Martha Velázquez Garrido (1), Jorge A. Febles (2), José Antonio

ARTÍCULOS CIENTÍFICOS
ISSN 1992 4092
ALTERNATIVAS ECOLÓGICAS DE FERTILIZACIÓN PARA DIVERSOS CULTIVOS.
Martha Velázquez Garrido (1), Jorge A. Febles (2),
José Antonio Alonso Pérez (1), Emilio Montejo Serrano (1)
Pág.32-42
RESUMEN
El trabajo resume los resultados alcanzados en la etapa de investigación, desarrollo y aplicación de los
fertilizantes de liberación controlada, elaborados a partir de una tecnología apropiada que emplea
fuentes minerales naturales y materias orgánicas disponibles en Cuba. Los productos fertilizantes
ecológicos de liberación lenta desarrollados, proporcionan un alto valor agregado al mineral y sustituyen
importaciones y
constituyen renglones de posible exportación. En este sentido el Centro de
Investigaciones para la Industria Minero-Metalúrgica (CIPIMM), reorientó el desarrollo de su línea de
investigación en brindar respuestas a la problemática fundamental de aprovechar al máximo la riqueza
mineral del país, brindando alternativas apropiadas que permitieran aprovechar el efecto positivo de los
agro minerales(zeolita, calizas fosfatadas, etc.) en función de lograr incrementoenla producción de
alimentos y calidad de las cosechas con el mejoramiento de los suelos a partir de las buenas prácticas
agrícolas basadas en tecnologías limpias y de baja complejidad tecnológica con productos especiales
ecológicos a partir de formulaciones con propiedades enmendantes y nutrientes de los suelos, armónicos
con el medio ambiente y el empleo de fungicidas y/o herbicidas; que responden a un balance adecuado
entre la riqueza del suelo, la demanda nutricional del cultivo y el aporte nutritivo de los mismos, se han
escalado tanto en producción como en su evaluación en diferentes cultivos y sistemas productivos, siendo
aplicados en diferentes escenarios demostrativos (canteros orgánicos, cultivo protegido, viveros, casa de
posturas, etc.). Los productos responden a Registro de Marca Agromenas y ZEOMOD y están en
proceso de registro con el Instituto de Suelos como fertilizantes.
Palabras cable: Fertilizantesde liberación controlada, Fertilizantes ecológicos, Agromenas
ABSTRACT:
The work resumes the results achieved in the research, development and application of the controlled
liberation fertilizers, made out based on an adequate technology that uses natural mineral sources and
organic raw materials from Cuba. The ecologic fertilizer products give a high added value to the mineral
and substitute imports once they are possible export lines. In this sense the Research Center for Mining
and Metallurgy (CIPIMM) reoriented the development of its research to give answers to the fundamental
problem of maximum exploitation of the mineral richness of the country, giving adequate alternatives that
permit to exploit the positive effect of the agro-minerals (zeolites, phosphate clays, etc.) so as to achieve
an increase in food production and quality of the crops with the improvement of soils based on good
agricultural practices based on clean and non complex technologies and special ecologic products based
on formulas with mending properties and nutrients for soils, environmentally friendly and with the use of
fungicides and/or herbicides that respond to an adequate balance of the soil richness, the crop nutritional
demand and the nutrition the fertilizers give to the crops that have been scaled either in production and in
the agronomic evaluation in different crops and productive systems, being applied in different
demonstrative scenarios (organic crops, protected crops, seeding, seeding houses). The products respond
to the Mark Record AGROMENAS and ZEOMO and are in process of being registered with the Soil
Institute as fertilizers.
Keywords: controlled liberation fertilizers, ecological fertilizers, agromenas
Recibido: 14 de febrero del 2011
Aprobado en su forma original: 18 de junio del 2011
Centro de Investigaciones para la Industria Minero-Metalúrgica (CIPIMM),
Carretera Varona No. 12028, km 1½, Boyeros, Ciudad Habana, Cuba.
Correo electrónico: [email protected]
Grupo Empresarial Geominsal. Correo Electrónico: [email protected]
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INTRODUCCIÓN:
Desde tiempos remotos el hombre en
la
búsqueda
de
alternativas
alimentarias, ha empleado la riqueza
de los minerales naturales y sus
propiedades para proveer a los suelos
de los
nutrientes necesarios y
esenciales para producir alimentos en
condiciones sustentables.
La geología y la distribución de rocas y
minerales sobre la superficie de la
tierra es el principal factor en el
desarrollo y fertilidad del suelo. Cuba
posee conocimientos geológicos y
grandes reservas de minerales tipo
zeolitas, calizas fosfatadas, bentonitas,
carbonatos y otros minerales de uso
agrícola, que constituyen fortalezas
para brindar alternativas de fertilización
en las acciones de transformación del
ambiente natural, con el fin de lograr
condiciones más favorables para el
desarrollo del cultivo.
EL
CIPIMM,
ha
desarrollado
tecnologías apropiadas con el objetivo
de
brindan
alternativas
de
aprovechamiento de los minerales
naturales y residuos que contienen
elementos útiles al mejoramiento de las
propiedades físico-química de los
suelos y por consiguiente de los
cultivos. Dispone de una amplia
variedad de productos fertilizantes
minerales y/o órgano-minerales de
liberación controlada
de usos
específicos y agrícolas en general,
denominados Agromenas.
La alternativa de fertilización con
productos Agromenas favorecen en: el
tiempo de preparación del producto, la
homogeneidad, la calidad nutritiva, el
efecto enmendante de los suelos, la
posibilidad de empleo de cantidades
mínimas de componentes químicos,
presentando un producto ecológico y
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con alta calidad permite sustitución de
importaciones y perspectiva renglón
exportable.
El procedimiento para la producción
del producto se ha escalado hasta el
nivel piloto ampliado, con producciones
mínimas en el orden de 50 t para la
evaluación
en
producciones
extensivas, obteniéndose cultivos de
alta calidad en su desarrollo foliar y
radicular, con incrementos de un 20 %
del rendimiento, adelantos en tiempo
de preparación de posturas de alta
calidad, mayor aireación del sustrato,
mayor ahorro y disponibilidad del agua
útil y permitiendo la disminución de la
degradación de los suelos y los efectos
nocivos al medio ambiente.
Desde finales de la década de los 80 y
dentro del Programa Nacional de
diversificación de las aplicaciones de
las zeolitas naturales en Cuba, se inició
un estudio profundo del empleo
agrícola de este mineral teniendo como
antecedente la experiencia a escala
internacional de esta práctica.
A nivel de país se lograron resultados
importantes en este campo por
diferentes grupos e instituciones que
investigaron esta línea de I+D dentro
del Grupo Nacional de Zeolitas.
Destacándose los siguientes:
 Empleo de las zeolitas en mezclas
con los fertilizantes granulares para
evitar su compactación y pérdidas
de nitrógeno por evaporación.
 La utilización de la zeolita en
mezclas con los fertilizantes en el
cultivo de la papa y otros cultivos
principales.
 Formulaciones tipo ZEOFERT (I; II;
III; IV Y V).
 Como potencializador de los
nutrientes de los fertilizantes
químicos con la introducción a
escala industrial de la inclusión de
la zeolita natural en un 20 al 25 %
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en las distintas formulaciones
fertilizantes químicos NPK y del 10
al 15 % en los fertilizantes
nitrogenados.
Como consecuencia del desarrollo, el
cuidado del medio ambiente, la
sostenibilidad y el imperativo de la
búsqueda urgida de soluciones a la
necesidad alimentaria de un mundo en
crecimiento con escases de recursos,
surgen las necesidades de respuestas
económicas, racionales y ajustadas a
las condiciones reales de cada país,
por tal razón se llega a la obtención de
fertilizantes enmendantes de suelos
órgano-minerales
de
liberación
controlada como resultado de la
optimización de los mejores resultados
alcanzados con el uso de la zeolita en
función de la agricultura, dando una
respuesta novedosa y económica, que
se traduce en una tecnología sencilla y
apropiada para producir fertilizantes
correctores de suelo con propiedades
protectoras del medio ambiente que
cumplen
el
principio
de
las
producciones más limpias.
Son muchos los suelos del país que se
beneficiarán con la aplicación de los
nuevos productos fertilizantes órganominerales, en particular los Alíticos,
Ferralíticos y Pardos Sialíticos, los
cuales son usados intensamente en la
producción agrícola, provocando el
deterioro paulatino de sus propiedades
fundamentales, de si 100 ocurriendo la
degradación
de los mismos y
demandando cantidades crecientes de
materia orgánica y otros minerales.
MATERIALES Y METODOS
En el presente trabajo se utilizó
muestra tecnológica representativa de
zeolita natural del yacimiento de
Tasajeras, con granulometría de 1 a 3
mm; del tipo cálcica-sódica con una
capacidad de intercambio iónica de 157
meq/100 g de zeolita, compuesta por
las fases minerales clinoptilolitamordenita.
Tabla 1. Composición química y de fases de la muestra de zeolita natural.
Zeolita
SiO2
%
Tasajeras 66.45
Al2O3
%
12.87
Fe2O3 CaO* MgO* Na2O*
%
%
%
%
2.20
3.15 0.83
2.32
K2O*
%
1.16
MOR
%
32
CLI
%
44
(MOR) Mordenita, (CLI) Clinoptilolita
Como portador natural de fósforo se
emplearon las reservas disponibles de
rocas
fosfóricas
del
Yacimiento
Trinidad de Guedes fundamentalmente
la del tipo II.
Tabla 2. Análisis químico de macro componentes en fosforitas de “Trinidad de
Guedes”.
MUESTRA
%
P2O5
%
CaO
%
SiO2
%
Al2O3
%
Fe2O3
%
Na2O
%
K2O
%
MgO
%
F
%
PPI
TG-II
30..5
43.67
6.98
3.95
3.88
0.53
0.14
0.32
2.12
7.50
Características de la Materia Orgánica
utilizada generalmente en la obtención
del producto fertilizante órgano-mineral
Agromenas.
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Característica
química-física
Valor
pH
6.8
% Hdad
67. 6
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%
P2O5
1.1
% M.O
48.2
La caracterización química en sólidos y
soluciones de los distintos elementos
utilizados en las pruebas se realizó por
distintas vías: análisis volumétricos,
gravimétricos,
instrumental,
(Espectroscopia de absorción atómica
(E.A.A.) y Espectroscopia de plasma
inducido (I.C.P.).
En la caracterización física de las
muestras se utilizó el método de
análisis de difracción de rayos X
mediante el equipo Phillips PW-1710
del año 1987 operado a 30 Kv y 20 mA
utilizando radiación K Fe filtrada con
Mn en el rango angular de 6 - 60º (2 )
 Metodología para la producción
de Agromenas
La metodología de obtención de las
agromenas
responde
a
un
procedimiento de baja complejidad
técnica que comprende las siguientes
etapas:
1. Preparación y acondicionamiento de
las materias primas.
2. Modificación
Química
de
determinados componentes.
%
K
0.13
%
Nt
1.6
%
Ca
5.4
Na
soluble
(ppm)
90.0
Fe
(ppm9)
1343
Cu
(ppm)
43.4
3. Mezcla y homogenización del
producto.
4. Muestreo y control de la calidad
5. Identificación,
envasado
y
almacenaje
Las materias primas que componen la
formulación, se incorporan al reactor en
un
orden
lógico,
previo
acondicionamiento granulométrico, de
forma tal que se logra el intercambio de
iones presentes en solución en un
tiempo de mezcla de10- 15 minutos y
con la incorporación final de la fuente
de materia orgánica con 4minutos
finales para la homogenización,
muestreo y descarga del fertilizante.
RESULTADOS Y DISCUSION DE LOS
RESULTADOS
La tecnología estilo bukblend, permite
formular diversos productos desde su
composición más simple hasta la más
exigente en nivel nutricional para usos
especiales como desarrollo poderoso
de enraizamiento y acondicionamiento
de césped de campo de golf.
Fig. 1 Instalación piloto de producción de
fertilizantes órgano-minerales de 300 kg de
capacidad.
En la tabla siguiente se resumen una
gama de productos especiales con
altos contenidos nutricionales como
órgano-minerales de acuerdo a su uso
específico.
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C/N
15.7
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Tabla 3. Composición de la formula órgano-mineral más completa (Agromenas).
COMPOSICIÓN
VALOR,%
Nt
%
2. 0-2.6
P205
%
7.-10.0
K2 O
MgO
CaO
pH
2.30
0.64
12.70
6.5- 6.9
Pe ,
3
g/cm
0.91
Humedad,%
25
La granulometría 100 % menor de 5 mm.
Donde la fase mineral representa (50-55) %, orgánica (30-35) % y los componentes
químicos (10- 14) %. Max.
Fig. 2 Productos especiales
desarrollados base zeolita natural y
otras fuentes minerales y/o orgánicas.
En la búsqueda de alternativas más
amigables con el medio ambiente y que
dieran mayor valor agregado a los
productos obtenidos surgen
los
productos planteados en el cuadro
anterior.
El producto ZEOFERT-P, puede
catalogarse como la base
de los
fertilizantes
órgano-minerales
especiales, desarrollados hasta el
momento por nuestra institución. El
mismo es un órgano-mineral con
niveles altos de P205 (7-10 %),
destinado
al
mejoramiento
y
enraizamiento de césped. Teniendo en
cuenta su efectividad no sólo
agronómica, sino en general para el
suelo
y el medio ambiente se
perfeccionó la tecnología de obtención
y se desarrollan los productos
ZEOGREEN, para sustratos naturales
los ZEOGOLF-G para sustratos
artificiales
y
los
ECOFERT
y
ECOFERT-H para todos los cultivos en
general, a través de la metodología
anteriormente descrita.
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Se lograron rendimientos superiores con la aplicación del producto órganomineral.
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Se ha logrado la disminución de la mortalidad, ahorro de un 5 % del agua de riego y
un estuche en el cepellón que aprovecha todo el sustrato. Posturas aptas 5-7 días
antes.
Estametodología se aplicó al cultivo del
tomate
en
tres
cosechas,
comprobándose la efectividad de la
Agromenas
contra
la
Fórmula
Completa (NPK) (9-13-17), se logran
frutos de alta calidad, buen sabor y
mayores rendimientos en la casa con
un manejo de fertilización más sencillo
y menos costoso.
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A continuación se muestra en la gráfica
el efecto favorable de la inclusión del
mineral zeolita natural en mezclas con
los fertilizantes, se observa como en
todos los casos el rendimiento
alcanzado es superior a la fertilización
sin zeolita, demostrando que se
aprovecha de forma más controlada el
nivel nutricional, existen menores
pérdidas por evaporación y se favorece
la retención de humedad y el desarrollo
radicular vital para el crecimiento de las
plantas
El procedimiento tecnológico es
apropiado y logra obtener diversidad
de productos fertilizantes minerales y/o
órgano-minerales
al
combinar
adecuadamente las propiedades de los
minerales del tipo aluminosilicatos
naturales mediante intercambio iónico y
adsorción.
formulación
para
obtener un
fertilizante en forma de pellets
naturales, que se adecuan de forma
autónoma a las características del
terreno y de los cultivos, al ser aplicado
de forma manual y/o automatizada.
El efecto positivo de las fuentes
orgánicas
u
otros
minerales
enmendantes y/o correctores del
suelo, tienen en cuenta la acción
combinada
del
cultivo
y
sus
requerimientos de nutrientes, las
características del sustrato y el nivel de
nutriente de cada fuente que se
disponga con una complementación de
ser requerida con portadores químicos
grado fertilizante de los macro y micro
nutrientes.
Los
productos
formulados
bajo
estametodología se han aplicado en
mejoramiento y conservación de
césped de campos de golf natural y
artificial, en jardinería en general, en
cultivo de tomate y pepino en casas
protegidas y canteros orgánicos, en
cultivo de pimientos, remolachas, col,
lechugas, en plantas medicinales y en
frutales, alcanzando incrementos de
rendimientos, calidad del cultivos,
ahorro de agua y protección al medio
ambiente
comparados
con
los
fertilizantes convencionales.
El resultado fundamental logrado con
esta metodología es que se modifican
las propiedades físico – químicas de la
zeolita de forma controlada al ponerla
en contacto con los otros componentes,
manteniendo el orden pre-establecido
de incorporación y mezclado de los
componentes que intervienen en la
Con la aplicación de los minerales
naturales en las formulaciones de
diferentes variantes de fertilización se
alcanzan resultados superiores en
cuanto a: rendimientos y calidad del
cultivo, logrando sustituir el fertilizante
NPK hasta un 100% e incrementar los
rendimientos mínimos en un 20 %.
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Ventajas de los productos órganominerales deliberación controlada.
 Sustitución de importación de
productos fertilizantes químicos.
 Disponer de productos de mayor
valor
agregado
que
sus
componentes minerales.
 Aprovechamiento óptimo de los
recursos disponibles en el país.
 Mayor protección al suelo y el
medio ambiente, minimizando el
empleo de químicos y el grado de
fertilización.
 Potencialidad de la eficiencia de la
función de la materia orgánica en
el suelo como parte del sustrato
esencial.
 Mayor disponibilidad de agua para
los cultivos y a su vez ahorro en el
consumo de agua en el riego.
 Mejores condiciones d manejo d la
fertilización.
 Potente desarrollo foliar y radicular.
 Menor costo de fertilización.
 Incremento de los rendimientos.
Estos productos por sus características
en la composición remueven metales
pesados
y
tienen
acción
descontaminante sobre las sustancias
tóxicas presentes en el suelo.
CONCLUSIONES
1. Las
formulaciones
órgano
minerales brindan una alternativa
viable
de
fertilización,
con
excelentes
resultados
en
la
protección del suelo y el medio
ambiente, ahorro de fertilizantes y
agua útil.
2. Los productos fertilizantes órganominerales de liberación lenta son
armónicos con el medio ambiente,
compatibles con los biofertilizantes,
funguicidas y herbicidas.
3. Existen condiciones objetivas que
permiten pasar a la etapa de
introducción de resultados más
aceleradamente por su incidencia
directa en la alimentación.
4. La metodología para su producción
es de baja complejidad técnica y
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5.
6.
7.
8.
adecuable a las características de
cada región.
La alternativa de empleo de la
fertilización con productos órganominerales de liberación controlada
reporta ventajas económicas y
sustituye importación.
Estas alternativas permiten la
aplicación de prácticas agrícolas
apropiadas con tecnologías limpias,
brindan
una
opción
a
los
productores de un aprovechamiento
integral de los recursos minerales y
de los residuos generados en su
entorno.
Constituyen fuentes exportables de
mayor valor agregado.
La
tecnología
permite
ser
instrumentada desde la forma semiartesanal hasta la industrial.
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