thumb|right|250px|Publicidad estadounidense anunciando la venta de fertilizante compuesto en parte por amoniaco, 1915. En la publicación se señala que "Un exceso de nitrógeno causará un crecimiento demasiado grande de la madera y otros efectos como muchas flores [...] Esta fórmula está hecha con el objeto de cultivadores de frutas"" El amoniaco anhidro es el amoníaco puro, sin agua, presentado en estado líquido a temperatura ambiente. Se le añade el término anhidro para distinguirlo de otros productos a los que se les denomina impropiamente amoniaco ya que a las soluciones amoniacales, soluciones de amoniaco en agua, se les llama, comúnmente, amoniaco en vez de agua amoniacal o hidróxido amónico. Al sulfato amónico, sal amoniacal sólida y cristalina, se le llama, también, en medios agrícolas amoniaco, posiblemente porque fue el primer abono amoniacal que se empleó masivamente.
El amoníaco ha sido utilizado en la agricultura desde principios del . En 2004, el 83% del amoníaco producido industrialmente en el mundo se usaba como base para fertilizantes agrícolas, lo que supone un consumo de más del 1% del total de la energía que produce la humanidad.
Historia thumb|right|250px|Molécula de amoniaco La primera referencia del uso de amoniaco como fertilizante proviene de 1853 en Inglaterra. El francés Mazé, en 1896, hizo la primera experiencia para demostrar la posibilidad de las plantas de valerse del nitrógeno amoniacal para su nutrición. Pero no tuvo aplicación práctica porque la utilización de un gas licuado bajo presión, era, en aquel momento, imposible. En 1939 las investigaciones fueron reanudadas en los Estados Unidos por Leavitt quien desarrolló una patente para el uso de amoniaco en tierras arables.
Con esta experiencia en el delta del Misisipi comienza el abonado del suelo con gran cantidad de nitrógeno. Al fin de la Segunda Guerra Mundial, la necesidad de buscar nuevos mercados para el amoniaco al haber disminuido la demanda para usos bélicos, hizo que las industrias se dirigieran hacia el campo, comenzando el crecimiento de la aplicación directa del amoniaco anhidro como abono nitrogenado. El Dr. W.B.Andrews y su equipo en la Universidad del Estado de Misisipi montaron las bases para el crecimiento del uso agrícola del amoniaco. Hubo que solucionar los problemas de los depósitos del gas, idear las herramientas necesarias para su inyección en el suelo agrícola y vencer las dificultades de su manejo.
Se llegó así en poco tiempo al uso agrícola en gran escala del amoniaco anhidro, con tan buenos resultados que en pocos años llegó a ser de uso ordinario en Estados Unidos. Conteniendo el 82 % de nitrógeno en forma totalmente amoniacal, el amoniaco anhidro (sin agua), llamado muchas veces amoniaco agrícola o amoniaco líquido es el abono más concentrado y el único que se aplica en forma de gas.
Abonado con amoniaco anhidro
thumb|250px|Cisternas de amoníaco en Rjukanbanen, Noruega. En líneas generales el amoniaco anhidro llega a los centros de distribución mediante cisternas ferroviarias o de camión. Estos centros representan los puntos de partida del amoniaco para su utilización agrícola.
Desde estos centros se suministra a los depósitos nodriza fijos o móviles situados en las fincas y desde estos se reposta a las abonadoras que llamamos aplicadores. Estos aplicadores inyectan el amoniaco agrícola en el suelo donde gasifica totalmente difundiéndose de una a otra parte de la zona de inyección.
Se componen fundamentalmente de las partes siguientes:
Un tanque de acero, para contener el amoniaco.
Un dispositivo que regula la cantidad de amoniaco que sale del depósito.
Un divisor de flujo que distribuye equitativamente el amoniaco entre los inyectores.
Una serie de inyectores que depositan el amoniaco dentro del terreno.
También se han montado aplicadores de amoniaco en los arados de forma que se simultánea la operación con una operación de laboreo del terreno con el consiguiente beneficio económico.
El depósito lleva como accesorios: un conjunto de tuberías para efectuar las operaciones de carga y descarga, una válvula de seguridad que entra en funcionamiento en el caso de que la presión del amoniaco en el interior del tanque supere por cualquier motivo la presión de trabajo, un indicador de nivel que permite apreciar en todo momento la cantidad de amoniaco que hay en el depósito y también otro indicador de nivel, llamado punto alto que señala el límite de llenado que no debe superarse.
Normalmente el amoniaco agrícola se inyecta en el suelo a una profundidad variable (10/25 cm), según la naturaleza y estructura del terreno en el momento de la aplicación.
La aplicación será mucho mejor en suelos bien labrados que cerrarán mejor y contendrán espacios de aire suficientes para que el amoniaco se difunda y se una a la arcilla y a la materia orgánica.
La distancia entre los dientes inyectores depende de: la cantidad de amoniaco, del cultivo y de la época de la aplicación del abono. En el caso de la inyección efectuada en presiembra para un cereal de primavera-verano, (por ejemplo el maíz) puede oscilar alrededor de los 50 cm.
En el caso de cultivos del tipo de remolacha, patata y maíz, se puede también recurrir a la inyección del amoniaco durante el curso de la vegetación de la planta, haciendo pasar un diente inyector entre cada línea y naturalmente habrá que adaptar el espacio entre los dientes inyectores a la de las líneas de siembra.
Cuando abonar con amoniaco anhidro thumb|right|250px|Aplicación de fertilizante de amoníaco anhidro en el momento de la siembra. Condado de Cedar, Iowa (2011) Si la temperatura del suelo está entre 4 °C y 10 °C o menos, el nitrógeno permanece en forma de ion amonio (NH4+). Así pegado a la arcilla y a la materia orgánica no puede ser arrastrado para abajo por el agua ni evaporado por arriba. Cuando las temperaturas del suelo pasan de las indicadas ciertos grupos de bacterias convierten el N amoniacal en nitritos (NO2-) y después en nitratos (NO3-) que es la forma más usada por las plantas para alimentarse, aunque algunas plantas pueden usar una cantidad considerable de nitrógeno en forma amoniacal.
El amoniaco anhidro permite abonar con una única aplicación de nitrógeno para todo el ciclo de vida de la planta. Esta única aplicación permite una mejor nutrición del cultivo ya que la nitrificación al igual que el desarrollo de la planta van ligadas a la temperatura con lo que la planta tiene la dosis de nitrógeno nítrico que necesita en cada momento y el nitrógeno no se pierde por las lluvias o el riego.
Hay tres épocas diferenciadas de aplicar el amoniaco: en presiembra en otoño, en presiembra en primavera y en postsiembra inyectando entre líneas de cultivo. También se está aplicando en un solo pase al sembrar, sobre todo en la siembra directa.
Aplicación otoñal. La aplicación otoñal debe practicarse en las zonas en que las temperaturas medias del suelo en invierno sean inferiores a 10 °C. A esta temperatura la nitrificación es muy baja y es nula a 0 °C. Puede aplicarse en otoño no sólo para las siembras otoñales sino incluso para las siembras de primavera. Por las bajas temperaturas es muy corriente en el norte del Oeste americano y en el Medio Oeste por las pocas lluvias. Puede hacerse una aplicación otoñal en suelos con muchos residuos de cosechas porque una gran parte de lo que nitrifique será aprovechado por los microorganismos del suelo para destruir estos residuos. Así se reducirán las pérdidas por lixiviación pero la eficiencia de este nitrógeno en el año siguiente puede ser menor, ya que dependerá del momento en que se restituya al suelo. La aplicación otoñal puede tener la ventaja de hacerla en un momento de menos trabajo y en los que la tierra suele estar en buena sazón. Ha dado los mejores resultados en los años secos.
Aplicación en primavera. La aplicación en primavera es la más empleada a pesar de ser el momento de más trabajo, por los buenos resultados conseguidos y también porque la dosificación ya se puede hacer sabiendo con seguridad el cultivo que se va a implantar.
Aplicación del amoniaco anhidro y siembra en un solo pase. Hay varios tipos de sembradoras de siembra directa con aplicación de amoniaco anhidro simultáneamente. En ningún caso la distancia entre el punto de inyección y la semilla es mayor de 5 cm.
Aplicación entre las líneas de cultivo La aplicación entre líneas es una buena forma de aplicar el amoniaco porque:
Según el estado del cultivo se puede calcular la cantidad a aplicar. Pueden haberse controlado las malas hierbas y así no se las abona. Hay un período largo de aplicación (en maíz, desde el momento de la siembra hasta que tiene 60 70 cm de altura). Se evita el problema del poco tiempo entre el laboreo y las siembras tempranas.
En estas aplicaciones entre líneas se ha encontrado muchas veces una mayor rapidez de asimilación del nitrógeno comparándola con la del nitrato granulado. Puede ser que la mayor rapidez de la planta en valerse del nitrógeno amoniacal respecto al nítrico, en contra de todo lo que se ha dicho, sea debido a que el amoniaco, inyectado en profundidad, sea mejor utilizado por la planta que los nitratos granulados distribuidos en superficie. Dicho de otro modo una forma de nitrógeno tenida como de acción más lenta, como la amoniacal, puede ser más rápida que un nitrato distribuido en cobertera en razón de su mayor difusión al nivel de las raíces. A este respecto se puede añadir que el amoniaco representa el medio para obtener un buen reparto del nitrógeno en el terreno, garantizando también, del mejor modo, la nutrición de la planta aun cuando la humedad del terreno comience a faltar.
Fijación y transformación en el suelo thumb|right|250px|Estación de almacenamiento de amoníaco anhidro para fertilizantes en los Estados Unidos, que incluye un tanque de almacenamiento fijo y varios "niñeras", remolques agrícolas equipados con tanques para entregar gas licuado en granjas. Al salir del diente inyector el amoniaco se expande gasificándose y varios procesos químicos comienzan tan pronto se inyecta el amoniaco en el suelo. Uno de ellos es la conversión del amoniaco gas en ion amonio (NH4+) cuando el amoniaco se pone en contacto con el agua, partículas de arcilla y componentes orgánicos del suelo. En el proceso de conversión de NH3 en NH4+, la molécula del amoniaco acepta un ion hidrógeno (H+) de una fuente del suelo y se transforma en ion amonio.
La formación de ion amonio convierte el gas amoniaco que es tóxico para la materia viva en una forma que puede ser usada por los microorganismos y las plantas superiores. Las moléculas de amoniaco o el ion amonio formado por el amoniaco con agua, arcilla o materia orgánica son atraídas por las partículas minerales de suelo inmediatamente después de la inyección del amoniaco. El amoníaco puede ser absorbido en suelos por los minerales o por los coloides del suelo por varias reacciones sumamente importantes, desde el punto de vista del uso de los fertilizantes, por dos razones:
La absorción previene las pérdidas de amoniaco hacia la atmósfera y lo conserva en el suelo para el uso por los microbios y las plantas Alguno de estos mecanismos de absorción convierten directamente el amoniaco anhidro en forma de amonio
Los mecanismos de absorción del amoniaco desde reacciones químicas fijan el amoniaco muy fuertemente. La unión producida en la absorción química es de naturaleza eléctrica ya que las superficies de las partículas de arcilla están cubiertas con cargas negativas. El ion se sujeta a esta superficie,por su carga positiva. El amoniaco o más correctamente los iones amonio (NH4+), sujetos, se consideran como comprendidos en la provisión de nitrógeno disponible en el suelo.