Sus beneficios en la Agricultura
1 : Una necesaria introducción sobre las Zeolitas.
2 : ¿Qué son las Zeolitas?
3 : ¿Cuál es la composición química y propiedades de las Zeolitas naturales?
4 : ¿Cuáles son los Usos y Aplicaciones mas importantes de la Zeolita?
5 : ¿Qué beneficios aportan las Zeolitas en la Agricultura?
5.1 : Beneficios en los Suelos.
5.2 : Beneficios en la producción de Fertilizantes orgánicos, químicos y órgano minerales.
5.3 : Beneficios para la Sanidad Vegetal.
5.4 : Beneficios para la Medicina Veterinaria.
5.5 : Beneficios para la Mecanización agrícola.
5.6 : Beneficios para el Riego y el Drenaje de los suelos.
5.7 : Beneficios a la Ganadería.
5.8 : Beneficios para los Cultivos.
6 : ¿Qué resultados experimentales se han logrado con el uso de las Zeolitas en la Agricultura?
7 : ¿Qué beneficios aportan las Zeolitas en otras Ramas de la Economía?
8 : Bibliografía consultada
1: Una necesaria introducción sobre las Zeolitas.
El nombre de Zeolita proviene de las palabras griegas: “zeein” =
hervir y “lithos” = piedra; que significa “piedra hirviente”. Este
nombre fue dado por el investigador sueco, Barón de Cronsted,
que en el año 1756 descubrió algunas variedades de zeolitas
como cristales bien definidos, presentes en las cavidades de rocas
basálticas, y ser los únicos silicatos de aluminio que hierven al ser
calentados en un tubo de ensayo con bórax (sal blanca compuesta
de: ácido bórico, sosa y agua).
Se tienen reportes de que las rocas Zeolitas fueron utilizadas en el
antigüedad (hace mas de 2000 años), como material de
construcción, y que los cristales zeolíticos fueron descubiertos y
reconocidos por los años 1700 D.C., como un mineral raro (rareza
geológica).
A finales del siglo XIX se descubre, el primer yacimiento de Zeolita en el Mundo, pero esto no
tuvo promoción y quedó en el olvido.
En el siglo XX, el desarrollo de la Ciencia y la Técnica alcanzó niveles muy superiores al resto
de los siglos pasados, por lo que, en breve tiempo las diferentes ramas de la Industria se
desarrollaron vertiginosamente. Sin embargo, todavía en la primera mitad de ese siglo la Zeolita
continuaba olvidada, desconocida y sin trascendencia.
En la segunda mitad del siglo XX; por los años 60, los norteamericanos explotan por vez
primera un yacimiento de Zeolita en el Estado de California, con la finalidad de emplearla en la
industria del petróleo, para disminuir los costos de la gasolina. Este intento no tuvo el resultado
esperado y dicho proyecto fue eliminado; sin embargo, abrió nuevas perspectivas para el
empleo de la Zeolita en la agricultura, el tratamiento de residuales, la industria química, entre
otros.
Pudiera considerarse este hecho, el punto de partida hacia el desarrollo que actualmente se ha
alcanzado con el uso y aplicación de dicho mineral.
En Cuba, desde el año 1970, se realizan diferentes investigaciones sobre Zeolita a nivel de
laboratorio y de campo, con resultados muy satisfactorios. En el año 1980, Cuba se inserta en
el amplio mundo de la Zeolita, a través de sus aplicaciones en las diferentes ramas de la
industria, asesoría científico – técnica y su comercialización nacional e internacional, gracias a
las investigaciones y los potenciales de Zeolita que existen en su territorio (≈ 1000 millones de
toneladas distribuidas en 4 provincias: Villa Clara – Holguín – Camagüey y Santiago de Cuba).
Por sus múltiples usos y aplicaciones en muchas ramas de la economía, y debido al desarrollo
alcanzado en poco más de 20 años, a la Zeolita se le llamó “el mineral del siglo XX”.
Ya estamos en el siglo XXI y la Zeolita sigue siendo el mineral prodigioso, polifacético y
multipropósito, cuya presencia se hace imprescindible en muchos procesos agrícolas,
sanitarios, industriales, entre otros. Debido a ello y a muchas razones más, la Zeolita continuará
siendo el bienvenido “MINERAL DEL SIGLO”.
2: Pero, en realidad: ¿Qué son las Zeolitas?
Las Zeolitas se presentan de forma natural en rocas de origen
volcánico, y son minerales del grupo alumino-silicatos hidratados
compuesto por: aluminio, sílice, hidrógeno y oxígeno; organizado en
una estructura tridimensional tetraédrica altamente estable. La
estructura de estos elementos conforman cristales de zeolitas que
poseen una red de micro poros conectados entre sí, con diámetros que
varían desde 2.5 a 5.0 A0, en dependencia del tipo de mineral de
Zeolita
Para su mejor estudio y comprensión, existen dos grandes grupos de
Zeolitas: las sintéticas o artificiales y las naturales.
Las Zeolitas sintéticas han sido producidas a nivel industrial, después de varios años de
intenso trabajo investigativo y de laboratorio. Gracias a ello, se ha logrado un producto similar al
obtenido en condiciones naturales, mediante la modificación de sus cationes.
En la producción de estos tipos de Zeolitas sintéticas, se ha tomado como patrón para su
fabricación, las zeolitas naturales: Faujasita – Chabacita y Mordenita fundamentalmente. Esto
significa que, la producción de zeolitas sintéticas ha sido a partir de patrones de zeolitas
naturales, como requisito fundamental para su producción.
Debido a su origen, aplicaciones y usos; este trabajo está hecho con prioridad, hacia las
Zeolitas naturales.
Las Zeolitas naturales se agrupan en cantidades significativas que constituyen yacimientos; y
se conocen cerca de 50 minerales de esta familia, entre los cuales tenemos los siguientes:
Analcima
Chabacita
Stilbita
Heulandita
Erionita
Gismondita
Faujasita
Laumontita
Mordenita
Clinoptilolita
Gonnardita
Ferrierita
Epistilbita
Filipsita
Natrolita
La Clinoptilolita y la Mordenita son los minerales zeolíticos más conocidos por sus usos y
aplicaciones. La Clinoptilolita, es una Zeolita natural formada a partir de cenizas volcánicas en
lagos o aguas marinas hace millones de años. La Clinoptilolita, es la más estudiada y
considerada de mayor utilidad; se conoce como adsorbente de ciertos gases tóxicos: como el
sulfito de hidrógeno y el dióxido de azufre.
En realidad son pocos los países que han contado con yacimientos en explotación, entre ellos
tenemos: Japón – Italia – Estados Unidos – México – Rusia – Hungría – Bulgaria – Cuba –
Yugoslavia.
La composición de las Zeolitas naturales es similar a la de los minerales
arcillosos que forman los suelos, ya que ambos son alumino-silicatos
(Al + Si); sin embargo, presentan diferencias marcadas en su estructura
cristalina:
En las arcillas de los suelos, su estructura cristalina es laminar,
conformada por láminas de silicio y aluminio (similar a un paquete de
naipes o barajas), y se clasifica como filo-silicatos. La absorción de
agua y de nutrientes, provoca la separación de las capas produciendo
el aumento de volumen.
En contraste; las Zeolitas tienen una estructura cristalina tridimensional rígida (similar a
un panal de abejas), conformado por una inmensa red de túneles y canales conectados
entre sí, creando de ésta forma una inmensa área superficial para realizar el intercambio,
absorción de nutrientes y de humedad. El agua puede entrar y salir libremente de estos
poros y no produce cambios en la estructura del mineral, la cual permanece rígida.
Otro aspecto especial de la estructura de las Zeolitas es que las dimensiones de los poros es
bastante uniforme permitiendo al cristal actuar como tamiz molecular. Esta porosidad de las
Zeolitas, permite el almacenamiento de moléculas de agua y de iones como: Calcio, Magnesio,
Sodio y Potasio, así como también de una gran variedad de otros cationes, pero solamente de
aquellos que poseen un tamaño adecuado para que penetren a través del sistema de poros.
La propiedad más importante de las Zeolitas es la habilidad de intercambiar cationes. Esto se
produce cuando ocurre la sustitución de un ión de Aluminio por uno de Silicio en el enrejado
cristalino de la zeolita, quedando una carga negativa libre en la estructura de ésta, la cual
provoca la entrada a los sitios de intercambio, de un catión para la compensación o
neutralización eléctrica en el cristal. Esto hace que se incremente la capacidad de intercambio
catiónico de la zeolita.
3 : ¿Cuál es la composición química y propiedades de las Zeolitas naturales?
La composición química de las Zeolitas naturales varía en función del tipo de zeolita, las
condiciones externas donde éstas se formaron, y otros factores que más adelante se declaran.
También se pueden encontrar zeolitas asociadas, formando el mayor porciento del mineral,
junto a otros minerales no zeolíticos. No obstante, las Zeolitas son reconocidas químicamente
por su alto contenido de compuestos alumino-silicatos, que las diferencia de los demás
minerales y compuestos químicos asociados con éstas.
Por sus características estructurales las Zeolitas intercambian o adsorben (fijan), selectivamente
algunos cationes; además, permiten el paso de algunos iones atrapando otros y, de aquí las
tres características principales que hacen que este mineral tenga un campo de aplicación
prácticamente sin límites:
a) Intercambio iónico reversible
b) Capacidad de adsorción
c) Tamiz molecular.
A continuación declaramos la composición promedio de las Zeolitas cubanas:
Indicadores Cantidades y Unidad de medida.
SiO3 66.44 %
Al2O3 11.32 %
CaO 3.81 %
MgO 0.53 %
Fe2O3 1.54 %
Na2O 2.73 %
K2O 1.18 %
TiO2 0.38 %
FeO 0.59 %
P2O5 0.07 %
H2O 3.64 %
Flúor (F) 0.05 ó mas %
Contenido de SiO2 +Al2O3 77.8 %
Capacidad de intercambio catiónico (C.C.C.) 120 – 150 meq/100 g
Volumen de poros. 0.12 cm3/g
Capacidad de nitratos (NH3) 6.00 mmol/g de zeolita deshidratada.
Relación SiO2/Al2O3 5.89/1
Con relación a las propiedades de las Zeolitas naturales, es notable su baja densidad (muy
livianas), su elevada capacidad de intercambio catiónico (Potasio por Sodio; Calcio por
Magnesio; entre otros.), su elevado poder de adsorción y la gran facilidad para la
hidratación (ganar agua) y deshidratación (perder agua).
Su volumen está constituido por el 50% de espacios porosos, lo que le confiere una capacidad
de absorción muy significativa. Debido a ello, en muchas ocasiones se compara a las Zeolitas
con “una esponja”.
Como hemos declarado anteriormente, la deshidratación y la hidratación de estos minerales no
cambia su estructura, por lo que pueden llenarse de líquidos o gases en ciclos repetidos, lo cual
da muchas de posibilidades de uso en la agricultura y otras ramas.
Por otra parte las Zeolitas son resistentes a la pulverización, tienen baja resistencia al
desgaste por fricción (abrasión) y no se convierten en terrones. También tienen una alta
capacidad de intercambio iónico (0.55 – 3.10 meq/100g y un bajo peso volumétrico (menor
de 1.7 – 1,8 g/cm3).
Finalmente podemos afirmar que por sus propiedades de adsorción, su capacidad de
intercambio iónico reversible y su alta selectividad por algunos cationes; dentro de los cuales se
encuentran: el amonio, metales alcalinos, alcalinos – térreos y otros iones metálicos como: Fe,
Mn, Cu, Zn, Pb, y Cd; las Zeolitas naturales, han encontrado una excelente aplicación en el
tratamiento de aguas industriales, municipales y aguas residuales.
4 : ¿Cuáles son los Usos y Aplicaciones mas importantes de la Zeolita?.
Antes de profundizar sobre los usos y aplicaciones de las Zeolitas es necesario explicar lo
siguiente:
Cuando se va a decidir aplicar Zeolitas, es importante recordar que no todas los
minerales de Zeolitas son iguales. Algunos pueden ser muy eficientes en el desarrollo de
las plantas, mientras que otros pueden ser excelentes medios filtrantes, pero no significa
que la misma Zeolita realice ambas funciones. Es sumamente importante entender que
hay que conocer muy bien las características y propiedades de las Zeolitas para realizar
la selección adecuada en función del tipo de aplicación.
Como declaramos anteriormente, hay cerca de 50 tipos diferentes de Zeolitas
(Clinoptilolita, Mordenita, Chabacita, Filipsita, Heulandita, etc.) en cada una de ellas
varían sus propiedades químicas y físicas. La estructura cristalina y composición química
marcan las diferencias primarias a partir de las cuales producen cambios en la densidad
de las partículas, selectividad catiónica y tamaño de los poros. Son solamente algunas
de las propiedades que pueden variar en dependencia del tipo de zeolita. Por ejemplo la
Clinoptilolita, la cual es una de las zeolitas más comúnmente conocidas, tiene un 16 %
más de volumen de poros, que la Analcima, la cual es otra zeolita también conocida. Es
importante saber el tipo específico de zeolita que uno va a usar, para asegurarse que es
la apropiada para la solución de cada caso.
Las variaciones no solamente ocurren entre los diferentes tipos de Zeolitas, sino que
también existen variaciones de las propiedades físicas y químicas dentro del mismo tipo
de mineral. Estas variaciones dependen del yacimiento, ya que entre una localidad y
otra, las condiciones medioambientales en las cuales se desarrollaron los procesos de
génesis geológica de mineral son distintas, esto provoca cambios significativos en la
calidad del producto mineral, como es la mayor o menor concentración de impurezas
durante el proceso de formación.
Finalmente una diferencia que requiere especial atención es la composición catiónica
intercambiable que posee las zeolitas. Los sitios de intercambio de las zeolitas naturales
están ocupados principalmente por los cationes de calcio, potasio, sodio y magnesio. La
concentración de ellos estará en dependencia de las condiciones geólogicas y
ambientales de cada localidad. Las zeolitas permiten que estos cationes puedan ser
sustituidos por otros a través de un proceso químico, lo cual hace que los investigadores
puedan rediseñar la concentración de los cationes en el mineral de zeolita, de acuerdo a
los objetivos que se persiguen en determinadas aplicaciones, por ejemplo: si queremos
eliminar microorganismos patógenos en el proceso de potabilización de aguas, se
modifica la zeolita con un catión que tenga un efecto bactericida; si queremos desarrollar
plantas sobre un sustrato puramente de Zeolita, podemos suplir los cationes que posee
el mineral por los macro y microelementos que necesita el cultivo y desarrollar el mismo
sin necesidad de realizar la fertilización química.
En resumen, la zeolita es un mineral muy versátil, con varias propiedades que tienen puntos de
contactos en un gran número de aplicaciones diferentes, lo cual hace que este mineral se
convierta en una buena herramienta para ser utilizada en la solución de una gran cantidad de
problemas.
Realizadas estas aclaraciones, estamos en condiciones de tratar diferentes aplicaciones y usos
de las Zeolitas. En el presente trabajo le damos prioridad a la Agricultura, por lo que solamente
mencionaremos al final y de manera muy general, los beneficios de las Zeolitas en otras Ramas
de la Economía.
5: ¿Qué beneficios aportan las Zeolitas en la Agricultura?
La Agricultura es una de las ramas de la Economía que mas se beneficia del uso y aplicaciones
de las Zeolitas. Se puede afirmar que los principales componentes de la Agricultura reciben o
pueden recibir los efectos positivos de las Zeolitas; entre estos tenemos: Suelos –
Fertilizantes químicos, orgánicos y órgano minerales – Sanidad Vegetal – Medicina
Veterinaria – Riego y Drenaje – Mecanización agrícola – Ganadería – Cultivos (casas de
cultivos, organopónicos, huertos intensivos, parcelas y en condiciones de campo).
5.1: Beneficios que producen las Zeolitas en los Suelos
• Mejora sus propiedades físicas (estructura, retención de humedad, aireación,
porosidad, densidad, ascensión capilar, etc.).
Mejora sus propiedades químicas (pH, Nitrógeno, Fósforo, Potasio, Calcio, Magnesio y
micro nutrientes). Aumentando su capacidad de intercambio catiónico.
Disminuye los contenidos de Sodio en el suelo, que pudieran ser tóxico para las plantas.
Facilita una mayor estabilidad de los contenidos de materia orgánica del suelo, y no
permite las pérdidas de materia orgánica por mineralización.
Aumenta la retención de nutrientes, lo que permite reducir hasta un 50% la aplicación de
los fertilizantes minerales que se aplican tradicionalmente.
Aumenta la retención de humedad permitiendo reducir las dosis de riego en más de 15%.
Mejora considerablemente la nivelación del terreno, debido al mejoramiento de su
estructura.
La aplicación de zeolita en el suelo, reduce significativamente la cantidad de agua y el
costo en fertilizantes, mediante la retención de nutrientes en la zona de las raíces.
Las zeolitas forman un depósito permanente de agua, asegurando un efecto de humedad
prolongada, hasta en épocas de sequedad.
Controla la acidez del suelo, incrementando el pH. Esto se produce por su capacidad
alcalinizadora.
Aumenta la resistencia a la compactación del suelo.
Las condiciones físico – químicas de los suelos arenosos mejoran con la aplicación del
zeolita debido a que aumenta su capacidad retenedora de humedad, y en los suelos
arcillosos mejora las condiciones físicas, evitando la compactación de los mismos y
mejorando la capacidad de penetración de agua en ellos.
Aumenta el aprovechamiento de los fertilizantes químicos, pesticidas y otros productos
aplicados al suelo, pues los incorpora a su masa porosa y los va liberando poco a poco.
Mejoran la nitrificación en el suelo. Al suministrar una superficie ideal para la adherencia
de las bacterias nitrificantes, ayuda a una mayor nitrificación. Por el mismo motivo,
aumenta la población de bacterias del suelo que atacan a hongos patógenos.
La estructura porosa de las zeolitas ayuda a mantener el suelo aireado. Una única
aplicación de zeolita ofrece beneficios durante mucho tiempo debido a la estabilidad y la
resistencia de esta sustancia
Facilita las buenas relaciones entre nutrientes.
Facilita la solubilización del Fósforo (P) y la asimilación del Potasio (K).
5.2: Beneficios que producen las Zeolitas en la producción de Fertilizantes orgánicos,
químicos y órgano minerales.
a) En la producción de Fertilizantes orgánicos:
Disminuye los lixiviados que muchas veces en forma líquida, contaminan las fuentes de
agua dulce.
Controla en un 100% los olores desagradables en el proceso de compostaje.
Aumenta la calidad agrícola y comercial del compost.
Disminuye hasta en un 50% las perdidas de nutrientes por volatilización, que se
producen durante el proceso de producción.
Acelera el proceso de descomposición de los residuos orgánicos y su pronta conversión
en abonos.
Al tener menos pérdidas de nutrientes incrementa la calidad biológica de los abonos
orgánicos.
b) En la producción de Fertilizantes químicos y órgano minerales:
Las zeolitas actúan como fertilizantes de liberación lenta. Tienen una estructura cargada
negativamente que contiene nutrientes como son el Potasio y el Nitrógeno. Pueden
cargarse con estos iones antes de utilizarse como medio de cultivo para después poder
liberar los nutrientes cerca del sistema de raíces donde son necesarios para el
crecimiento.
Incrementa la eficiencia del uso de los fertilizantes químicos y órgano minerales, en mas
del 50%.
No solamente puede actuar como un fertilizante de lenta liberación, retardando o
reduciendo los lixiviados (movimiento en el suelo de nutrientes disueltos en agua), de la
zona de la raíces, sino también reduciendo la migración de los nutrientes de la zona de
las raíces hacia aguas profundas, eliminando la posibilidad de contaminación ambiental.
Muchos de los fertilizantes utilizados en el campo de la Agricultura, por ejemplo; nitrato
de amonio, tienen una baja eficiencia en el uso de sus nutrientes, y en muy pocos casos
la eficiencia es superior al 50 % para la mayoría de los cultivos. Las adiciones de zeolita
pueden ayudar al incremento de la eficiencia de estos fertilizantes. En estas aplicaciones,
se adiciona zeolita con fertilizantes solubles, como: el nitrato de amonio, urea, potasio y
sulfato de amonio. Con el tiempo estos nutrientes se intercambian a sitios de la zeolita
donde son disponibles para la absorción por parte de las plantas. La capacidad que tiene
la zeolita de liberar nutrientes poco a poco, incrementa la eficiencia de los fertilizantes.
La reducción de la lixiviación de fertilizantes por la adición de zeolitas incrementa la
eficiencia del uso de éstos. Las adiciones de zeolita natural pueden también reducir o
eliminar la lixiviación de fertilizantes a aguas subterráneas, ríos y lagos.
Mejora las características de los fertilizantes sólidos. Su resistencia a la pulverización,
baja capacidad erosiva y resistencia a la formación de terrones, así como su capacidad
de absorber líquidos, las hace mas apropiadas como acondicionador de fertilizantes
químicos y también de pesticidas sólidos.
Mejora las características de otros fertilizantes químicos. Cuando se emplea Clinoptilolita
como aglutinantes de fertilizantes mezclados, controlan la liberación de amonio y otros
cationes de los mismos. Esta propiedad permite la inclusión entre el 15 al 25 % de
zeolitas en los fertilizantes minerales NPK, provocando la disminución de los nutrientes
que tienen las diferentes fórmulas, sin que se produzca detrimento de la calidad del
fertilizante, ni de los rendimientos agrícolas. Todo lo contrario, la calidad y los
rendimientos serán mayores.
Permite la inclusión de determinados nutrientes de forma intercambiable en la red
cristalina del mineral de zeolita, los que son cedidos al medio a medida que las plantas
los necesitan para su óptimo desarrollo, sustituyendo de forma total la aplicación de
fertilizantes minerales.
También permite la obtención de diferentes productos a partir de mezclas de la zeolita
con otras fuentes de minerales como fosforitas, magnesitas y otros, aumentando la
solubilidad de estos últimos, así como diferentes combinaciones con residuos orgánicos
de origen animal y vegetal.
5.3: Beneficios que producen las Zeolitas para la Sanidad Vegetal.
Adsorción, retención y neutralización de elementos pesados presentes en los pesticidas
químicos evitando daños para los animales y las personas.
Disminución en el suelo de la presencia de nemátodos parásitos y otros gérmenes que
afectan a diferentes especies vegetales. El nemátodo no puede penetrar la zeolita, sin
embargo la zeolita puede tomar el agua del medio donde está el nemátodo y este muere
por falta de humedad.
Facilita un crecimiento y desarrollo mas sano de los cultivos, disminuyendo los riesgos
por ataque de plagas y enfermedades.
5.4: Beneficios que producen las Zeolitas para la Medicina Veterinaria.
Eliminación de ácaros y de otros parásitos de la piel que afectan a diferentes especies de
animales, debido a que mantiene un ambiente seco, sin exceso de humedad.
Al mantener un medio sin malos olores, impide la proliferación de vectores dañinos a los
animales.
Facilita un ambiente higiénico para la crianza de animales, sin riesgos para los criadores.
Ahorro de medicamentos y mejora de la economía del productor.
5.5: Beneficios que producen las Zeolitas para la Mecanización agrícola.
La presencia de zeolitas en los suelos facilita las labores de mecanización, debido a que
el suelo está más suelto y menos compactado por la presencia de la zeolita.
Al ser menos compactado el suelo por el uso de la zeolita, se facilita mucho el uso de la
tracción animal y su correspondiente efecto económico y ecológico.
Incrementa la economía de las labores de cultivos debido a que se realizan en un menor
tiempo y menor gasto de combustible.
También facilita la aplicación mecanizada de fertilizantes, al disminuir su grado de
humedad.
5.6: Beneficios que producen las Zeolitas para el Riego y el Drenaje de los suelos.
Gracias al efecto de las zeolitas hay una mayor economía del agua de riego, debido a
que retiene una determinada cantidad y después la va suministrando poco a poco.
Facilita el drenaje de los campos, producto a que produce en el suelo una mayor
porosidad.
Contribuye a mejorar la calidad del agua de riego, reteniendo los elementos dañinos
(Sodio – metales pesados – algunos gérmenes patógenos), que pueden perjudicar a las
plantas y a la salud de las personas
Este mineral posee la habilidad de absorber y entregar agua reversiblemente sin ningún
cambio en su estructura. Pueden absorber hasta el 40% de su peso en agua; esto reviste
vital importancia en regiones agrícolas de escaso abastecimiento de agua, permite el
espaciamiento de la frecuencia de riego, disminuye el estrés hídrico de las plántulas
cuando son plantadas en campo, absorción de la humedad residual de recristalización
producida en el proceso de obtención de los fertilizantes minerales, disminuyendo la
compactación de los mismos.
5.7: Beneficios que producen las Zeolitas a la Ganadería.
Absorbe gases de desecho. Esta propiedad permite emplear las zeolitas como
desodorantes en cochiqueras, granjas avícolas, vaquerías, cebaderos y otros locales
donde predominan malos olores. En experimentos al respecto se ha encontrado que
purifica el aire al absorber grandes cantidades de amoníaco gaseoso.
Absorbe iones de metales pesados. Esta propiedad, junto con la anterior, convierte a las
zeolitas en un gran agente purificador de las aguas empleadas en la actividad ganadera,
pues puede liberarlas de deshecho de gases e iones metálicos que contengan.
Permite una mejor conversión de la biomasa en un biogás. Esto se deriva de las tres
propiedades anteriores. Al mezclarse con las excretas empleadas para la obtención del
biogás, disminuye su contenido de agua, al mismo tiempo que absorbe los gases
sulfíhidricos y mercaptanos.
Tratamiento de purines (orina de los animales). Las zeolitas naturales pueden
utilizarse en el control de malos olores generados en granjas de cultivo intensivo. Si se
utiliza como aditivo en el pienso, disminuye notablemente el contenido en amoniaco en
los purines, también puede utilizarse directamente en el pozo de los purines. Tienen una
gran capacidad de absorción de amoníaco y del H 2 S que provocan malos olores, y
ayudan en el proceso de digestión anaeróbica de los purines.
El nivel óptimo de zeolita para minimizar la emisión de malos olores es independiente del
nivel de humedad y del contenido en nitrógeno de los residuos a tratar, aunque estudios
han demostrado que niveles entre 2 y 4 gramos de zeolita/litro de residuo resultan en la
reducción del tiempo de digestión anaeróbica más eficaz.
Aditivo para piensos. Estudios han demostrado que la adición de Clinoptilolita al pienso
para ganado bovino, porcino y aves de corral, acelera el crecimiento de los animales,
incrementa la conversión del pienso y reduce el contenido en amoníaco de los
excrementos de los animales. La Clinoptilolita actúa como punto de anclaje para las
micotoxinas, absorbiendo toxinas que pueden ser nocivas para los animales. También
ayudan a controlar las aflatoxinas en el pienso por lo que se reduce la mortalidad por
estrés digestivo y reduce el uso de antibióticos. Como resultado, se ha visto un
incremento en la productividad en gallinas ponedoras y en vacas lecheras debido a que
los animales están más sanos.
5.8: Beneficios que producen las Zeolitas para los Cultivos.
Sustrato para cultivos en condiciones artificiales (zeopónicos). Su aplicación para estas
condiciones tiene muchas ventajas sobre otros sustratos de origen mineral.
Utilizando zeolita para los cultivos se consiguen beneficios tales como: reducción de la
cantidad de fertilizante – reducción del consumo de agua – mejora la salud de las plantas
– incremento de la productividad y reducción del tiempo de producción.
Mejora el desarrollo del sistema radicular de las especies vegetales.
Intensifica la coloración verde en muchas especies.
6: ¿Qué resultados experimentales se han logrado con el uso de las Zeolitas en la
Agricultura?
Son muchas las investigaciones y resultados alcanzados sobre el uso y aplicaciones de las
Zeolitas en diferentes sectores de la Agricultura, y que confirman sus bondades y múltiples
usos. A continuación declaramos algunos de estos resultados que avalan a la zeolita como un
mineral muy interesante:
1. Al aplicar zeolitas naturales en los suelos, con la adición de fertilizantes como: Nitrato de
Amonio, Superfosfato Triple y Fertilizantes Potásicos , se incrementó la eficiencia de éstos
fertilizante químicos hasta un 50 %.
2. La aplicación de 3.0 t/ha zeolita en un suelo Oxisol, sembrado de Caña de Azúcar
(Saccharum officinarum, L.), incrementó los rendimientos hasta 75 t/ha, mientras que en el
testigo sin zeolita, solo fue de 38 t/ha. En ese mismo suelo y bajo el cultivo de la caña de
azúcar, los rendimientos casi se triplicaron hasta las 111 t./ha, cuando se aplicó una dosis de 6
t/ha de zeolita. Ambos suelos recibieron fertilizaciones de N-P-K.
3. La adición de zeolitas en suelos Entisoles, demostraron que las aplicaciones de Nitrógeno
(N), se podía reducir hasta en un 50 % sin pérdidas en la producción; al compararse con suelos
en las que se aplicaron altas dosis de fertilizantes nitrogenados.
4. La aplicación de ≈ 30 t./ha de zeolitas naturales en suelos ácidos y arenosos, incrementó el
pH de: 5.2 a 7.0 y mejoró su C.C.C. entre el 50 y 80%.
5. Los rendimientos de Papa (Solanum tuberosum, Lin.), Sorgo (Sorghum vulgare, Pers.) y
Trigo (Triticum vulgare, Willd.), se incrementaron hasta el 60 % con el uso de la Clinoptinolita
dependiendo del tipo de cultivo y tratamientos de fertilización; y al ser comparadas con
diferentes testigos.
6. Tomates (Lycopersicum esculentus, Mill), sembrados en suelos con enmiendas zeolíticas
producen 30 % mas de masa seca comparados con tomates en suelos sin zeolita.
7. Las semillas sembradas en sustrato conformado por: zeolita – turba – micorriza;
germinaron primero que las sembradas en el sustrato testigo (suelo fértil – abono orgánico –
cáscara de arroz). Además de germinar primero, las plántulas en sustrato de zeolita, también se
desarrollaron más rápidamente, alcanzando su total desarrollo para ser transplantada al campo
8 días antes, que las desarrolladas en el sustrato testigo. Esto se debió a que las plántulas con
zeolita, tuvieron mejores condiciones para su desarrollo, manifestándose en éstas: mayor vigor,
un color verde intenso, mayor número y tamaño de las hojas y mayor número de raíces.
8. En el mismo experimento anterior, se pudo comprobar que el peso fresco de las plántulas
en el sustrato conformado por turba, zeolita y micorriza fue 3.4 veces mayor, que el de las
plántulas desarrolladas en el sustrato testigo. En la comparación entre estos dos sustratos, con
relación al peso seco, fue de 3 veces superior a favor del sustrato con zeolita.
9. Se ha comprobado que a través de la sustitución del 20% de los fertilizantes
tradicionales por efecto de la aplicación de zeolita, se han obtenido reducciones en los costos
de fertilización hasta en un 11%, aumentando la productividad y mejorando la calidad del
producto final.
10. La zeolita también se ha utilizado como sustrato de siembra, en donde se han obtenido
buenos resultados sin pérdidas de plantas por problemas fitosanitarios del sustrato, cero
desyerbas y la disminución en el riego, debido a la propiedad que tiene la zeolita de retener y
almacenar el agua.
11. La zeolita se encuentra enmarcada dentro las buenas prácticas agrícolas y en la agricultura
orgánica ya que es un producto 100 % natural. Mejora la producción de una variedad de
plantas, los Tomates (Lycopersicum esculentus, Mill), por ejemplo, producen en promedio 30%
más cuando crecen en suelos enmendados con zeolitas.
12. Estudios que han comparado la producción de más de 13000 plantas en suelos
enmendados con zeolitas muestran incrementos de 20% a 40% en crecimientos de Tomate
(Lycopersicum esculentus, Mill), Pimiento (Capsicum Frutenscens L.), Pepino (Cucumis
sativus, Lin.), Maíz (Zea mays, Lin.) Bróculi (Brassica olerácea, Lin.) y Sorgo (Sorghum
vulgare, Pers.).
13. Gracias a la tecnología para la producción de Fertilizantes órgano – minerales (zeolita +
roca fosfórica + turba), se garantiza la asimilación de más de 90% del fósforo presente en las
rocas fosfóricas cubanas de baja y mediana calidad. Este novedoso producto creado a base
zeolita permite sustituir hasta un 50% de los fertilizantes de importación.
14. La aplicación de Clinoptilolita en suelos empleados para campos de golf, béisbol y fútbol,
incrementó la C.C.C. del suelo, entre 150 y 200 veces, redujo la lixiviación del NO 3 y NH + 4 entre
el 86 y 98 % respectivamente, incrementándose además la eficiencia del uso de N del 16 al 22
%.
15. La sustitución con zeolita del 25% de la fórmula de NPK en el cultivo del Plátano (Musa
paradisiaca, Lin.), incrementó los rendimientos en un 20%, aumentó la asimilación del P y del K;
así como mejoró los parámetros de crecimiento del cultivo: altura de las plantas y diámetro del
seudotallo.
16. Aplicaciones de zeolita entre el 25 al 75% adicional a las dosis de NPK en el cultivo del
Plátano (Musa paradisiaca, Lin.), disminuyen las poblaciones de nemátodos hasta los niveles
mas bajos en el suelo, debido a que la zeolita ejerce un efecto nematicida (impide el nacimiento
de nuevos nemátodos, estimula la reproducción de sus enemigos naturales, no permite que el
agua y los nutrientes lleguen fácilmente al nemátodo, etc.).
17. Aplicaciones de zeolita entre el 25 al 50% adicional a la dosis de NPK en el cultivo del
Plátano (Musa paradisiaca, Lin.), disminuye la incidencia de la Sigatoka amarilla hasta el 35%.
18. La sustitución con zeolita del 25% de la fórmula de NPK en el cultivo del Tomate
(Lycopersicum esculentus, Mill.), incrementó los rendimientos entre el 50 y el 60%,
incrementando sus características fenotípicas: altura de las plantas, cantidad de hojas, número
de racimos, tamaño de los frutos, etc.
19. La aplicación de Compost (zeolita: 20% + estiércol vacuno: 80%), en el cultivo de la Papa
(Solanum tuberosum, Lin.), incrementó los rendimientos del cultivo en mas del 60% y ahorró 1
t/ha de urea
20. La aplicación conjunta de Zeolita + 120 Kg. de N/ha en el cultivo de Arroz (Oriza sativa L.)
incrementó en un 40% los rendimientos del mismo. Se alcanzaron rendimientos superiores a
6.0 t./ha, mientras que el testigo solo fue de 4.0 t/ha.
21. Con la aplicación de un 25% de zeolita en el sustrato, se alcanzaron incrementos en los
rendimientos del 34.6% y 23.4%, en cultivos de Pepino (Cucumis sativus, Lin.), y Boniato
(Ipomoea batatas, Lin.), respectivamente.
22. Pruebas realizadas en aves a las que en su alimentación se añadió 2.5% de zeolita por un
periodo de 15 días, mostraron que las aves aumentaron de peso y la eficiencia alimenticia fue
entre un 25 y 30% mayor, respecto a la obtenida para aves de control alimentadas sin zeolita.
En aves no tratadas con zeolita, hubo entre un 5 y 10 % de fallecimientos, mientras que, las que
consumieron zeolitas, no fallecieron.
23. Utilizando una Clinoptilolita natural, con un Potasio (K) altamente intercambiable (160
cmol/kg), como un fertilizante de lenta liberación, para el crecimiento de la planta ornamental
Crisantemo (Chrysanthemun sinense, Sabine), se utilizaron varios sustratos como: arena sílice,
turba, aserrín y un medio con zeolita. Cuando se midieron los lixiviados en los sustratos, se
observó que en los sustratos de arena sílice, aserrín y turba, se lixivió casi el 90 % de la
solución con Potasio, mientras que en el medio con zeolita, la lixiviación fue de un 10%.
Prácticamente no hubo pérdidas con la utilización del medio con zeolita.
24. El uso de zeolita en la etapa de semillero garantizó más del 95 % de supervivencia y la
reducción de esta etapa entre 3.5 días, obteniéndose plantas más vigorosas y sanas, en un
menor tiempo.
25. El empleo de la tecnología de Zeopónicos (zeolita + soluciones nutritivas), aumentó la
eficiencia del fertirriego entre un 25 al 50 % después del 2do ciclo de cultivo de Tomate.
Aumentó la economía del agua en más de un 25 %. Aumentó los rendimientos agrícolas en más
de un 30 % en igualdad de condiciones comparativamente con los desarrollados sobre el suelo
y también pueden obtenerse 3 ciclos de cultivo de tomate anualmente.
26. Con la aplicación de zeolita en el tratamiento de aguas residuales porcinas se logró una
depuración entre el 60 y 70%.
27. Zeolita aplicada en lechos para la crianza de ganado ovino – caprino, tuvo un 100% de
eficiencia en la eliminación de ácaros en los animales y de malos olores en los lechos.
7: ¿Qué beneficios aportan las Zeolitas en otras Ramas de la Economía?
Como hemos declarado anteriormente, las Zeolitas tienen muchos usos y aplicaciones en
diferentes ramas de la Economía. Tal es así, que detallarlo haría este trabajo demasiado
extenso y tedioso. En la medida que transcurre el tiempo, se hacen nuevos descubrimientos, y
lejos de decir: “ya no hay nada mas que investigar respecto a las Zeolitas”; podemos afirmar
que: “el trabajo recién comienza”.
A continuación mostramos sus beneficios en otras ramas no agrícolas:
a) Para el tratamiento de aguas:
Tratamiento de aguas residuales de tenerías, mataderos, albañales, etc.
Potabilización de agua.
Filtración de agua de piscinas.
Filtración y precipitación de impurezas en aguas para consumo humano.
Eliminación de amonio en lodos y en aguas residuales de ciudad.
Eliminación de metales pesados.
Las zeolitas naturales tienen una excelente capacidad de intercambio iónico y de recuperación
de cationes de metales pesados (Pb, Cu, Cd, Zn, Co, Cr, Mn y Fe; Pb, Cu tan alta como 97%)
del agua potable y agua residual.
La zeolita natural se considera un medio ideal de filtración de piscinas, y está empezando a
sustituir la arena como mejor alternativa para esta aplicación. Debido a su estructura
extremadamente porosa, la zeolita natural es mucho más densa que la arena y por lo tanto
necesita menos cantidad de zeolita para obtener el mismo efecto.
Dada la capacidad de intercambio iónico, la zeolita tiene una ventaja añadida que es la
eliminación de contaminantes que los filtros de tierras de diatomeas no pueden eliminar, como
el amoníaco en disolución.
b) Usos industriales:
Purificación y separación de gases tóxicos
Empleo como materiales de construcción ligeros.
Control de contaminación atmosférica.
Como desodorizantes.
Como deshumificantes.
Para absorber derrames de aceites y combustibles
Eliminación de agua y dióxido de carbono de hidrocarburos gaseosos.
Eliminación de ácido hidroclórico de un flujo gaseoso.
Eliminación de sulfito de hidrógeno de un flujo gaseoso.
Catálisis y separación de gas natural.
c) En la piscicultura:
Medio filtrante para la eliminación de amoníaco en las crianzas de peces.
Material filtrante para la eliminación de microorganismos indeseables.
Sustrato nitrificante para la eliminación de productos nitrogenados, mejorando la calidad
del agua y salud de los animales.
Potencia el crecimiento de las microalgas añadiendo el mineral en los cultivos de las
mismas.
Ablandador de aguas.
Como constituyente del alimento para peces.
d) En el Hogar:
Eliminación de olores indeseables en recipientes (ceniceros – colectores de basuras –
lugares muy húmedos – etc.)
Lecho de animales domésticos, afectivos, mascotas y jaulas de pájaros.
Eliminación de olores indeseables en zapatos, botas, tenis, calcetines, etc.).
Desodorizantes para neveras, armarios, coches, barcos, y eliminación de olores de
mascotas.
e) Tratamiento de residuales radiactivos
Descontaminación y recuperación de sitios afectados
Aislante o encapsulamiento de desechos radioactivos.
Manipulación y transportación de residuos nucleares.
Destrucción de residuos nucleares.
f) Para la construcción:
Las zeolitas naturales pueden utilizarse en la preparación de hormigón ligero para la
construcción. Su estructura de silicato poroso hace que sean mucho más ligeros que la
arena y dan más volumen por tonelada de producto con una dureza y resistencia
similares. Las zeolitas no contienes barro que disminuye la resistencia del hormigón y su
estructura porosa retiene la humedad lo que facilita que el hormigón cure más
rápidamente.
g) Control de la contaminación ambiental.
Las propiedades únicas de las zeolitas permiten que puedan utilizarse potencialmente
para prevenir o eliminar contaminación medioambiental. Pueden utilizarse para filtrar
flujos de gases o líquidos de instalaciones industriales y son muy efectivas para limpiar
terrenos contaminados. Sus propiedades absorbentes las hace ideales para limpiar
vertimientos de productos peligrosos.
h) Usos decorativos y ornamentales:
Desodorizante de tabacos y cigarros (uso en ceniceros).
Desodorizantes y descontaminante ambiental.
Cubiertas de macetas para plantas ornamentales con macro y micro nutrientes.
Limpia – peceras.
i) Usos de la zeolita en la actividad turística y deportiva.
Establecimiento, desarrollo, y mantenimiento de campos de golf.
Establecimiento, desarrollo, y mantenimiento de campos de football.
Mantenimiento y fomento de áreas de jardines.
Desodorizante y deshumificante.
Purificación de piscinas.
j) Algunas aplicaciones tecnológicas de las Zeolitas:
Tecnología para producir aire enriquecido en oxígeno.
Tecnología para el empleo de la zeolita en producción de papel y goma.
Tecnología para la micro pulverización de partículas.
Tecnología para el empleo de las zeolitas en sistemas de enfriamiento.
Tecnología para la fabricación de pinturas.
Tecnología para la fabricación de detergentes.
Tecnología de obtención de zeolita modificada para diferentes aplicaciones en la
medicina.