Las primeras plantas que hubo en el planeta se alimentaron de abonos minerales. Lo hicieron así porque todavía no había abonos orgánicos. Los únicos nutrientes disponibles eran los minerales que se habían ido disolviendo de las rocas por la acción del agua y de algunos microorganismos. Los primeros nutrientes de origen orgánico no aparecieron hasta que el número de plantas no aumentó y las que morían empezaron a ser descompuestas por microorganismos que se tuvieron que especializar en esta tarea aprendiendo a degradar la celulosa y la lignina, componentes principales de las plantas.

Descubrimiento de la agricultura y primeros abonos

En la naturaleza, los nutrientes del suelo se regeneran continuamente gracias a la materia orgánica que plantas y animales van depositando sobre el terreno y que los microorganismos del suelo descomponen poco a poco, liberando sus nutrientes para que las raíces de las plantas puedan absorberlos. Entre las bacterias y los hongos que viven en el suelo, hay algunas especies que segregan enzimas que van disolviendo los minerales presentes en las rocas y la arena, por lo que las plantas también tienen acceso a abonos minerales de origen natural. La interacción de toda la biodiversidad de especies que viven en los suelos es la auténtica responsable de mantener la fertilidad natural.

Cuando los seres humanos descubrimos la agricultura, no tardamos en darnos cuenta de que aquellos terrenos con mayor cantidad de materia orgánica resultaban más fértiles y producían mejores cosechas, pero, tras unos cuantos años, su rendimiento se reducía. Los primeros agricultores observaron que allí donde había restos animales o cenizas de incendios las plantas crecían mejor. Poco a poco aprendimos a realizar quemas de la vegetación y a añadir nueva materia orgánica a los campos para evitar que perdieran fertilidad. 

Durante milenios, los únicos abonos conocidos eran vegetales (compost, mantillo, algas, cenizas) o animales (estiércoles, guanos y otros restos orgánicos animales como la harina de hueso, de plumas o de sangre). En Egipto, por ejemplo, las crecidas del Nilo provocaban inundaciones anuales que cubrían los campos con una capa de lodo rica en materia orgánica que actuaba como fertilizante. Los egipcios notaron rápidamente que los años con mayores cosechas eran los que seguían a las mayores inundaciones. En la China clásica se perfeccionó la técnica de compostaje a partir de residuos humanos y vegetales para convertirlos en abonos. En todas las culturas agrícolas el estiércol de los animales y los restos vegetales se aprovechaban para mejorar la fertilidad de los campos.

Aparición de la fertilización química

El siglo xix fue el momento en que el conocimiento científico profundizó en la alimentación vegetal. En 1840, el químico alemán Justus von Liebig publicó su teoría de que las plantas no crecían solo por el humus del suelo, como se pensaba hasta entonces, sino que necesitaban ciertos nutrientes esenciales (nitrógeno, fósforo, potasio) para desarrollarse. También propuso la llamada ley del mínimo de Liebig, que afirma que el crecimiento de una planta está determinado por el nutriente más escaso y no por la cantidad total de nutrientes. 

A partir de entonces, los químicos empezaron a buscar abonos minerales en la naturaleza o a intentar sintetizarlos en el laboratorio. Se encontraron depósitos de fosfatos y sales de potasio naturales. El mineral fosforita, rico en fósforo, se empezó a extraer, moler y procesar para hacerlo más eficaz, ya que, por su poca solubilidad, si se añade directamente a la tierra las plantas no pueden absorber el fósforo fácilmente. Por ejemplo, en 1842 se descubrió que al tratar la fosforita con ácido sulfúrico se producía superfosfato de cal (fosfato monocálcico), que es mucho más soluble y fácil de absorber por las raíces. El superfosfato se convirtió en el primer abono químico producido a gran escala. 

A mediados del siglo xix se encuentran grandes depósitos de potasa en Alemania. Durante décadas, este país dominó el mercado de producción de sales de potasio del mundo, aunque hoy en día Canadá es el principal productor. 

En Chile, en el desierto de Atacama, se encuentran grandes depósitos de nitrato de sodio (conocido como salitre de Chile). Es uno de los pocos nitratos naturales en forma sólida que se pueden explotar directamente de la tierra y era muy valioso, pues se usaba como fertilizante pero también para fabricar explosivos. Entre 1880 y 1920, Chile se convirtió en el primer proveedor mundial de nitrato, lo que generó para este país enormes beneficios económicos durante unas pocas décadas.

En 1909 se inventa el proceso Haber-Bosch, que permite sintetizar amoniaco (NH3) directamente a partir de nitrógeno del aire (N2) e hidrógeno (H2). Este amoniaco se usa luego para fabricar fertilizantes de nitrógeno. El proceso se llama así por los dos científicos alemanes y premios Nobel que lo desarrollaron: el químico Fritz Haber y el ingeniero Carl Bosch. El primero logra sintetizar amoniaco en laboratorio y el segundo industrializa el proceso en la empresa BASF. Fritz Haber fue un científico muy polémico, ya que contribuyó a mejorar enormemente la producción de alimentos, lo que salvó a millones de personas del hambre, pero también se le considera el padre de la guerra química por su trabajo en el desarrollo y despliegue del gas cloro o dicloro, una terrible arma química utilizada en la primera guerra mundial. 

El proceso Haber-Bosch es uno de los inventos clave de la humanidad, fundamental para la agricultura moderna y base del aumento de la producción agrícola en el último siglo, que ha permitido multiplicar por cuatro la población humana. Se calcula que la mitad de los alimentos del planeta dependen de fertilizantes nitrogenados producidos con este proceso.

Las dos familias de fertilizantes 

Los abonos se pueden dividir en dos grandes tipos o familias: orgánicos y minerales. Los abonos orgánicos están compuestos, simplemente, de materia orgánica más o menos descompuesta. La materia orgánica no es más que compuestos orgánicos (que contienen carbono) que provienen de organismos que en algún momento estuvieron vivos. Básicamente, toda materia orgánica son excrementos y restos de plantas, animales, hongos y otros organismos. Cuando estos seres vivos mueren, sus restos caen al suelo y son descompuestos por los microorganismos del suelo, bacterias y hongos, principalmente. Al descomponerse, los nutrientes minerales que contienen son liberados al suelo, desde donde las raíces los pueden absorber. El estiércol de animales y los restos animales y vegetales son la fuente principal de la mayoría de abonos orgánicos. 

Los abonos minerales, en cambio, contienen sales minerales, que son compuestos químicos puros que se han extraído de una mina (como los fosfatos naturales) o sintetizado en un laboratorio, y se comercializan en polvo o disueltos en agua. Los abonos minerales, una vez disueltos en agua, proporcionan nutrientes en forma iónica que son directamente absorbibles y asimilables por las plantas. En realidad, las plantas solo pueden absorber los nutrientes en forma iónica. Cuando aplicamos un abono orgánico al suelo, como el estiércol, las plantas no pueden asimilarlo directamente, es necesario que las bacterias lo descompongan en un proceso llamado mineralización, que hará que los nutrientes como el nitrógeno, el fósforo o el potasio sean liberados en forma iónica y puedan ser absorbidos por las raíces. La mineralización de los abonos orgánicos sucede más o menos rápidamente en función de las condiciones del suelo, tales como su contenido en oxígeno, la temperatura o el pH. 

Una diferencia entre fertilizantes minerales y orgánicos es que, con los primeros, todos los nutrientes están directamente en forma iónica, por lo que pueden ser absorbidos inmediatamente pero también arrastrados por el agua hacia las capas profundas del suelo. En cambio, los nutrientes contenidos en los abonos orgánicos son liberados progresivamente y, hasta entonces, permanecen protegidos dentro de la materia orgánica. 

Orgánico o mineral: ventajas y desventajas 

Hoy en día, los cultivadores tenemos la opción de elegir entre abonos químicos y abonos orgánicos a la hora de fertilizar las plantas. Veamos qué son y qué ventajas e inconvenientes tienen cada uno de ellos.

Ventajas de los fertilizantes minerales 

• Permiten un control preciso de la nutrición: el cultivador sabe exactamente qué reciben las plantas.
• Sirven para obtener una cosecha abundante de forma fiable y barata.
• Son los más utilizados en cultivos de interior por su facilidad de uso y ausencia de olores.
• Responden rápidamente a las necesidades de las plantas, ya que los nutrientes pueden absorberse inmediatamente.
• Pueden combinarse con los abonos orgánicos.

Inconvenientes de los fertilizantes minerales 

• Si se aplican en exceso pueden causar sobrefertilización y dañar las plantas.
• Cuando son la única fuente de nutrientes, acaban por reducir la diversidad de microorganismos del suelo.
• Se van filtrando al subsuelo y se acumulan en los acuíferos subterráneos, toxificando las aguas freáticas.
• Debido a la pérdida de la biodiversidad de microorganismos, las dosis de abonos minerales han de ir aumentando para conseguir el mismo efecto fertilizante, lo que aún daña más a los microorganismos en un círculo vicioso perjudicial para el suelo. 

Ventajas de los fertilizantes orgánicos 

• Estimulan el desarrollo de los microorganismos del suelo.
• Mejoran la fertilidad de la tierra y crean un suelo más sano donde las plantas cada vez crecen mejor.
• Como el suelo mejora en cada cosecha, se puede plantar una y otra vez en el mismo lugar sin que la productividad se reduzca.
• La materia orgánica absorbe agua y mejora la capacidad de retención de agua del suelo, además de actuar como tampón que equilibra el pH del sustrato. Los abonos orgánicos líquidos actúan con más rapidez y son más parecidos a los minerales.
• Los nutrientes atrapados en la materia orgánica se mantienen protegidos por esta y no se pierden arrastrados por la lluvia o degradados por el sol.
• Son ideales para el cultivo en el suelo al aire libre cuando las raíces pueden extenderse en todas direcciones en busca de nutrientes.
• Los abonos orgánicos líquidos, que ya están medio mineralizados, se pueden usar en cultivos de interior con la misma facilidad que los abonos minerales.
• Se pueden combinar con los abonos minerales.

Inconvenientes de los fertilizantes orgánicos 

• Los abonos orgánicos sólidos deben aplicarse al preparar el sustrato, pues requieren más tiempo para actuar; a menudo son necesarias varias semanas para que los nutrientes estén disponibles para las raíces.
• Su aplicación es más laboriosa porque no están tan concentrados y conviene mezclarlos con la tierra para acelerar su descomposición.
• Su contenido en nutrientes varía de una vez a otra y hay que vigilar bien las plantas para detectar enseguida cualquier síntoma de deficiencia.
• Si hay una carencia nutritiva y la tratamos con un abono orgánico, el efecto de la corrección puede tardar una semana o más en corregirse.
• Los abonos orgánicos sólidos atraen más a los bichos, por lo que no son muy recomendables en cultivos de interior.