¿Qué sucede cuando se inyecta amoníaco anhidro en el suelo?
Se producen varias reacciones físicas y químicas tras la inyección de amoníaco anhidro: disolución en agua, reacción con materia orgánica del suelo y arcilla, y fijación de iones de amonio en el complejo de intercambio catiónico del suelo. Todas estas reacciones tienden a limitar el movimiento del amoníaco, y el agua tiene el mayor efecto inicial. La concentración más alta de amoníaco se encuentra en/cerca del punto de inyección, con una disminución de la concentración hacia el borde exterior de la zona de retención. Por lo general, la mayor concentración de amoníaco se encuentra dentro de la primera pulgada o dos del punto de inyección, con la zona de retención general de hasta 3-4 pulgadas de radio en la mayoría de los suelos. El tamaño y la forma específicos de la zona de retención de amoníaco varían en gran medida dependiendo de la velocidad de aplicación, el espaciado de inyección, el suelo y las condiciones del suelo en el momento de la inyección (textura del suelo, estructura del suelo, materia orgánica y estado de humedad).
El amoníaco se mueve más lejos en la inyección en suelos de textura gruesa y suelos bajos en humedad. Además, si el sistema de inyección causa manchas en la pared lateral (ocurre cuando la suciedad está húmeda), el amoníaco puede moverse preferentemente hacia arriba por la ranura de inyección. El movimiento hacia la superficie del suelo puede ocurrir durante algún tiempo después de la aplicación si el suelo se seca y la vía de inyección se «abre» a medida que el suelo se seca (también se reduce la humedad del suelo para retener el amoníaco libre en solución con los suelos secos). Un movimiento similar dentro del suelo puede ocurrir si el suelo se rompe en terrones en el momento de la aplicación y quedan grandes vacíos de aire en el suelo. Estas condiciones pueden resultar en una mayor concentración de amoníaco hacia la superficie del suelo y un mayor potencial de pérdida a la atmósfera en o después de la aplicación.
Cuando se inyecta amoníaco en el suelo, la reacción inicial en el punto de liberación es violenta. El amoníaco reacciona y se une a los componentes del suelo, como la materia orgánica y las arcillas. Reacciona con el agua para formar amonio (NH4+). Estas reacciones ayudan a retener el amoníaco en el punto de inyección. Con la alta afinidad por el agua, la humedad del suelo es importante para limitar el movimiento del amoníaco, pero el agua no determina en última instancia la retención en el suelo. Después de la conversión a amonio, que es un ion cargado positivamente, se mantiene en el complejo de intercambio de suelo y no se mueve con el agua. Solo después de la conversión a nitrato (NO3–), a través del proceso de nitrificación, se puede perder del suelo por lixiviación o desnitrificación.
Reacción química y biológica del amoníaco anhidro en el suelo
(1) NH3 + H2O = NH4+ + OH–
La reacción del amoníaco con agua (1) provoca un pH alcalino inicial en la zona de retención de amoníaco (el pH puede elevarse temporalmente por encima de nueve en el punto de mayor concentración). Es amoníaco libre (NH3) y no amonio que se puede perder del suelo en el momento de la aplicación y es perjudicial para los microorganismos y las raíces/plántulas de las plantas. A medida que el pH supera 7,3, el equilibrio entre el amonio y el amoníaco resulta en un aumento del amoníaco (el porcentaje como amoníaco sería del 1% a pH 7,3, 10% a pH 8.3 y 50% a pH 9,3).
(2) 2NH4+ + 3O2 = 2NO2– + 2H2O + 4H+
(3) 2NO2– + O2 = 2 NO3–
Estas dos reacciones (2 y 3) son los pasos en el proceso de nitrificación biológica que ocurre con el amonio en el suelo, y en última instancia resulta en una disminución del pH del suelo al pH original o inferior. La nitrificación ocurre primero en los bordes exteriores de una banda de retención de amoníaco, y progresa hacia adentro a medida que los efectos iniciales de la inyección de amoníaco disminuyen y las condiciones del suelo se vuelven más propicias para la actividad microbiana.
¿Se puede aplicar amoníaco anhidro a suelos secos?
El suelo seco puede contener amoníaco. Incluso el suelo secado al aire contiene algo de humedad, aunque el contenido de humedad es bastante bajo. El amoníaco se disuelve fácilmente en agua, pero es retenido o retenido en el suelo por la arcilla y la materia orgánica. El problema con el suelo seco y con poca humedad es que la humedad del suelo es necesaria para retener temporalmente («pasar a la solución») el amoníaco para que pueda adherirse a la arcilla o a la materia orgánica como amonio. Si los suelos secos son terrones y no se sellan correctamente en la aplicación, el amoníaco libre se puede perder en la inyección o filtrarse a través de los poros grandes entre los terrones después de la aplicación. Por lo tanto, la profundidad de inyección adecuada y una buena cobertura del suelo son imprescindibles para la aplicación en suelos secos. Además, la reducción de la velocidad de aplicación o el estrechamiento del espacio de inyección reduce la concentración de amoníaco en cada banda de inyección. Los discos de cierre pueden reducir la pérdida de amoníaco al cubrir la vía de inyección con tierra que atrapa el amoníaco a medida que se mueve hacia la superficie del suelo.