historia de la química y su relación con la agronomia

historia de la química y su relación con la agronomia por Britany Alfaro

1. el cultivo de las plantas se remonta aproximadamente varios miles de años antes del nacimiento de Jesucristo

2. Escindo (776 a. C.) estableció ya algunas normas agrícolas.

3. Hesíodo (siglo VIII a. C.) escribió “Los trabajos y los días”, verdadero calendario agrícola de las labores del campo.

4. Jenofonte (430-355 a. C.) recomendaba los arados en primavera porque la tierra es entonces más desmenuzable la hierba enterrada es suficiente en esta estación para servir de abonado, y no habiendo esparcido semillas no crecerá de nuevo.

5. El que ilustra realmente el primer siglo de nuestra es Lucio Junio Moderato Columela (4-70), autor de “Liber Arboribus” (Libro de los Arboles, tratado de cultivos arbustivos) y “De Re Rustica”

6. La época griega, entre el 800 y el 200 a. C., fue de hecho una Edad de Oro. Muchos hombres de este periodo demostraron un talento que no fue igualado durante muchas centurias.

7. El más antiguo de los naturalistas romanos, el prominente científico Marco Poncio Catón El Censor (234-149 a. C.), desarrolló una clasificación de los suelos arables basada en su utilidad para la producción.

8. El trabajo de Van Helmont fue repetido posteriormente por un prestigioso científico, el irlandés Robert Boyle (1627-1691), apodado por muchos de sus coetáneos como el padre de la química moderna.

9. Otro químico inglés de la época, J. Mayow (1643-1679), realizó también numerosas experiencias. Los resultados obtenidos ratificaron la idea de Glauber.

10. Stephen Hales (1677-1761), clérigo inglés y famoso científico británico de su época, estudió la circulación de la savia en la planta y publicó en 1727 su libro “Statical Essays” (Ensayos Estadísticos).

11. La teoría del flogisto fue criticada y desmontada por Antoine Laurent Lavoisier (químico francés, 1743-1794) en su obra Réflexions sur le phlogistique, pour servir de suite à la théorie de la combustion et de la calcination, publicada en 1777, y que fue la base de su famosa ley de conservación de la materia. En sus experiencias, Lavoisier estudió el proceso de combustión y demostró que en el mismo lo que se producía era la combinación de una sustancia con el oxígeno. También estudió el papel del oxígeno en la respiración vegetal.

12. de Sevilla (560-636) escribe “Etimologías”, monumental

13. El descubrimiento del oxígeno (aire vital) por J. Priestly (1733- 1804) puede considerarse como el punto de partida de otros A. Young (1741-1820) J. Priestly (1733-1804) numerosos avances, junto al del hidrógeno (aire inflamable) por H. Cavendish (1731-1810) y el dióxido de carbono (aire fijo) por J. Black (1728-1799).

14. Destacan los trabajos realizados por J. Ingenhousz (químico y fisiólogo, (1730-1799). Estudiando el oxígeno que producían las plantas descubrió la fotosíntesis en presencia de la luz.

15. Para apreciar la naturaleza radical de la revolución de la Química que tuvo lugar en el siglo XIX, basta comparar los trabajos de Ingenhousz con los de Nicolás Teodoro De Saussure (químico y fisiólogo, 1767-1845)

16. A pesar de su demostración, la mayoría de los sabios de la época aceptan la teoría de que la fuente de carbono se encontraba en la fracción orgánica de la tierra vegetal, es decir, del humus, teoría avanzada por J.G. Wallerius, retomada por J.H. Hassenfratz (1755-1827), A. Von Thaer (1809) y H. Davy (1778-1829).

17. En el periodo comprendido entre 1830 y 1840 no se registran descubrimientos de importancia. El primer tratado sobre ciencia del suelo aparece en 1837, bajo la firma de P. K. Sprengel (1787-1859) y A. F. Wiegman (1771-1853), fisiólogos vegetales

18. En 1832, Edmund Ruffin (1794-1865), agrónomo americano, inspirado en el libro de Davy, analiza el contenido de carbonato de sus suelos y pone de manifiesto la importancia del encalado en su trabajo titulado “An essay on calcareous manures” (Ensayo sobre los abonos calcáreos, 1832).

19. En Francia, el primer tratado se debe al químico J.B. Dumas (químico y catedrático, 1800- 1884), que en su libro “Essai sur la statique chimique des êtres organisés” (Ensayo sobre la stática química de los seres organizados, 1841), describe una notable síntesis de la formación de la materia orgánica en los vegetales, aunque se limita al carbono, oxígeno, hidrógeno y nitrógeno.

20. Con su compañero y amigo químico Sir Joseph Henry Gilbert (1810-1901) la transforma en 1843 en un centro de investigación excepcional que dona a su país a su muerte. Se crea así la Estación Experimental de Agricultura de Rothamsted. Después de 150 años, Rothamsted sigue siendo la capital de la Ciencia del Suelo en Gran Bretaña.

21. 2º) Las plantas no leguminosas precisan un suplemento de nitrógeno, siendo igual de beneficiosos los nitratos y las sales amónicas. Sin este elemento, no se puede conseguir ningún aumento del crecimiento, aún cuando se añadan los constituyentes de las cenizas. La cantidad de nitrógeno amoniacal suministrado por la atmósfera es insuficiente para las necesidades de los cultivos.

22. 4º) El efecto beneficioso de los barbechos se debe al aumento de la cantidad de compuestos de nitrógeno utilizables en el suelo.

23. La capacidad de cambio del suelo había sido señalada por G. Gazzari (1771-1847) en 1816. En 1845 se inician por H.S. Thompson y J. Spence, los primeros estudios serios sobre el poder adsorbente del suelo.

24. También por esa época, J. von Sachs (1832-1897), profesor de Botánica en la Universidad de Wurzburg, y J.A.L.W. Knop (1817-1891), químico agrícola conocido como el padre de la cultura del agua, redescubriendo el uso de las disoluciones nutritivas, publicaron la primera fórmula estándar para una solución de nutrientes que podría disolverse en agua y en la que podrían crecer las plantas con éxito.

25. En el conjunto de esta aportación rusa hay que nombrar asimismo al Profesor G.G. Gustavson (1842-1901). En su libro Veinte conferencias de Agroquímica, expuso con gran brillantez muchos problemas de la Química del Suelo y Fertilizantes, y del análisis del suelo, fertilizantes y alimentos.

26. Entre 1840 y 1850 se observa un considerable aumento en las actividades científicas relacionadas con los problemas agrícolas. Se realizan estudios químicos de los suelos, de las cosechas, de los alimentos y de los fertilizantes; y surgen gran número de publicaciones.

27. La Química Agrícola, por tanto, no puede ceñirse solo al estudio de aspectos concretos, como apuntan algunas revistas especializadas; tampoco debe enfocarse hacia un criterio meramente productivo; ni incluso con el de su utilidad a la Agricultura.

28. La Química Agrícola debe tener un sentido y unas metas más amplias: Es la Química del suelo, de la planta y de todos los procesos y materiales agrícolas que, directa o indirectamente, puedan estar relacionados con la Agricultura. En definitiva, la Química Agrícola significa la convergencia, la integración de diversos sectores de la Ciencia Química hacia un objetivo común: El desarrollo y mejora de la Agricultura.

29. Entre 1860 y 1870, también comienzan en Rusia las investigaciones científicas sistemáticas en la esfera de la nutrición de las plantas y la aplicación de los fertilizantes. El Profesor A.N. Engelgardt (1832-1893), autor de Bases químicas de la Agricultura, fue un ardiente propagandista de la aplicación del fertilizante.

30. Entre 1840 y 1850 se observa un considerable aumento en las actividades científicas relacionadas con los problemas agrícolas. Se realizan estudios químicos de los suelos, de las cosechas, de los alimentos y de los fertilizantes; y surgen gran número de publicaciones.

31. podemos citar los trabajos sobre intercambio catiónico de: Truog (1917), Bradfield (1925), Kelley-Brown (1927), Gedroiz (1922), Hissink (1924) y Wiegner (1931), y su cinética química: de Vanselow (1932) y Gapon (1933).

32. Se estudiaron los materiales responsables del intercambio catiónico, destacando los trabajos de: Wiegner (1912), Geddroits (1912-1925), Mattson (1929) y McGeorge (1931).

33. También la materia orgánica es objeto de innumerables estudios. Después de los primeros trabajos de Sprengel (1826), Berzelius (1839) y Mulder (1862), se publican los trabajos de Oden (1919) sobre humina, ácidos fúlvicos, ácidos húmicos y ácidos himatomelánicos. Shmook (1930) estudia la naturaleza y estructura de las sustancias húmicas.

34. Investigaciones cuidadosas han conseguido ampliar la lista de nutrientes esenciales para las plantas. En 1912, J.S. McHarge demuestra la función esencial del manganeso en la planta. Warrington demostró el carácter esencial del boro (1923). Sommer establece de manera definitiva el carácter esencial del cinc (1926) y del cobre (1931). Arnon y Stout culminan una magnífica experimentación demostrando la esencialidad del molibdeno (1939). Finalmente, Broyer (1957) establece la esencialidad del cloro.

35. En 1940 se crea la Sección de Química Agrícola en el Instituto Rockefeller a instancias del Prof. José María Albareda 1902-1966), verdadero padre de la Química Agrícola en España. Con él se incorporaron otros nombres ilustres: Lorenzo Vilas, Tomás Alvira, Angel Hoyos, Gutiérrez Ríos, Cruz Rodríguez y algún otro, nombres que continúan dando gloria a la investigación científica española

36. Conocimiento químico de nuevas sustancias de síntesis que permitan controlar la formación de flores y frutos, provocando o inhibiendo el crecimiento o cambios de forma. • Correcciones de factores limitantes del suelo en el desarrollo vegetal, en los que están involucrados importantes aspectos de pH y enmiendas. • Síntesis de nuevos productos de aplicación agrícola. • Estudio químico de nuevas variedades más productivas y menos sensibles a los factores climáticos, enfermedades y plagas. • Conocimiento de sistemas enzimáticos que regulan o catalizan procesos importantes del Reino Vegetal, aún inéditos. • Aspectos derivados de la contaminación agrícola. • Aprovechamiento de productos y subproductos vegetales. Estos y otros muchos temas que podrían señalarse son indicativos de las grandes posibilidades que la Química Agrícola puede ofrecer.

37. E. Mitscherlich (1794-1863) publica “Lehrbuch der Chemie” (Elementos de Química, 1835) y mejora los métodos de análisis, y señala ciertas funciones del humus, principalmente el de proporcionar nitrógeno, hecho discutido por Von Liebig y Boussingault. En 1875, J.J.T. Schloesing (1824-1919) demostró el papel de la materia orgánica en los suelos y sus efectos sobre la estructura.

38. En 1837, la British Association for the Advancement of Science encarga una obra sobre las relaciones de la química y la agricultura a Justus Von Liebig (1803-1873), químico alemán y profesor de la Universidad de Giessen, quien en 1840 presentó su teoría mineral de la nutrición vegetal en una comunicación titulada “La química en sus relaciones con la Agricultura y el crecimiento de las plantas”

39. Durante el periodo comprendido entre los siglos XI y XIII, también en España se escribió sobre la experiencia agrícola. El principal impulso experimentado por la agricultura de la época se produce en el mundo islámico, pues se introducen medios técnicos y mejoras en las prácticas agrícolas hasta entonces inéditas.

40. Raimundo Lulio (1232-1315), en su “Ars Magna”, introduce la idea de que ninguna cosa puede ser engendrada en ausencia de sales.

41. es en tiempo de los romanos cuando empieza ya a disponerse de una extensa literatura sobre Agricultura, casi toda ella recopilada y resumida, alrededor del año 1240 por Pietro de Crescenzi (1230-1320) en un libro titulado: “Liber Ruralium Commodorum” (también conocido como “Ruralia commoda”, El libro de los beneficios rurales).

42. Ya en el siglo XVII, la preocupación científica por los fenómenos de la fertilidad del suelo y del desarrollo de las plantas es notoria. F. Bacon (1577-1644), considera que el alimento básico de las plantas era el agua, y que la principal función del suelo era la de mantener las plantas erguidas y protegerlas del frío y del calor.

43. Archiloco (680·645 a. C.)

44. Teofrasto de Ereso (371-287 a. C.), alumno de Platón y Aristóteles, se prodigó en materias distintas a la filosofía, como la botánica, la geología y la física.

45. La época griega, entre el 800 y el 200 a. C., fue de hecho una Edad de Oro. Muchos hombres de este periodo demostraron un talento que no fue igualado durante muchas centurias. Sus escritos, su cultura, su agricultura, fueron copiados por los romanos, y la filosofía de muchos pensadores griegos de este periodo dominó el pensamiento de los hombres durante más de 2000 años.

46. Columela estaba en desacuerdo con este punto de vista, resaltando la infertilidad de los suelos negros de las tierras pantanosas y la alta fertilidad de los claros de Libia. Sostenía que factores tales como la estructura, textura y acidez eran mucho mejor guía que una estimación de fertilidad basada en el color del suelo.

47. En la Europa cristiana se recopilaron y tradujeron muchos códices y tratados. San Isidoro

47.1. Alberto Magno (1206-1280), de origen alemán estudió en San Isidoro (560-636) Alberto Magno (11206-1280) la universidad de Padua, escribió “De vegetabilibus libri” en siete libros (1250). Se trata de un ensayo en el que se incluyen problemas de fisiología vegetal. Establece tres principios como pilares de la nutrición de las plantas: La diversidad de alimentos, su paso a la disolución y la necesidad de la descomposición, es decir, el retorno al suelo de los restos vegetales para su descomposición.

48. Gabriel Alonso de Herrera (1470-1539), autor de “Agricultura General”, primer libro de agricultura escrito en castellano y que fue publicado por primera vez en 1513 en Alcalá de Henares. Es un libro eminentemente práctico en el que hace incidencia sobre los productos agrícolas españoles.

49. La ciencia resurge con fuerza en el Renacimiento. Se cuestionan los conocimientos hasta entonces adquiridos, y tan solo se admite aquello que puede ser demostrado por un procedimiento experimental. Así, por ejemplo, Bernard Palissy (1510-1590)

50. Otro científico de esta época, J.B. Van Helmont (1580- 1644), físico y químico flamenco, es conocido por sus experimentos sobre el crecimiento de las plantas, que reconocieron la existencia de gases discretos.

51. Durante este mismo periodo, J.R. Glauber (1604-1670), un químico alemán, sostiene la hipótesis de que el nitro (nitrato potásico), y no el agua, es el principio de la vegetación.

52. En 1699, J. Woodward (1665-1728), profesor y médico de la Universidad de Cambridge, publica un trabajo que supuso ya un gran avance en la experimentación agrícola

53. teoría del flogisto, impulsada en 1667 por el alquimista alemán Johann Joachim Becher (1635-1682) para explicar el proceso químico de la combustión. Georg Ernst Stahl (1659-1734) explicó la teoría de Becher diciendo que los metales estaban formados por cal y un principio inflamable, el flogisto, por lo que la formación de la cal, se podía explicar como un desprendimiento de flogisto, el cual se separaba del metal y dejaba la cal libre.

54. En 1775, la Edimburgh Society de Inglaterra encargó a un químico, Francis Home (1720-1813), determinar hasta qué punto podría la Química llegar a establecer los fundamentos de la Agricultura.

55. Arthur Young (agricultor, 1741-1820) fue uno de los investigadores de este tiempo digno de ser citado.

56. la luz solar era necesaria para la producción de oxígeno; que solamente las hojas y pecíolos podían sintetizar; y, finalmente, que los frutos y las plantas en la oscuridad respiraban como los animales. Estas conclusiones fueron también las obtenidas por J. Senebier (1742-1809), clérigo y científico suizo en Ginebra.

57. Posiblemente, la primera publicación americana relacionando la Química con la Agricultura fue la de John Wintrop (1588-1649), primer gobernador de Massachusetts, en 1629, con el título “Descripción, cultivo y utilización del maíz”.

58. En 1688, J. Clayton (1657-1725) ponía en evidencia ciertas propiedades químicas del tabaco. Y también merece citarse uno de los primeros químicos que ejerció una verdadera influencia en la agricultura americana, Samuel L. Mitchell (1764-1831), profesor de Química y Agricultura en el Columbia College, desde 1792 a 1801, y uno de los fundadores en New York de la Sociedad para el Progreso de la Agricultura, Manufacturas y Artes Prácticas.

59. la experimentación se había realizado sólo en los laboratorios o en macetas. Fue entonces cuando el francés J.B. Boussingault (1802-1887), científico francés dedicado al estudio de la Química Agrícola y conocido como el fundador de la agricultura como ciencia, publicó sus libros “Agronomie, chimie agricole et physiologie” (Agronomía, química agrícola y fisiología) y “Economie rurale dans ses rapports avec la Chimie, la Physique et la Meteorologie” (La economía rural y sus relaciones con la Química, la Física y la Meteorología, 1843)

60. Las ideas de Liebig fueron inmediatamente adoptada por el gran agrónomo, y rico propietario británico, Sir John Bennet Lawes (1814-1900), quien comienza en 1837 las experiencias sobre los abonos en su propiedad de Rothamsted, cerca de Londres.

61. 1º) Los cultivos requieren fósforo y potasio, pero la composición de los residuos de las plantas no es una medida de las cantidades requeridas de dichos elementos.

62. En 1856, Salm-Horstmar (1836-1860) cultivó plantas en frascos de estaño revestidos de cera conteniendo arena, cuarzo pulverizado y carbón de azúcar.

63. Entre 1860 y 1870, también comienzan en Rusia las investigaciones científicas sistemáticas en la esfera de la nutrición de las plantas y la aplicación de los fertilizantes. El Profesor A.N. Engelgardt (1832-1893), autor de Bases químicas de la Agricultura, fue un ardiente propagandista de la aplicación del fertilizante.

64. En 1810, Gerard Troost (1776-1850), médico holandés emigrado a Estados Unidos, realiza los primeros estudios sobre la composición de los suelos de Pensilvania; y Edmund Ruffin (1794-1865), en 1821, publicó Ensayo sobre los abonos calcáreos, que, considerablemente ampliado, apareció en forma de libro en 1852.

65. En este periodo, Samuel Luther Dana (1795-1868) publica Manual de estiércol; Samuel W. Jonson (1830-1909), profesor de Química Agrícola en Yale en 1875, destaca por sus libros titulados Cómo se nutren las plantas y Cómo crecen las cosechas; Evan Pugh (1828-1864), colaborador de Lawes y Gilbert durante dos años en Rothamsted, publica la obra El origen del nitrógeno en la vegetación; y J.W. Draper (1811-1882), que fue el primer presidente de la American Chemical Society en 1876, presenta su Tratado de las fuerzas que originan la organización de las plantas.

66. En 1810, Gerard Troost (1776-1850), médico holandés emigrado a Estados Unidos, realiza los primeros estudios sobre la composición de los suelos de Pensilvania; y Edmund Ruffin (1794-1865), en 1821, publicó Ensayo sobre los abonos calcáreos, que, considerablemente ampliado, apareció en forma de libro en 1852.

67. En este periodo, Samuel Luther Dana (1795-1868) publica Manual de estiércol; Samuel W. Jonson (1830-1909), profesor de Química Agrícola en Yale en 1875, destaca por sus libros titulados Cómo se nutren las plantas y Cómo crecen las cosechas; Evan Pugh (1828-1864), colaborador de Lawes y Gilbert durante dos años en Rothamsted, publica la obra El origen del nitrógeno en la vegetación; y J.W. Draper (1811-1882), que fue el primer presidente de la American Chemical Society en 1876, presenta su Tratado de las fuerzas que originan la organización de las plantas

68. El establecimiento de la esencialidad de diversos elementos químicos para las plantas fue un paso importantísimo para el desarrollo de la Química Agrícola. En 1910, C.G. Hopkins publicó su libro de texto titulado Fertilidad del suelo y agricultura permanente. En aquellos años, sólo 10 elementos se consideraban esenciales para las plantas: C, H, O, N, P, K, Ca, Mg y Fe. El único micronutriente presente en la lista era el hierro. De hecho las plantas lo utilizan en cantidad mayor que los restantes micronutrientes, aunque mucho menor que cualquier macronutriente.

69. E. Mitscherlich (1794-1863) publica “Lehrbuch der Chemie” (Elementos de Química, 1835) y mejora los métodos de análisis, y señala ciertas funciones del humus, principalmente el de proporcionar nitrógeno, hecho discutido por Von Liebig y Boussingault. En 1875, J.J.T. Schloesing (1824-1919) demostró el papel de la materia orgánica en los suelos y sus efectos sobre la estructura.

70. 3º) La fertilidad del suelo puede ser mantenida durante algunos años con el empleo de los fertilizantes químicos.

71. El efecto de los abonos de granja no era fiable en aquellos momentos de la ciencia, y los suelos ricos en humus eran fértiles, por lo que el papel de éste debía ser precisado. G.J. Mulder (químico, 1802-1880) cree poder definir una serie de compuestos: ulmina, humina, ácido úlmico, húmico, crénico y apocrénico

72. I. I. Komov (1750-1792), investigador ruso, en su libro “Sobre la Agricultura”, expone detalladamente la importancia de algunos cultivos, la necesidad de abonar la tierra mala, y deja constancia del papel del estiércol, no sólo como abono, sino también como mantenedor de la humedad del suelo en el mejoramiento de la textura edificada

73. enciclopedia que refleja la evolución del conocimiento desde la antigüedad pagana y cristiana hasta el siglo VII. En el “Volumen XVII: La agricultura”, sintetiza muchos conocimientos de agricultura de la época, y distingue el suelo (como soporte