Fertilizantes minerales sólidos

Fertilizantes minerales.
1. Introducción.
El mantenimiento de la fertilidad natural del suelo a un nivel adecuado para un
nivel determinado de producción agrícola requiere la reposición de los elementos
nutritivos que se pierden definitivamente del sistema suelo-planta, ya sea por lavado,
volatilización o exportación por las cosechas. El nivel de la restitución será mayor
cuanto mayor sea el potencial productivo y la intensidad de la explotación, que sólo
es elevada en suelos con un grado de fertilidad muy alto.
Hasta la aparición de los fertilizantes minerales en el presente siglo, la
reposición de los elementos nutritivos perdidos, provenía básicamente de la lenta
meteorización de los minerales primarios del suelo, de la fijación biológica de
nitrógeno y del aporte de materiales orgánicos diversos. Sin embargo la cantidad
limitada de estos productos hace imposible recuperar la capacidad productiva de los
suelos bajo agricultura intensiva.
El desarrollo de la industria de los fertilizantes ha permitido, no sólo restituir
las pérdidas anuales de elementos nutritivos, sino la recuperación de los niveles de
fertilidad perdidos e, incluso, llegar a mejorar, notablemente, la fertilidad natural de
los suelos.
A través de los fertilizantes minerales, se pueden aportar al suelo los
elementos nutritivos necesarios para los cultivos, de un modo rápido e eficaz. Ello no
afecta, en absoluto, el importante papel que la materia orgánica desempeña en la
fertilidad y en las condiciones físico-químicas del suelo. Los fertilizantes minerales y
la materia orgánica son elementos complementarios y necesarios para obtener
elevados rendimientos en la explotaciones intensivas.
En el presente capitulo se tratarán los principales fertilizantes que se usan
actualmente, describiendo sus principales características, su aplicación agronómica
y algunos aspectos de sus fabricación.
2. Clasificación de los fertilizantes.
2.1. En relación a su naturaleza química. Pueden ser divididos en fertilizantes
minerales y orgánicos.
2.1.1. Los fertilizantes minerales están constituidos de compuestos químicos
inorgánicos, tantos de origen natural como producidos industrialmente. La urea y los
quelatos sintéticos con micronutrientes, por ejemplo, a pesar de contener carbono,
son considerados fertilizantes minerales o químicos dado a su origen industrial. Los
fertilizantes minerales, se pueden clasificar en :
• Fertilizantes simples: Son aquellos que sólo contienen uno de los tres
elementos nutritivos principales; nitrógeno, fósforo o potasio. Según el
•
•
elemento que incluyan se denominan nitrogenados, fosfatados o potásicos,
respectivamente.
Fertilizantes complejos:
Son fertilizantes que contienen más de un
nutriente, los cuales se producen a través de una reacción química que
integra los elementos nutritivos en un solo gránulo. A modo de ejemplo se
podrían citar el nitrato de potasio, el nitrato simple de potasio y los fosfatos de
amonio.
Fertilizantes mixtos o compuestos: Son el resultado de la mezcla de dos o
más fertilizantes simples o complejos. Los fertilizantes compuestos pueden
ser binarios o terciarios, según que en su composición participen dos o tres
elementos principales. Los terciarios, lógicamente contienen nitrógeno,
fósforo y potasio, independiente de cualquier otro elemento nutritivo adicional.
Los fertilizantes binarios, al tener solamente dos de los tres elementos
pueden ser de tres tipos.
o Nitrogenados-fosfatados o binarios NP
o Nitrogenados-potásicos o binarios NK
o Fosfo-potásicos o binarios PK
Para definir el fertilizante compuesto basta indicar tres cifras que
corresponden a la riqueza de los elementos, precisamente en el orden NPK. Así, un
abono compuesto 12-24-12, contiene 12 % de N, 24 % de P2O5 y 12 % de K2O.
2.1.2. Los Fertilizantes orgánicos, están constituidos de compuestos de
naturaleza orgánica, representados por residuos de origen vegetal, animal,
agroindustrial y urbanos. Naturalmente, todos los productos orgánicos contienen
cantidades variables de elementos nutritivos, dependiendo de la fuente utilizada. En
general los niveles de los nutrientes primarios son bajos, razón por la cual, en
algunas oportunidades se les adiciona un fertilizante mineral con el objeto de
enriquecer le fertilizante orgánico. A este tipo de productos se les conoce como
fertilizantes órgano-minerales.
2.2. En relación a su naturaleza física. Pueden ser clasificados como sólidos,
líquidos y gaseosos. El único fertilizante que se presenta en la forma gaseosa es el
amonio anhidro, el cual requiere de cuidados muy especiales par su aplicación.
El uso de fertilizantes líquidos o fertilizantes fluidos ha aumentado en los
últimos años en todo el mundo. Entre los factores que han determinado su aumento
en el consumo, se podrían citar, entre otros aspectos, su menor costo de
producción, menor utilización de mano de obra en su aplicación, mejor adaptabilidad
a la fertirrigación y por una mayor uniformidad de aplicación.
3. Características de los fertilizantes minerales.
3.1. Características de naturaleza física.
3.1.1. Granulometría. Los fertilizantes minerales sólidos pueden presentar
forma de polvo, perlado o de gránulos. La granulometría de un fertilizante es
importante, en la medida que afecta la superficie específica o de contacto, y por lo
tanto aspectos tan importantes como la velocidad de reacción y absorción de agua o
el grado de higroscopicidad de un fertilizante. Los fertilizantes muy solubles en agua,
como la urea y los muy higroscópicos como el nitrato de amonio y nitrato de calcio,
deben presentar una granulometría mas gruesa, es decir, en forma de gránulos. Por
otro lado aquellos de muy baja solubilidad en agua, tales como los fosfatos
naturales, deben preferirse a la forma de polvo.
La desuniformidad del tamaño de los gránulos al realizar una mezcla de
fertilizantes simples produce una segregación o separación de los gránulos por
orden de tamaño, lo que se traduce en una distribución irregular de los nutrientes en
el campo. Para considerar que un producto es granulado, debe tener una
composición de partículas tal que el 90 % este comprendida entre 1 y 4 mm. Como
es lógico, la granulación es mas perfecta cuanto mas esférica es la partícula.
Existen además, productos compactados o aglomerados, que difieren de los
granulados por ser de un tamaño mucho mas desuniforme, y por tener una baja
consistencia, lo cual genera muchas partículas finas por efecto del roce, generando
serios problemas al incorporarlos en las mezclas fertilizantes. Este tipo de productos
facilita la segregación de la mezcla, el escurrimiento en la maquina sembradora y
por lo tanto, altera la dosificación de los nutrientes previamente establecida.
3.1.2. Consistencia. Esta referida a la resistencia de los gránulos a la
ruptura o al roce. La consistencia de los gránulos puede ser aumentada con el uso
de sustancias aglutinantes durante el proceso de granulación. La desintegración de
los gránulos durante el transporte, almacenamiento y aplicación provoca
desuniformidad en las partículas, lo que genera segregación, además de aumentar
la higroscopicidad por la reducción en el tamaño de los gránulos.
3.1.3. Densidad aparente. Corresponde al peso del fertilizante en un
volumen dado, incluyendo en dicho volumen el aire existente entre sus partículas
como asimismo al interior de las mismas. La densidad aparente de varios
fertilizantes se presenta en el Cuadro 1.
Cuadro 1. Densidad aparente de diferentes fertilizantes, en kg/m3.
Fertilizante
Nitrato de amonio prilado
Nitrato de sodio prilado
Complejo 15-0-14
Complejo NK 14-0-40
Complejo NK 13,5-0-44
Urea granulada
Superfosfato triple granulado
Fosfato monoamónico granulado
Fosfato diamónico granulado
Roca fosfórica en polvo
Cloruro de potasio cristalizado
Cloruro de potasio grueso
Sulfato de amonio granulado
Sulfato de amonio cristalizado
Sulfato de potasio granulado
Sulfato de potasio y magnesio
Boronat 32 AG
Densidad aparente (kg/m3)
850 - 975
1.220
1.290
1.300
1.300
720 - 820
950 -1.200
900 -1.100
875 -1.100
1.200 -1.600
1.075 -1.200
1.050 -1.150
785 -1.040
1.000 -1.100
1.150 -1.360
1.520 -1.570
700 - 900
3.2. Características de naturaleza química.
3.2.1. Concentración de nutrientes. Tanto los fertilizantes simples, como los
complejos y compuestos, presentan una acentuada variación en la concentración de
los nutrientes. En función de los costos de transporte y de la aplicación, los
fertilizantes, a través del tiempo han aumentado su aporte de nutrientes.
En los fertilizantes sólidos y líquidos, las concentraciones de nitrógeno,
fósforo y potasio son expresadas, respectivamente, en porcentaje de N, P2O5 y de
K2O. El azufre y los micronutrientes también se expresan en porcentaje del
nutriente en forma elemental. Para calcio y magnesio, la expresión es en base al
porcentaje de CaO y MgO, respectivamente.
3.2.2. Índice de acidez. Después de reaccionar en el suelo, los fertilizantes,
en función de la forma química de los nutrientes, pueden acidificar, alcalinizar o no
alterar la acidez del suelo. Los fertilizantes nitrogenados son los que más alteran la
acidez del suelo, entre los cuales destaca el sulfato de amonio. A modo de ejemplo
se podría indicar que la aplicación de 100 kilos de N, aplicados a través del sulfato
de amonio, genera una acidez que requiere de 535 kilos de carbonato de calcio con
un poder relativo de neutralización total (PRNT) de 100 %, para ser neutralizada.
A continuación se presentan, a modo de ejemplo la reacción de la urea, del
nitrato de amonio y del nitrato de sodio y sus efectos sobre el pH del suelo.
Hidrólisis alcalina de la urea
CO (NH2)2 + 2H2O
(NH4)2CO3
(NH4) 2 CO3 +H2O
2NH3 + CO2 + 2H2O
+
2 NH3 + 2 H2O
2 NH4 + 2 OH
Nitrificación ácida de la urea
+
+
2 NH4 + 3 O2
2 NO 2 +2 H2O + 4 H
2 NO 2 + O2
2 NO 3
Balance neto de la urea
+
+
2 OH + 4 H
2H2O + 2 H
Alcalinidad fisiológica
–
NO3 + Raíz
NO3 Raíz + OH
Hidrólisis neutra del nitrato de amonio
NH4 OH + HNO3
NH4 NO3 + H2O
+
HNO3
H
+ NO 3
+
NH4 OH
NH 4 + OH
Nitrificación ácida del nitrato de amonio
+
+
NH 4 + 1,5 O2
NO 2 + H2O + 2 H
NO 2 + 0,5 O2
NO 3
Balance neto del nitrato de amonio
+
+
3 H + OH
2 H + H2O
Alcalinidad fisiológica
–
NO3 + Raíz
NO3 Raíz + OH
El conjunto de las reacciones de hidrólisis y de nitrificación producen un saldo
neto de 2 H+. Lo anterior significa que una molécula de urea, que contiene 2 N,
genera 2 H+, es decir genera 1 H+ por cada N como urea. Esto corresponde a la
acidificación máxima que puede generar el uso de la urea en el suelo,
independientemente de otros procesos. Si se considera además, el efecto de la
alcalinidad fisiológica de las raíces y asumiendo que un 50 % del NO3- es absorbido,
el balance es ahora de 0,5 H+ por cada N como urea. Esto corresponde a la
acidificación mínima derivada del empleo de urea.
Hidrólisis neutra del nitrato de sodio
NO3- + Raíz
NO3- Raíz + OH-
Alcalinidad fisiológica
NO3- + Raíz
NO3- Raíz + OH-
La hidrólisis del nitrato de sodio produce igual cantidad de H+ y OH- y es por lo
tanto de carácter neutro. En consecuencia, se produce como balance neto 1 OH- por
cada N como nitrato de sodio. Si se asume, al igual que en el caso de la urea, que el
50 % del NO3- es absorbido por las raíces, se tiene que la magnitud del efecto
alcalinizante es de 0,5 OH- por cada N del nitrato de sodio.
En base al balance neto de la urea, se le asigna un índice de acidez negativo
de 1,8. Este valor indica que la acidez generada por cada unidad de nitrógeno se
neutraliza con 1,8 kilos de carbonato de calcio con un PRNT de 100 %. Como se
analizó en el capítulo de suelos ácidos, este efecto de neutralización esta, en la
práctica, fuertemente afectado por la velocidad de reacción del carbonato de calcio,
la cual es mucho más lenta que la velocidad de reacción del fertilizante nitrogenado.
En el cuadro 2, se presentan los índices de acidez (-) y de basicidad de los
principales fertilizantes.
Cuadro 2. Equivalente de acidez o basicidad de los principales fertilizantes
minerales.
Fertilizante
Sulfato de amonio
Fosfato monoamónico
Fosfato diamónico
Urea
Nitrato de amonio
CAN 27 (Con CaCO3)
Supernitro 25
CAN 22
Superfosfato simple
Superfosfato triple
Cloruro de potasio
Sulfato de potasio
Sulfato de calcio
Nitrato de calcio
Nitrato de sodio
Salitre potásico
Nitrato de potasio
Índice acidez (-) o
basicidad (+)
(kgCaCO3 puro/kg de nutriente)
- 5,40
- 5,40
- 3,50
- 1,80
- 1,80
- 1,07
- 0,14
0
0
0
0
0
0
+ 1,35
+ 1,80
+ 1,87
+ 2,00
Kg
CaCO3/100
producto
110
54
63
83
60
29
4
0
0
0
0
0
0
+ 21
+ 29
+ 28
+ 27
Kg
3.3. Características de naturaleza físico-química.
3.3.1. Solubilidad. La solubilidad de los fertilizantes es la capacidad de
disolución de la sal o molécula fertilizante en agua. Esta capacidad se relaciona con
la composición química y física de la molécula. Normalmente los fertilizantes
nitrogenados y potásicos tienen una capacidad total de solubilizarse en agua, por lo
que en química se denominan electrolitos fuertes. Esto significa que, en condiciones
normales, se disocian completamente en agua, aunque a distinta velocidad. Los
fosfatos, por su naturaleza mineralógica, tienen una solubilidad menor en agua, dado
que parte de su contenido es sólo soluble en ácidos orgánicos.
La alta solubilidad en agua de los fertilizantes fosfatados como los fosfatos de
amonio y el fosfato monocálcico es una condición favorable en suelos de pH neutro
o alcalino. En suelos ácidos altamente fijadores en fósforo, las fuentes solubles en
agua son más susceptibles de fijarse en el suelo. En los suelos ácidos muy fijadores
en P, se pueden emplear fosfatos de baja solubilidad en agua como las rocas
fosfóricas o rocas fosfóricas parcialmente aciduladas, productos que presentan
menor fijación en el suelo y mayor efecto residual.
En el cuadro 3 se indica la solubilidad
minerales.
en agua de los principales fertilizantes
Cuadro 3. Solubilidad en agua, a 20 ºC, de los principales fertilizantes
minerales.
Fertilizante
Nitrato de amonio
Complejo NK 13,5-0-44
Nitrato de sodio
Complejo NK 15-0-14
Nitrato de calcio
Urea
Sulfato de amonio
Sulfato de potasio
Cloruro de potasio
Sulfato
de
magnesio
heptahidratado
Sulfato doble de potasio y
magnesio
Superfosfato simple
Fosfato monoamónico
Fosfato monopotasico
Fosfato diamónico
Acido borico
Ultrasol inicial
Ultrasol desarrollo
Ultrasol crecimiento
Ultrasol producción
Ultrasol multipropósito
gr/lt
950
316
580
1.040
820
1.080
570
111
336
356
230
20
180
227
340
500
580
513
799
410
712
3.3.2. Salinidad. El índice salino o la salinidad de un fertilizante esta referida
a su capacidad de aumentar la presión osmótica de la solución del suelo. Si la
presión osmótica de la solución del suelo se eleva por sobre la de la célula vegetal,
se produce eliminación de agua de la célula vegetal a la solución del suelo, lo que
puede producir la muerte de la planta. Las semillas y las plantas en sus primeros
estados de desarrollo son mucho más sensibles a los efectos de la salinidad. Por
esta razón se debe tener mucho cuidado con la aplicación de fertilizantes con altos
índices salino, como por ejemplo, el cloruro de potasio, especialmente cuando son
aplicados en el surco de siembra.
En el cuadro 4 se señala el índice salino de los principales fertilizantes
minerales.
Cuadro 4. Índice salino de algunos fertilizantes minerales, como valor relativo
respecto al nitrato de sodio, al cual se le asigna un valor 100.
Fertilizante
Nitrato de sodio
Nitrato de potasio
Nitrato de amonio
Sulfato de amonio
Nitrato calcáreo (CAN 27)
Urea
Amonio anhidro
Fosfato monoamónico
Fosfato diamónico
Superfosfato simple
Superfosfato triple
Cloruro de potasio
Sulfato de potasio
Índice salino
100
71
105
69
61
75
47
30
34
8
10
116
46
El efecto salino de un determinado fertilizante dependerá de la textura, nivel
de materia orgánica, del valor de la humedad del suelo, distancia de la aplicación
del fertilizante en relación a la semilla o la planta y de la sensibilidad de la especie
vegetal.
Los efectos de la salinidad son más drásticos en: suelos arenosos, con bajos
niveles de materia orgánica, con escasa humedad de suelo, con plantas es su fase
inicial de desarrollo y para las especies más sensibles (Cuadro 5).
Cuadro 5. Tolerancia relativa de algunas especies vegetales a la salinidad.
Tolerantes
(8 -12 mmhos/cm)
Algodón
Betarraga azucarera
Pasto bermuda
Palma datilera
Cebada
Colza
Remolacha
Moderadamente
tolerantes
(6 - 8 mmhos/cm)
Arveja
Brócoli
Cebada
Centeno
Soja
Sorgo
Betarraga
Espárrago
Espinaca
Vid
Moderadamente
sensibles
(4 - 6 mmhos/cm)
Alfalfa
Arroz
Patata
Maíz
Repollo
Tomate
Pimientos
Naranjo
Avena
Ballica
Trigo
Girasol
Haba
Zanahoria
Tomate
Maíz dulce
Sensibles
(0 - 4 mmhos/cm)
Piña o ananá
Cebolla
Frejoles
Zanahorias
Lechuga
Fresa
Frambueso
Palto
Trébol blanco
Apio
Limonero
Manzano
Pomelo
Almendro
Ciruelo
Fresa
Naranjo
3.3.3. Higroscopicidad. Referida a la tendencia que presentan los fertilizantes a
absorber agua desde la humedad de la atmósfera. La higroscopicidad de un
fertilizante suele expresarse en términos de su humedad relativa crítica. Esta es la
humedad relativa de la atmósfera por encima de la cual el fertilizante comienza a
absorber humedad desde la atmósfera. La humedad relativa crítica depende
principalmente de la composición química del fertilizante y de la temperatura del aire.
Mientras más bajo es el valor de HRC, antes
el fertilizante comienza a
humedecerse. En el cuadro 6 se indica la humedad relativa crítica de los principales
fertilizantes.
Cuadro 6. Humedad relativa crítica en % para diferentes fertilizantes y en
combinación con otros fertilizantes minerales a 30 ºC.
Fertilizantes
1
2
3
4
5
1.Nitrato de calcio *
47*
24
--38
--2.Nitrato de amonio
55
55
--18
3.Nitrato de amonio cálcico
55
--45
4.Nitrato de sodio
72
46
5.Urea
70
6.Sulfato de amonio
7.Fosfato diamónico
8.Cloruro de potasio
9.Nitrato de potasio *
10.Fosfato monoamónico
11.Superfosfato triple
12.Sulfato de potasio
Fuente: IFDC. 1998. Fertilizer manual; IFDC. 1979. Fertilizer manual.
•
Sales puras del producto.
6
--55
55
--55
75
7
--55
55
--50
70
70
8
22
55
55
67
50
70
65
70
9
31
60
--65*
65*
69*
--79*
91*
10
53
55
60
64
55
70
70
65
60*
70
11
46
50
55
68
60
70
75
65
88*
89
>80
12
76
55
60
73
50
70
65
75
88*
65
75
75
3.3.4. Compatibilidad en mezclas. Para la mezcla de fertilizantes
granulados, además de buena compatibilidad física, dada por el tamaño de los
gránulos, estos deben tener una buena compatibilidad química. No se deben
producir pérdidas gaseosas, ni compactación por causas químicas o por
higroscopicidad. En el Cuadro 7se indican las compatibilidades de los principales
fertilizantes para mezclas.
Cuadro 7. Compatibilidad física y química de los principales fertilizantes
minerales, para mezclas físicas.
FERTILIZANTES
1. NAM
2. SAM
3. UREA
4. FOSFONITRATO
5. CaNO3
6. SFS
7. MAP
8. DAP
9. SFT
10. SPO
11. SPO 40
12. KCl
13. Kmag
14. SOP-G
15. SPO-S
16. SULF. K
17. SULF. Fe
18. SULF. Mg
19. SULF. Mn
20. SULF. Zn
21. SULF. Cu
22. BORONAT
1
M
N
M
N
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
N
M
M
M
M
M
2
L
L
L
N
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
L
M
M
M
M
M
3
N
N
N
N
M
M
L
M
M
M
L
M
M
M
M
L
M
M
M
M
M
4
N
L
N
N
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
L
M
M
M
M
M
5
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
6
M
M
M
M
N
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
7
M
M
M
M
N
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
8
M
M
M
M
N
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
9
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M
N
M
N
M
M
L
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
10
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M
M
M
N
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
11
M
M
M
M
N
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
12
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M
M
M
N
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
13
M
M
M
M
N
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
14
M
M
M
M
N
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
15
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M
M
M
N
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
16
M
M
M
M
N
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
L
M
M
M
M
M
17
L
L
M
M
N
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
18
M
M
L
L
N
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
19
M
M
M
M
N
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
20
M
M
M
M
N
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
21
M
M
M
M
N
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M = Mezcla compatible L = Mezcla limitada a uso inmediato N = No debe mezclarse
22
M
M
M
M
N
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
M
-
4. Principales fertilizantes nitrogenados.
4.1. Sulfato de amonio. El sulfato de amonio es un subproducto de la
industria metalúrgica, el que se produce directamente de la reacción del amonio con
ácido sulfúrico.
2NH3 + H2SO4
( NH4) SO4
Las ventajas de este producto es su estabilidad química, baja higroscopicidad
y la presencia de 24 % de azufre. Sus desventajas están relacionadas con su baja
concentración de N (20 %), lo que incide en el costo de transporte y a su alto poder
de acidificación. Su aplicación superficial en suelos con pH superiores a 7,5 o con
exceso de carbonatos, puede producir pérdidas importantes de nitrógeno por
volatilización del amonio, a través de la siguiente reacción:
NH4+ + OH(NH4)2 SO4 + CaCO3
(NH4)2 CO3 + HOH
NH3 + H+
(NH4)2 CO3 + CaSO4
NH3 + CO2
4.2. Urea. Es el primer compuesto orgánico en ser sintetizado a partir de
sustancias inorgánicas, a través de la siguiente reacción:
2NH3 + CO2
CO(NH2)2 + H2O
Se hidroliza a partir de la enzima ureasa, abundante en el suelo, estando
presente en los microorganismos, en los residuos de las plantas o en el propio suelo,
por ser muy estable al asociarse con las arcillas y materia orgánica.
La urea no debe ser aplicada o dejada en la superficie del suelo,
especialmente en aquellos con presencia de residuos vegetales. Por lo tanto, no es
indicada como fertilizante para ser aplicada en cobertera, en siembras directas con
residuos. La forma correcta de aplicación es incorporar el fertilizante en el suelo o
aplicarlo sobre éste, después de una lluvia que garantice una buena humedad.
La principal ventaja es su alta concentración de nitrógeno, su alta solubilidad,
su bajo poder corrosivo, lo que permite su uso en fertirrigación. Las desventajas
son su alto poder de acidificación del suelo, su fitotoxicidad sobre semillas y
plántulas por la formación de amoniaco y la presencia de biureto (NH2 –CO –NH-CO
– NH2), un contaminante altamente tóxico para las plantas. En Brasil, la legislación
exige que la concentración de biureto sea menor al 1,5 % para aplicaciones directas
al suelo y de 0,3 % par aplicaciones foliares. Los cítricos y piñas o ananás son
especies muy sensibles al biureto, en aplicaciones foliares.
4.3. Nitrato de amonio. El nitrato de amonio se obtiene al hacer reaccionar
ácido nítrico con amoniaco anhidro. La reacción básica para el nitrato de amonio es :
HNO3 + NH3
NH4NO3
Contiene 33 a 33,5 % de N, con la mitad a la forma nítrica y la otra a la forma
amoniacal. En suelos de baja tasa de nitrificación como los suelos arenosos con
bajos niveles de materia orgánica, es una buena alternativa por presentar iguales
cantidades de amonio y nitrato. Las principales desventajas del nitrato de amonio es
su alta higroscopicidad, su alto índice salino y su alta explosividad.
Para reducir algunos de los problemas del nitrato de amonio puro, se le
agrega carbonato de calcio o dolomita en diferentes proporciones, bajando la
concentración de N a 27 y 22 %. Bajo esa forma se le reduce su índice de acidez,
su explosividad, pero mantiene los altos niveles de higroscopicidad.
4.4. Nitrato de sodio. El nitrato de sodio (NaNO3), con una concentración de
16 % de N, conocido también bajo los nombres de salitre sódico, nitrato natural de
Chile o simplemente salitre, es el fertilizante nitrogenado mineral, de origen natural,
de mayor antiguedad en el mundo y el más utilizado durante el siglo XIX. Se obtiene
a partir de un mineral llamado “caliche”, por la vía de la molienda, lavado con agua,
concentración, purificación y granulado (prilado), sin participación de ningún
elemento químico adicional.
La forma de nitrógeno es muy soluble y de disposición inmediata para la
planta, que absorbe la mayor parte del nitrógeno necesario a la forma de ion nitrato
(NO3-). En consecuencia este fertilizante es de acción rápida y, por lo tanto, muy
apropiado para los casos en los que se detecta insuficiencia de nitrógeno en un
momento crítico y es necesaria su corrección lo antes posible. Como contrapartida,
su solubilidad acentúa el riesgo de lavado en el suelo, por lo que para obtener su
máxima eficacia o recuperación del nitrógeno aplicado, debe parcializarse su
aplicación y realizarla cercana a las etapas fenológicas de mayor absorción del N.
Su uso a disminuido, a causa de sus sustitución por productos de mayor
concentración de N, más económicos por unidad de elemento fertilizante.
Actualmente se ha transformado en un producto de “especialidad” dado a sus
excelentes características agronómicas para muchos cultivos específicos como
tabaco, remolacha, café, algodón, hortalizas, flores y especies frutales, como
también por su notable efecto productivo en suelos acidificados, debido a su claro
efecto de alcalinidad sobre el suelo.
4.5. Nitrato de potasio. El nitrato de potasio producido en Chile, con
13 % de nitrógeno y 44 % de K2O, se obtiene a partir del NaNO3 + KCl. Todo su
nitrógeno es a la forma nítrica y no contiene cloro. Dada su alta solubilidad en agua
y la presencia de los dos nutrientes más utilizados por las plantas, puede ser
utilizado en aplicaciones al suelo, como en pulverizaciones foliares y en
fertirrigación, en cultivos de alto valor comercial, como hortalizas como tomate,
pimiento, espárragos; en especies frutales como los cítricos, vides, manzanos, kiwi y
en cultivos como la papa, remolacha azucarera y en la producción de tabaco de alta
calidad.
4.6. Salitre potásico. Es un fertilizante que se obtiene a partir del nitrato de
sodio y nitrato de potasio. Aporta un 15 % de nitrógeno a la forma nítrica, un 14 % de
K20 y un 18 % de Na. Reúne todas las cualidades del nitrato de sodio y del nitrato
de potasio, incluyendo su capacidad de recuperación de suelos acidificados. Por su
relación de N:K , prácticamente 1:1 y su compatibilidad en mezclas con una amplia
gama de productos fosforados y potásicos, es posible utilizarlo en el establecimiento
de una amplia gama de cultivos, como en aplicaciones en cobertera.
4.7. Nitrato de calcio. Contiene 15,5 % de N y un 26 % de CaO y se fabrica
a través de la reacción de HNO3 con CaCO3 . Dada su alta solubilidad y alta
concentración de calcio, es muy utilizado en aplicaciones foliares y fertirrigación, en
particular en especies exigentes en calcio como por ejemplo el tomate y los
manzanos.
Su mayor desventaja es su alta higroscopicidad, lo que lo hace incompatible
en mezclas con la mayoría de los fertilizantes minerales sólidos.
5. Ventajas de los nitratos.
5.1. El nitrato no sufre pérdidas por volatilización. En condiciones de baja
humedad, pH alcalino y temperaturas del aire superiores a 18 ºC, se producen
pérdidas importantes de nitrógeno por volatilización de los fertilizantes amoniacales
y de la urea. El ion nitrato no se volatiliza aunque este expuesto a altas
temperaturas, a suelos secos y a pH alcalino. En la figura 1 se presentan pérdidas
promedio de nitrógeno producto de la volatilización del amonio proveniente de la
urea y otros fertilizantes amoniacales.
Figura 1. Gráfica de volatilización del amonio, proveniente de la urea y
otras fuentes, según la temperatura del aire.
5.2. Rapidez de aprovechamiento. La principal forma de absorción de
nitrógeno por los cultivos es el nitrato. Se estima que sobre el 80 % de la absorción
de nitrógeno de las plantas es a la forma de nitrato y la diferencia es como amonio.
La mayor eficacia frente a la urea y el amonio es evidente en suelos fríos, suelos
secos y cálidos, húmedos, compactados o con limitaciones por pH para la
nitrificación. En todas estas condiciones debe existir una participación mayor al 50 %
de nitrato respecto del amonio en la dosis de N aplicada a los cultivos. En la medida
que la temperatura de los suelos es más baja y disminuye el pH, el proceso de
nitrificación del amonio es menor, afectándose la disponibilidad de nitrato. Bajo esas
condiciones las aplicaciones de nitratos favorecen el crecimiento y producción de los
cultivos. En las figuras 2 y 3 se presentan resultados que relacionan la temperatura
ambiente sobre la nitrificación y el pH sobre la absorción del nitrato y el amonio.
Figura 2. Nitrificación del amonio (% del total aplicado
al suelo) en función de la temperatura
ambiente.
pH 6,8
pH 4,0
80
70
60
50
40
50% 50%
51% 49%
30
20
10
39%
61%
% de absorción de NO3-/NH4+
% de absorción de NO3-/NH4+
80
70
60
50
62%
62%
40
30
38%
38%
20
10
74%
26%
0
0
rem o lach a
p ap a
ceb ad a
N H 4+
5,4
32,3
34,9
N O3-
8,6
32,7
33,6
To tal
14,0
65,0
68,5
rem o lach a
p ap a
ceb ad a
N H 4+
2,1
23,6
26,9
N O3-
6,0
39,1
43,0
To tal
8,1
62,7
69,9
- Al dism inuir e l pH de l sue lo a um e nta la a bsorción de NO 3 -.
- La a bsorción tota lde N, e n a lgunos cultivos dism inuye significa tiva m e nte a l dism inuir e l pH.
Figura 3. Efecto del pH en la respuesta productiva de cultivos al nitrato
5.3. Los nitratos neutralizan la acidez del suelo. En suelos ácidos, el
nitrato de sodio, el nitrato simple de potasio y el nitrato de potasio elevan el pH del
suelo debido a la alcalinidad fisiológica y por el incremento de las bases potasio y
sodio. Una aplicación de 100 kg de nitrógeno con nitrato simple de potasio se logra
un efecto equivalente a 187 kilos de carbonato de calcio puro con 100 % de PRNT.
5.4. Los nitratos promueven la absorción de bases. La absorción del
NO3-, genera a nivel radicular, la liberación de grupos OH- y de iones HCO3- con el
objeto de mantener un equilibrio de carga de la célula vegetal. La liberación de estos
compuestos a la rizosfera, genera un incremento del pH y un mayor número de
cargas negativas, favoreciendo de esta manera la absorción y transporte a las parte
de aérea de cationes como el calcio, potasio, magnesio y sodio. La absorción del ion
NH4+, se traduce en la liberación de un H+ a la zona de la rizosfera, lo que junto con
acidificar el suelo dificulta la absorción de los cationes.
6. Principales fertilizantes fosfatados.
Los depósitos de fosfato mineral son la fuente básica de todos los materiales
fosfatados. Estos depósitos pueden ser de origen ígneo o sedimentario; estos
últimos constituyen la mayor parte de los depósitos que existen en el planeta. El
mineral fosfatado que predomina en la mayoría de los depósitos es la francolita, una
fluorapatita carbonatada que se representa mediante la fórmula Ca10F2(PO4)6CaCO3.
El proceso de refinamiento de la materia prima, además de su extracción, consiste
en tamizado en húmedo, hidroseparación y concentración mediante flotación. El
producto obtenido se seca y puede calcinarse o molerse para su posterior
procesamiento, que básicamente consiste en convertir la fluorapatita en formas más
solubles que puedan ser utilizadas por las plantas. A partir de esta materia prima, la
cual se puede utilizar directamente como fuente fosfatada en suelo ácidos, es
posible obtener superfosfato simple, superfosfato triple y los fosfatos de amonio.
6.1. Superfosfato simple. El superfosfato simple se obtiene al hacer
reaccionar el ácido sulfúrico concentrado con fosfato mineral finamente molido. La
reacción básica es la siguiente:
Ca 10(PO4)6F2 + 7H2SO4
3 Ca(H2PO4)2 + 7 CaSO4 + 2 HF
El superfosfato simple, es por lo tanto, una mezcla de fosfato monocálcico con
yeso o sulfato de calcio. Este producto representa un 50 % en peso. El superfosfato
simple contiene 20 a 22 % de P2O5 soluble en ácido cítrico al 2 %, de lo cual cerca
del 90 % es soluble en agua. Además contiene cerca de 12 % de S y 28 % de CaO.
6.2. Superfosfato triple. Para la obtención de este fertilizante, la roca
fosfórica es tratada primero con un alta cantidad de ácido sulfúrico, lo que da como
resultado ácido fosfórico y sulfato de calcio. Este último producto se acumula como
un subproducto, en tanto que el ácido fosfórico es separado por filtración, para ser
utilizado en la fabricación de superfosfato triple. Las reacciones básicas para la
obtención del superfosfato triple, se indican a continuación:
Ca10(PO4)6F2 + 10H2SO4 + 20 H2O
Ca10(PO4)6F2 + 14H3PO4 + 10 H2O
10CaSO4 2H2O + 6H3PO4 + 2HF
10 Ca(H2PO4)2 H2O + 2HF
Se obtiene un fertilizante con 46 % de P2O5 soluble en ácido cítrico, y 90 %
soluble en agua. A pesar de su alto contenido de fósforo, el superfosfato tiene la
desventaja de no incluir azufre y presentar un menor contenido de CaO (20 %),
respecto al superfosfato simple.
6.3. Fosfatos de amonio. Son fertilizantes que se obtienen por la reacción
de amoniaco con ácido fosfórico, produciéndose fosfato monoamónico (MAP) o
fosfato diamónico (DAP), según las reacciones que se presentan a continuación:
NH3 + H3PO4
2NH3 + H3PO4
NH4H2PO4
(MAP)
(NH4)2HPO4 (DAP)
El MAP contiene 11 % de N y 51 % de P2O5 soluble en ácido cítrico al 2 %,
en tanto que el DAP contiene un 18 % de N y un 46 % de P2O5 soluble en ácido
cítrico al 2 %. Ambos tienen sobre el 98 % del fósforo soluble en agua, razón por la
cual se les utiliza en la preparación de fertilizantes fluidos y en fertirrigación.
Hay que tener mucho cuidado con la aplicación de DAP en suelos con pH
elevados, pues el amoniaco que se forma es fitotóxico para las semillas y las
plántulas. Además hay que tener presente que al solubilizarse el DAP, genera
alrededor del gránulo valores de pH cercanos a 9,0, lo que favorece la acumulación
localizada de amoniaco, y por lo tanto, fitotoxicidad al cultivo.
7. Fertilizantes potásicos.
7.1. Cloruro de potasio. El cloruro de potasio se extrae directamente de
depósitos naturales, con diferentes grados de pureza y con presencia de sulfato de
sodio, magnesio y calcio. A través de diferentes procesos industriales de purificación
y concentración se obtiene el cloruro de potasio con un 60 % de K2O, de una alta
solubilidad en agua. Es un producto ampliamente utilizado en todo el mundo. Su
desventaja esta relacionada con su índice salino y con la presencia cloruro, que
afecta la producción de algunos cultivos.
7.2. Sulfato de potasio. El sulfato de potasio contiene 50 % de K2O y un 18
% de azufre. Es un fertilizante de menor solubilidad que el KCl, y por su costo, su
uso se restringe a ciertos cultivos como el tabaco, papa y cítricos, en que el cloruro
de potasio no es recomendable.
7.3. Nitrato de potasio y salitre potásico. Ambos productos fueron
descritos en la sección de los fertilizantes nitrogenados. Por su adecuada reacción
de nitrógeno y potasio, y por ser fuentes potásicas libres de cloro, se les puede
utilizar en una amplia gama de cultivos y suelos, ya sean alcalinos y con alto
contenidos de sales, como en suelos ácidos, por su claro efecto alcalinizante.
En el Cuadro 8, se resumen las principales características de los fertilizantes
que aportan NPK.
Cuadro 8. Caracterización de los principales fertilizantes granulados
NPK.
Fertilizante
Nitrato de sodio
Complejo NK 15-0-14
Supernitro monograno
Urea
Sulfato de amonio
Nitrato de amonio
Nitrato de amonio cálcico CAN 27
Nitrato de amonio cálcico magnésico CAN 22
Nitrato de amonio cálcico magnésico CAN 27
Superfosfato simple
Superfosfato triple
Fosfato monoamónico
Fosfato diamónico
Cloruro de potasio
Complejo NK 13,5-0-44
Sulfato de potasio
Fórmula
NaNO3
NaNO3-KNO3
NaNO3+CO(NH2)2
CO(NH2)2
(NH4)2SO4
NH4NO3
NH4NO3 + CaCO3
NH4NO3 + Ca(Mg)CO3
NH4NO3 + Ca(Mg)CO3
Ca(H2PO4)+CaSO4
Ca(H2PO4)H2O
NH4H2PO4
(NH4)2HPO4
KCl
KNO3
K2SO4
N
(%)
P2O5
(%)
16
15
25
46
21
33
27
22
27
11
18
K2O
(%)
CaO
(%)
MgO
(%)
26
18
18
14
14
10
6
28
20
2
22
46
50
46
13
Na
(%)
Nnítrico
(%)
100
100
50
50
50
50
50
7
4
60
44
50
100
8. Fertilizantes con elementos minerales secundarios.
El aporte de calcio vía fertilizante puede ser suministrado a través del
superfosfato simple (28 % CaO), superfosfato triple (20 % CaO), nitrato de calcio (26
% CaO), sulfato de calcio o yeso (28-32 % CaO).
El magnesio puede ser aplicado con el sulfato doble de magnesio y potasio
que aporta un 18 % de MgO, 22 % de S y 22 % de potasio, o utilizando sulfato de
magnesio con 25 % de MgO y 20,0 % de S. En menor concentración y con materias
primas de menor calidad se puede suministrar magnesio con los nitratos de amonios
fabricados con carbonato doble de calcio y magnesio, con aporte que varían entre
un 4,0 a 7,0 % de MgO (Cuadro 9).
El azufre puede ser aportado por el sulfato de magnesio, sulfato de calcio,
sulfato doble de potasio y magnesio y utilizando azufre elemental el cual puede
alcanzar concentraciones de 99 % de S. La desventaja de este producto es que al
oxidarse a sulfato, acidifica el suelo.
Cuadro 9. Caracterización general de algunos fertilizantes con aporte de
calcio, magnesio y azufre.
Fertilizante
Fórmula Química
Sulfato de magnesio
Sulfato de calcio
Sulfato de potasio y magnesio
Azufre elemental
Nitrato de amonio cálcico CAN 27
Nitrato de amonio cálcico magnésico CAN 22
Nitrato de amonio cálcico magnésico CAN 27
Mg SO4
CaSO42H2O
2MgSO4-K2SO4
S
NH4NO3 + CaCO3
NH4NO3 + Ca(Mg)CO3
NH4NO3 + Ca(Mg)CO3
CaO
(%)
32
14
10
6
MgO
(%)
25
18
7
4
S
(%)
20
18
22
99
-
K
(%)
22
-
9. Fertilizantes con aporte de micronutrientes.
9.1. Óxidos, ácidos y sales. Los óxidos, ácidos y sales con micronutrientes
son los fertilizantes más usados para la fertilización con micronutrientes, como
fertilizantes simples y para el uso en mezclas fertilizantes. En el cuadro 10 se
caracterizan los principales fertilizantes que aportan micronutrientes.
Cuadro 10. Principales óxidos, ácidos y sales con micronutrientes
utilizados como fertilizantes simples.
Fertilizante
Fórmula
Acido bórico
H3BO3
Borax
Na2B4O7 5H2O
Solobur
Na2B4O75H2O+Na2B10O1610H2O
Colemanita
Ca2B6O115H2O
Ulexita
Na2O2CaO5B2O316H2O
Boronat 32 AG
NaCaB5O9 8H2O
Sulfato de cinc
ZnSO4H2O
Sulfato de cinc
ZnSO47H2O
Oxido de cinc
ZnO
Carbonato de cinc
ZvCO3
Fosfato de cinc
Zn3(PO4)2
Sulfato ferroso
FeSO4 7H2O
Sulfato férrico
Fe2(SO4)3 4H2O
Oxido ferroso
FeO
Oxido férrico
Fe2O3
Fosfato ferroso amoniacal
Fe(NH4)PO4 H2O
Sulfato de manganeso
MnSO4 4H2O
Oxido manganoso
MnO
Cloruro de manganeso
MnCl2
Sulfato de cobre
CuSO4 H2O
Sulfato de cobre
CuSO4 5H2O
Oxido cuproso
Cu2O
Oxido cúprico
CuO
Molibdato de sodio
Na2MoO4 2H2O
Molibdato de amonio
(NH4)6Mo7O24 2H2O
Solubilidad en agua: S = soluble; I = insoluble.
Concentración (%)
Solubilidad
17
11
20
10
8
10
35
20
78
52
51
19
23
69
69
29
26
41
17
35
25
89
75
39
54
S
S
S
I
I
I
S
I
I
I
I
S
S
I
I
S
S
I
S
S
S
I
I
S
S
La solubilidad en agua es una característica importante, ya que esta
relacionado con la posibilidad de aplicaciones vía aspersiones foliares o vía
fertirrigación, con las pérdidas por lixiviación en el suelo y con la posibilidad de
producir fitotoxicidad. Por ejemplo, en el caso del boro se tiene que el ácido bórico
es más soluble que el bórax, lo que sería una ventaja en aplicaciones vía agua o
para una acción más rápida en el suelo. Sin embargo, el ácido bórico es más
susceptible a pérdidas por lixiviación y presenta mayor potencial fitotóxico. A su vez
el Solobur también es más soluble que el bórax, pero menos soluble que el ácido
bórico.
La colemanita, dada su baja solubilidad es una buena fuente para suelos
arenosos, a objeto de reducir las pérdidas por lixiviación. Sin embargo, existe el
riesgo que la entrega de boro no sea lo suficiente rápida para las especies de rápido
crecimiento como los cultivos anuales y hortalizas. En tal caso, el Boronat 32 grado
agrícola, sería la fuente de boro más adecuada para aplicaciones al suelo, por tener
una mayor solubilidad que la colemanita. Boronat 32 es una combinación de borato
de sodio y borato de calcio, con lo cual reúne en un mismo producto, una fracción de
entrega rápida (borato de sodio) y otra con mayor efecto residual (borato de calcio),
restando así la posibilidad de desarrollar fitotoxicidad de las fuentes más solubles.
9.2. Quelatos.
La presencia de agentes quelantes o complejantes,
generados por la descomposición de la materia orgánica, de exudados radiculares o
producidos por lo microorganismos, en la solución del suelo aumenta la
disponibilidad de micronutrientes catiónicos, al reducir reacciones de precipitación
con grupos OH y formar así hidróxidos. La industria química ha desarrollado
diferentes productos sintéticos que han permito mejorar la absorción de los
micronutrientes. Los quelatos son compuestos solubles en agua y pueden ser
aplicados, con alta eficiencia, tanto al suelo como vía foliar. La desventaja de estos
productos es su elevado costo. En la Cuadro 11, se caracterizan los principales
quelatos que aportan micronutrientes.
Cuadro 11. Principales quelatos sintéticos usados como fertilizantes con
micronutrientes catiónicos.
Fertilizante
Na Fe EDTA
Na Fe HEDTA
Na Fe EDDHA
Na Fe DTPA
Na2 Zn EDTA
Na Zn NTA
Na Zn HEDTA
Na2 Cu EDTA
Na Cu HEDTA
Mn EDTA
Concentración
5 – 14
5–9
6
10
14
13
9
13
9
5 – 12
Solubilidad en agua
S
S
S
S
S
S
S
S
S
S
Bibliografía.
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Editores.
Domínguez, V A. 1993. Fertirrigación. Mundi Prensa. Madrid
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