es muy débil y fluctúa entre 0,2 y 0,5 mg/lt, o sea 200 a 400 gr/ha en 30 centímetros de espesor. En suelos muy ricos la concentración puede llegar hasta 1 mg/lt (1 ppm) y en suelos pobres a 0,1 mg/lt. Generalmente es una concentración constante y permanece así aunque varíe la relación suelo-agua.

Para que los cultivos se abastezcan convenientemente es necesario que ocurra una renovación del fósforo en solución. El equilibrio entre las distintas formas fosfatadas es lo que asegura la nutrición de los vegetales. Las formas solubles de fósforo en el suelo son los fosfatos diácidos (H2PO4

-) y monoácidos (HPO4=). La concentración de los iones fosfatos en solución está

relacionada con el pH de la misma. El ion H2PO4 es favorecido por los pH bajos, mientras que el ion HPO4= por los pH más altos.

5.1.2.2. Fósforo intercambiable: También llamado fósforo lábil o adsorbido, y su disponibilidad es más lenta que el anterior. La adsorción de fosfatos, como en general toda adsorción aniónica en el suelo, es un fenómeno que depende del pH. A pH ácidos aumentan las cargas positivas de los coloides y por ende, aumenta la adsorción. Estos iones forman parte del enjambre de iones que rodean a las partículas coloidales y están en constante movimiento. Representan del 15 al 30% del fósforo inorgánico, lo que significa 800 a 2500 kg de P2O5/ha.

Este fósforo lábil puede estar adsorbido directamente por los bordes de las arcillas (cuando están tienen cargas positivas como la caolinita a bajos valores de pH), o por uniones que usan al calcio como puente (en las arcillas de tipo 2:1). También puede estar adsorbido por los óxidos e hidróxidos de hierro y aluminio, que tienen un poder de fijación mucho mayor que el de las arcillas.

5.1.2.3. Fósforo insoluble: Es el que está formando parte de los minerales primarios y secundarios, y constituye la gran reserva de fósforo inorgánico en el suelo. La insolubilización se puede deber a la precipitación como fosfatos cálcicos en medio alcalino, o como fosfatos de hierro y aluminio en medio ácido. Tanto en suelos ácidos como alcalinos, el fósforo tiende a sufrir una cadena de reacciones que producen compuestos fosforados de baja solubilidad. Por lo tanto, durante el largo tiempo que el fósforo permanece en el suelo, las formas menos solubles, y por ende las menos disponibles para la planta, tienden a aumentar. Cuando se agrega fósforo soluble al suelo, usualmente ocurre una rápida reacción (de unas pocas horas) que remueve el fósforo de la solución (fija el fósforo). Lentas reacciones posteriores continúan gradualmente reduciendo la solubilidad durante meses o años, según la edad de los compuestos fosfatados. El fósforo recientemente fijado puede ser débilmente soluble y de algún valor para las plantas. Con el tiempo, la solubilidad del fósforo fijado tiende a decrecer a niveles extremadamente bajos. Este fenómeno se conoce como envejecimiento del fósforo.

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http://www.ipni.net/ppiweb/mexnca.nsf/$webindex/0D2745E9793640FD06256AAE00136ECB?opendocument&navigator=home+page

6. Fósforo en el mar

El fósforo se encuentra en el mar como ión fosfato, concretamente bajo la forma de ortofosfato cálcico y, según Thoulet, en concentraciones en torno a 0.0156 g/l en aguas de salinidad normal (35/1000). Su presencia es importante porque es un elemento imprescindible en la síntesis de materia orgánica en el mar y es muy utilizado por el fitoplancton (plancton vegetal). Así, la escasez de fosfatos en zonas de actividad fotosintética limitaría la productividad primaria, sobre todo en el verano, incidiendo directamente en toda la vida marina.

Este mismo hecho de la utilización de los fosfatos por el fitoplancton durante los procesos de fotosíntesis, hace que su concentración en el mar sea muy variable y dependa de las fluctuaciones de población fitoplantónica y, por lo tanto, de la profundidad.

En el mar se van a producir dos afloraciones anuales que coinciden con primavera y otoño. Este "bloom" o período de explosión fitoplanctónica trae como consecuencia una disminución del fósforo existente en el mar, ya que el intenso consumo no puede ser compesado por nuevos aportes a la misma velocidad. En estos momentos, esas zonas del mar quedan con unas concentraciones mínimas de fosfato que, desde ese mismo momento, empiezan a regenerarse, básicamente por dos caminos:

A nivel costero, por los aportes terrígenos

A nivel oceánico, por los aportes procedentes de los restos de los seres muertos que se

depositan en el fondo y sobre cuyas restos actúan las bacterias, transformándolos en

elementos inorgánicos.

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En la descomposición bacteriana de los cadáveres, el fósforo se libera en forma de ortofosfatos (H2PO4) que pueden ser utilizados directamente por los vegetales verdes, formando fosfato orgánico (biomasa vegetal). A su vez, los vegetales son consumidos en los diversos niveles tróficos animales herbívoros, formando biomasa animal que a su vez es utilizada por los animales carnívoros. Cuando los seres vivos mueren, o a partir de sus excretas, los restos son mineralizados por las bacterias dando lugar a ortofosfato y a fosfato orgánico, soluble o disuelto, que puede ser reutilizado por los vegetales cerrando la cadena.

En los procesos de Up-Welling (afloramiento) y debido a las corrientes de fondo ascendentes, estos elementos se ponen en circulación hacia las capas superiores provocando la renovación de los fosfatos. Es en estas zonas donde se forman ricas pesquerías.

http://danival.org/100%20biolomar/1300mar/mar_ciclos_n.html

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7. Importancia del fósforo

7.1. Importancia en las célulasEl fósforo en las células es de una gran importancia debido a que es un nutriente primario, se encuentra presente en ADN, ARN, fosfolipidos de membrana y en al ATP. En las bacterias y hongos lo almacenan como polifosfatos y en especies vegetales, como inositol-P o llamado fitina. El nivel de fósforo en tejidos vegetales es de 0.3 – 0.5%: en microorganismos, es de 3% pero esto varía con las especies.

7.2. Importancia en el cuerpo humanoEl fósforo es un mineral natural esencial para la preservación de la vida sobre la Tierra (animal, vegetal y humana). El fósforo es el segundo nutriente mineral más abundante en el cuerpo humano después del calcio. Representa más del 20% de los minerales de nuestro organismo, aproximadamente el 1% del peso total del cuerpo. Cerca del 80% del fósforo en los humanos se encuentra en los dientes y en los huesos. El resto está ampliamente distribuido en todo el organismo en combinación con las proteínas, las grasas y otras sales en toda célula viva.

7.3. Importancia en los animalesEl fósforo tiene varias funciones vitales en el cuerpo de los animales y se relaciona con la secreción de la leche, el metabolismo de la energía y el transporte de aminoácidos de los ácidos grasos, la síntesis de fosfolípidos y proteínas. Como resultado, el fósforo está implicado en el metabolismo celular, el sistema enzimático y el sistema de amortiguación (componente de la saliva). En el cuerpo del animal un 80 a 86% del fósforo se encuentra en los huesos y los dientes, el resto se distribuye en los tejidos blandos. El fósforo, como el fosfato, se absorbe en el intestino delgado, y el proceso de absorción es mediada por la vitamina D.

Una deficiencia de fósforo disminuye el consumo de la pastura y así la tasa de crecimiento de animales, la eficiencia reproductiva y la producción de leche. La suplementación mineral surge como alternativa factible para mantener niveles adecuados de fósforo en los animales deficientes, garantizando de este modo un aporte adecuado de este mineral que permita cubrir sus requerimientos.

Es imposible de exagerar la importancia de fósforo en la nutrición de rumiantes, especialmente el ganado bovino. Según Underwood (1981), no hay ninguna duda que la falta de fósforo es la más vasta y económicamente importante deficiencia mineral en los animales en pastoreo. El fósforo juega un papel sumamente importante en la conversión de la energía contenida en el pasto a energía utilizable por el animal. La escasez del fósforo se evidenciará si su contenido en la pastura cae por debajo de 0.12 a 0.15%. Una deficiencia de fósforo disminuye el consumo de la pastura y así la tasa de crecimiento de animales, la eficiencia reproductiva y la producción de leche. Además, las vacas gestantes deben proporcionar fósforo al feto en desarrollo y, después de parir, estas vacas requieran fósforo adicional para la producción de leche (1 g/l).

El síndrome de deficiencia fosfórica puede ir acompañado por el cuadro clásico de hipofosfatemia, caracterizado por paresia postparto, hemoglobinuria puerperal y anemia en vacas adultas, raquitismo y osteomalacia en animales en desarrollo y adultos respectivamente. En la presentación de estos síntomas, también están involucrados la deficiencia de Vitamina D

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y de Calcio. Se ha sido descrita una enfermedad conocida como “Sindrome parapléjico bovino”, el cual ha sido atribuido entre otros factores a la deficiencia de fósforo.

7.4. Importancia en las plantasLas plantas que proveen alimento para los humanos y forraje para el ganado, obtienen el fósforo y otros nutrientes minerales del suelo. El suelo, recurso natural vital, es la reserva a partir de la cual las plantas obtienen sus nutrimentos, los cuales junto con el agua y el aire permiten su crecimiento. Las raíces de las plantas absorben esos "alimentos" del suelo. Las hojas verdes utilizan entonces la luz solar y el aire para construir carbohidratos (azúcares y almidones), grasas, proteínas y vitaminas que componen la dieta de los seres humanos y animales. Las plantas no pueden sobrevivir sin fósforo. Necesitan un aporte constante en cantidades adecuadas para completar su desarrollo normal. El fósforo desempeña muchas funciones para asegurar que los alimentos que consumimos sean abundantes:

Mejora la calidad de los cultivos y protege a las plantas de las enfermedades.

Contribuye a que las plantas resistan los efectos de las bajas temperaturas del invierno y

a otros factores de estrés causados por el ambiente

Incrementa los rendimientos de los cultivos haciendo que los agricultores cultiven más

producto de manera más eficiente para que los consumidores puedan adquirir los

alimentos que desean a un precio razonable.

http://www.ipni.net/ppiweb/mexnca.nsf/87cb8a98bf72572b8525693e0053ea70/4c5ec742d1db970986256ab2000cbb21/$FILE/Fosforo.pdf

7.4.1. Disponibilidad del fósforo para las plantasLas plantas absorben el fósforo de la solución del suelo, pero ésta tiene una concentración muy pequeña del nutriente como para satisfacer las necesidades de los vegetales durante el período de crecimiento. Por lo tanto el suelo debe ser capaz de hacer disponible una cantidad de fósforo varias veces mayor que la cantidad presente en la solución del suelo en un momento dado.

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Esto solamente es posible por la existencia de un equilibrio dinámico entre las diferentes formas de fósforo del suelo:

P insoluble P lábil P soluble

Una vez removido el fósforo de la solución del suelo, el resultado será una transferencia de fosfatos desde la fase sólida del suelo. La relación entre fósforo en solución y fósforo fijado o lentamente soluble es un ejemplo del balance entre los factores capacidad e intensidad en la fertilidad del suelo. El factor intensidad es la cantidad de un nutriente disuelto en la solución del suelo. El factor capacidad es la cantidad del nutriente asociado con la matriz del suelo y en equilibrio con los iones del mismo nutriente en solución. En los suelos se pueden dar las siguientes combinaciones:

• Alta capacidad y baja intensidad: se presenta en suelos ácidos o calcáreos ricos en fósforo, donde éste precipita como fosfato de hierro, aluminio o calcio.

• Alta capacidad y alta intensidad: se presenta en suelos neutros con buen contenido de arcilla y materia orgánica, en donde el fósforo está adsorbido y es fácilmente intercambiable.

• Baja capacidad y baja intensidad: es típica de los suelos ácidos o calcáreos que además tienen materiales originarios pobres en fósforo.• Baja capacidad y alta intensidad: se puede dar en suelos arenosos muy fertilizados y con pocos coloides o compuestos de hierro, aluminio o calcio que fijen el fósforo en forma de fosfatos insolubles.

7.4.2. Factores que afectan la disponibilidad de fósforo para las plantas

• Humedad: las experiencias señalan que el movimiento del fósforo aumenta con el contenido de agua del suelo. Por otra parte la absorción de fósforo por las plantas aumenta cuando la succión matriz del suelo disminuye, lo que concuerda con el concepto de que la transferencia del nutriente a las raíces se efectúa por medio del agua.

• Textura: influye en la asimilabilidad del fósforo tanto por el contenido de agua que el suelo puede retener como por la contribución a la riqueza del fósforo del suelo. Los suelos de textura gruesa tienen menor contenido de agua que los de textura fina a cualquier succión matriz, y por lo tanto menor difusión del fósforo hacia la raíz. Por otra parte la cantidad de fósforo lábil o intercambiable será menor en los suelos de textura gruesa que los de textura fina que tienen mayor capacidad de adsorción de aniones.

• Coloide inorgánico: interesan el tipo y la cantidad de arcilla. Algunos minerales de arcilla son mucho más fijadores que otros. Generalmente aquellas arcillas que poseen gran capacidad de adsorción de aniones (debido a superficies cargadas positivamente), tienen una gran afinidad por los iones fosfato. Por ejemplo, una fijación extremadamente alta es característica de las arcillas alófanas, que se encuentran típicamente en los Andisoles y otros suelos asociados con cenizas volcánicas. Los óxidos de hierro y aluminio, tales como la gibsita y la goetita, también

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pueden atraer y retener fuertemente los iones fósforo. Entre las arcillas silicatadas, la caolinita tiene la mayor capacidad de fijación de fósforo. Las arcillas de tipo 2:1 de los suelos menos meteorizados, tienen una relativamente pequeña capacidad de retener el fósforo.

• Materia orgánica: es fuente permanente de fósforo a través de los procesos de descomposición y mineralización que liberan nutrientes a la solución del suelo. La materia orgánica generalmente tiene poca capacidad para fijar fuertemente los iones fosfato. Los suelos ricos en materia orgánica, especialmente de fracciones activas de la misma, casi siempre exhiben relativamente bajos niveles de fijación de fósforo.

• pH del suelo: La mayor parte de la fijación de fósforo ocurre a muy bajos o muy altos valores de pH. Cuando el pH sube desde menos de 5 hasta 6, los fosfatos de hierro y aluminio se hacen algo menos solubles. Además cuando el pH cae desde más de 8 hasta menos de 6, los fosfatos de calcio incrementan su solubilidad. Por lo tanto, como regla general en los suelos minerales, la fijación de fósfatos es baja (y la disponibilidad para la planta es alta) cuando el pH se mantiene en el rango entre 6 y 7. Incluso en este rango de pH, la disponibilidad puede ser todavía muy baja, y los fosfatos solubles adicionados serán rápidamente fijados por el suelo. El bajo aprovechamiento por las plantas del fosfato agregado al suelo en una estación dada, es debido parcialmente a esta fijación. Un gran aprovechamiento deberá esperarse en los suelos orgánicos y en las mezclas preparadas de suelo, donde las concentraciones de calcio, hierro, y aluminio no son tan altas como en los suelos minerales.

• Material original: cuanto más rico es material original mayor será la disponibilidad de fósforo

si las condiciones antes mencionadas no son limitantes.

8. Intervención del hombre en el ciclo

Finalmente cabe mencionar que los humanos intervienen en el ciclo del fósforo de las siguientes maneras:

Extrayendo por minería grandes cantidades de rocas que contienen fosfatos para

producir fertilizantes inorgánicos comerciales y compuestos detergentes.

Añadiendo exceso de iones fosfato a los ecosistemas acuáticos; en el escurrimiento de

desechos animales desde terrenos donde se alimenta ganado, el de fertilizantes

fosfatados comerciales desde las tierras de cultivo, y la descarga de aguas negras

municipales tratadas o no. Como con los iones nitrato y amonio, un suministro excesivo

de este nutriente causa un crecimiento explosivo de cianobacterias, algas y diversas

plantas acuáticas que alteran la vida de los ecosistemas acuáticos.

El hombre también moviliza el fósforo cuando explota rocas que contienen fosfato.http://www.ciceana.org.mx/recursos/Ciclo_del_%20fosforo.pdf

El fósforo blanco esta en el ambiente cuando es usado en industrias para hacer otros

productos químicos y cuando el ejército lo usa como munición. A través de descargas de

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aguas residuales el fósforo blanco termina en las aguas superficiales cerca de las

fábricas donde es usado. Cuando el fósforo termina en el aire a través de los tubos de

escape este terminará usualmente reaccionando con el oxígeno al instante para

convertirse en partículas menos peligrosas. Pero en suelos profundos y en el fondo de

los ríos y lagos el fósforo puede permanecer miles de años y más.

Los fosfatos tienen muchos efectos sobre los organismos. Los efectos son mayormente

consecuencias de las emisiones de grandes cantidades de fosfatos en el ambiente

debido a la minería y los cultivos. Durante la purificación del agua los fosfatos no son a

menudo eliminados correctamente, así que pueden expandirse a través de largas

distancias cuando se encuentran en la superficie de las aguas.

Debido a la constante adición de fosfatos por los humanos y que exceden las

concentraciones naturales, el ciclo del fósforo es interrumpido fuertemente.

El incremento de la concentración de fósforo en las aguas superficiales aumenta el

crecimiento de organismos dependientes del fósforo, como son las algas. Estos

organismos usan grandes cantidades de oxígeno y previenen que los rayos de sol

entren en el agua. Esto hace que el agua sea poco adecuada para la vida de otros

organismos. El fenómeno es comúnmente conocido como eutrofización.

http://www.lenntech.es/periodica/elementos/p.htm#ixzz1oZJDjkkY

9. Prácticas que permiten mejorar la disponibilidad de fósforo

Debido a que la mayor parte de los suelos minerales tienen una gran capacidad para remover iones fosfato de la solución y fijarlos en la superficie de las partículas, se hace difícil para las raíces absorber una cantidad adecuada de fósforo para satisfacer las necesidades de las plantas. El fósforo en el fertilizante está también sujeto a la fijación en la superficie de las partículas, y probablemente solo un 10 -15% del fósforo agregado sea tomado por las plantas en el mismo año de la aplicación. En consecuencia, la disponibilidad de fósforo es un factor limitante en muchos agroecosistemas. Basándonos en los principios del comportamiento del fósforo del suelo, una serie de recomendaciones pueden sugerirse para mejorar el problema de la fertilidad fosfórica.

1. Manejo de las dosis del fertilizante fosfatado:Si se puede agregar bastante fósforo, la capacidad de fijación del mismo puede saturarse, incluso en los suelos muy fijadores. Esta puede alcanzarse con dosis masivas de fósforo (como fertilizante fosfórico, roca fosfatada, o abono animal), o por la adición anual durante varios años de más cantidad de fósforo que la removida por la cosecha. La rápida o la lenta acumulación alcanzada podrá satisfacer la mayor parte de los sitios de fijación y llevará al suelo a niveles tan altos de fósforo que se mantendrá en solución suficiente cantidad del mismo, a pesar de la gran capacidad de fijación inicial. La aplicación de dosis masivas puede ser muy costosa, por lo que

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solo se utiliza en sistemas de agricultura intensiva. La segunda desventaja para esta opción es la potencial polución del agua que se produce por la gran cantidad de fósforo liberado hacia el agua de escurrimiento en los suelos saturados con fósforo.

2. Ubicación del fertilizante fosfatado: Para favorecer la absorción de fósforo por las raíces de las plantas se debe minimizar la oportunidad de reacción del mismo con el suelo. Generalmente, si el fertilizante es colocado directamente en la zona radicular, puede utilizarse un medio a un tercio del mismo, con respecto a una aplicación en donde se lo mezcle excesivamente con el suelo. El punto de ubicación es muy usado cuando la aplicación es manual, pero actualmente se está desarrollando maquinaria que "inyecta" el fertilizante para encontrar el punto de ubicación aún en los sistemas mecanizados. Las aplicaciones en banda constituyen prácticas comunes para la fertilización de arranque. Los árboles son usualmente fertilizados con pellets. En sistemas de siembra directa, se hace una banda superficial.

3. Combinación de fertilizantes amoniacales y fosfatados: Si se usa amonio junto con el fertilizante fosfórico se produce un gran incremento en la absorción de fósforo por parte de la raíz, especialmente en los suelos alcalinos. Este aumento en la absorción está probablemente relacionado a los ácidos producidos durante los procesos de nitrificación y a los ácidos que producen las raíces cuando toman el nitrógeno en forma de amonio. Los fertilizantes de fosfato mono y diamónico ofrecen esta ventaja.

4. Adición de materia orgánica: Además del fósforo orgánico provisto para la mineralización, la materia orgánica del suelo puede aumentar la disponibilidad de fósforo por reducción de la tendencia de la fracción mineral a fijar el nutriente. Esto se debe al enmascaramiento de los sitios de fijación por el humus, los ácidos orgánicos y los quelatos de hierro y aluminio. El retorno de los residuos, incluyendo los abonos verdes en las rotaciones de cultivo, el mulching con varios materiales orgánicos, y la adición de abonos de origen animal y otros desechos descomponibles, pueden incrementar el fósforo disponible.

5. Control del pH del suelo: Algún control sobre la solubilidad del fósforo puede lograrse manteniendo del pH del suelo entre 6 y 7. Este mantenimiento es generalmente más práctico en los suelos menos meteorizados que en aquellos más evolucionados de las regiones cálidas y húmedas. Un encalado oportuno puede contribuir para mejorar la disponibilidad de fósforo en muchos casos, pero si no existe material calizo disponible en la zona, el costo puede ser prohibitivo.

En resumen, la mayor parte de los suelos tiene una pequeña cantidad de fósforo disponible, la cual debe ser repuesta por una serie de procesos. El mantenimiento de suficiente fósforo disponible en un suelo es básicamente un programa doble:• Adición de fertilizante fosfatado o de enmienda• Algún grado de regulación de las propiedades de suelo que fijan tanto el fósforo adicionado como el nativo.

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10.Conclusiones

En condiciones naturales el principal aporte de minerales para nuestros bovinos son los pastos, cuyo contenido nutritivo y mineral es muy variable y a su vez dependiente de muchos factores tales como la especie forrajera, grado de maduración del mismo, contenido mineral del suelo (si son o no fertilizados), etc., esto quiere decir que la adecuación de los requerimientos de los minerales en los bovinos realizado o aportado por los pastos es muy variable, entonces tendremos excesos o deficiencias dietarios de los minerales en nuestros semovientes.

Los suelos deficientes de fósforo producen pasturas deficientes en este elemento lo que conduce a encontrar rebaños de animales con valores bajos de fósforo sérico (hipofosfatemia) los cuales pueden presentar bajas ganancias de peso así como problemas reproductivos y bajos niveles productivos. La suplementación mineral surge como alternativa factible para mantener niveles adecuados de fósforo en los animales deficientes, garantizando de este modo un aporte adecuado de este mineral que permita cubrir sus requerimientos.

Gran parte de la investigación ecológica apunta ahora al logro de un mejor entendimiento de los ciclos biogeoquímicos. La vida no puede existir sin energía solar; tampoco puede existir sin el ciclaje de elementos provenientes de la tierra, el agua y el aire.

El fósforo como abono es el recurso limitante de la agricultura. Ya que este recurso no tiene reserva en la atmósfera, su extracción se ve limitada a los yacimientos terrestres y la gráfica de su producción mundial se parece a la de una extracción petrolera, en forma de campana. Con el uso actual se proyecta que se estará agotando por el 2050.

El papel que juega el fósforo en el incremento del rendimiento por hectárea es especialmente importante puesto que mucha tierra se está utilizando para la construcción de casas, ciudades, carreteras, aeropuertos e industrias. Los terrenos adecuados para la producción de alimentos también se están reduciendo a medida que las zonas más frágiles se apartan como refugios para la vida silvestre, reservas ecológicas, parques recreativos o para la protección ambiental.El fósforo ayuda a mantener la productividad de los suelos manteniendo así los costos bajos. Aumenta la eficiencia de producción al proteger la calidad de los cultivos y al ayudar a los agricultores a cosechar más por hectárea. Así, se requiere de menos tierra, menos trabajo y equipo por cada kilo, caja o litro de alimento producido. Como resultado, podemos disfrutar de una dieta más saludable y destinar menor cantidad de nuestros ingresos a nuestra alimentación.

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