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Instituto de Investigaciones Agropecuarias – Centro Regional de Investigación Remehue Boletín Técnico Remehue N°189 INSTITUTO DE INVESTIGACIONES AGROPECUARIAS ESTACIÓN EXPERIMENTAL REMEHUE BOLETÍN TÉCNICO N° 189 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS DE ALGUNOS FERTILIZANTES. Autor : Carlos Sierra B., Ing.Agr., M.Sc. Comité Editor : Giancarlo Bortolameolli S., Ing.Agr. Humberto Navarro D., Ing.Agr., M.Sc. Julio Kalazich B., Ing.Agr., Ph.D Enrique Siebald Sch., Ing.Agr. Marisol González Y., Ing.Agr.,M.Phil, Consultores Técnicos: Rene Bernier V . , Ing.Agr., M.Sc. Ma.Angélica Sadzawka R., Quím.Farm. Editor : Giancarlo Bortolameolli S. OSORNO, CHILE, JULIO DE 1992. Instituto de Investigaciones Agropecuarias – Centro Regional de Investigación Remehue Boletín Técnico Remehue N°189 CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y QUÍMICAS DE ALGUNOS FERTILIZANTES Carlos Sierra B.1 INTRODUCCIÓN La actividad agropecuaria de la Décima Región está muy ligada al uso de abonos, ya sea en praderas o cultivos anuales. Los fertilizantes químicos son una herramienta tecnológica de gran importancia para el agricultor y ganadero de la zona sur. La utilización de este insumo le permite mejorar la productividad del predio, sin embargo representan un porcentaje importante de sus costos de producción. Diversos experimentos realizados en la estación Experimental Remehue permiten afirmar que su utilización es altamente rentable en cultivos y praderas. Los suelos derivados de cenizas volcánicas por sus características y evolución en condiciones de clima templado húmedo, pueden ser deficientes en algunos nutrientes minerales. En el presente artículo se entrega información sobre algunas características físicas y químicas de los fertilizantes comerciales más frecuentemente usados. El objetivo de este trabajo es mejorar el conocimiento general de las características de los fertilizantes y de esta manera contribuir a un mejor uso de ellos. 1: Ing.Agrónomo, M.Sc, Programa Fertilidad de Suelos. Estación Experimental Remehue (INIA), Casilla 24-0 Osorno, Chile. Instituto de Investigaciones Agropecuarias – Centro Regional de Investigación Remehue Boletín Técnico Remehue N°189 ANTECEDENTES GENERALES DE LOS FERTILIZANTES En el presente artículo se analizarán algunas características de los fertilizantes como : a) Equivalente de acidez y basicidad. b) Solubilidad de los fertilizantes. c) Índice de salinidad. d) Compatibilidad de mezclado. e) Contenido de nutrientes. a) Equivalente de Acidez y Basicidad. Todos los fertilizantes, ya sean minerales u orgánicos, presentan una determinada reacción química al entrar en contacto con el suelo. Esta reacción puede ser ácido, neutra o alcalina y dependerá de las características propias de cada material fertilizante. Por esto se ha establecido el equivalente de acidez y también el equivalente de basicidad para los fertilizantes de reacción ácido y alcalina respectivamente. El equivalente de acidez se define como la cantidad de carbonato de calcio, por cada 100 kg de fertilizante, requerido para neutralizar este efecto. Por otra parte, el equivalente alcalinizante se define como la cantidad de carbonato de calcio equivalente (por cada 100 kg de producto) que aporta el fertilizante debido a su naturaleza química. El efecto acidificante o alcalinizante de los fertilizantes no afecta mayormente la reacción del suelo, en términos de una temporada. Sin embargo, aplicaciones sucesivas de fertilizantes, ya sea de reacción acida o alcalina, tiende a producir una variación en el pH del suelo dependiendo de la reacción del fertilizante. Este efecto puede llegar a ser importante agronómicamente después de varios años de aplicación de un determinado fertilizante. Ejemplo de esta situación es el efecto de acidificación que ha producido la urea después de seis años de uso en suelo trumao. En el Cuadro 1 se presenta el tipo de reacción de algunos fertilizantes Instituto de Investigaciones Agropecuarias – Centro Regional de Investigación Remehue Boletín Técnico Remehue N°189 (ácida, neutra o alcalina) y su equivalente correspondiente en Carbonato de Calcio. Los fertilizantes de reacción ácida corresponden principalmente a los amoniacales fosfatados o nitrogenados. Destaca por su mayor poder acidificante el sulfato de amonio, seguido de la urea. Luego siguen, en orden de importancia, el fosfato diamónico y fosfato monoamónico y el nitrato de amonio. También el azufre puro o elemental presenta una fuerte reacción ácida debido a que en su proceso de oxidación desde azufre elemental hasta sulfato genera iones de hidrógeno (H+) que acidifican el medio. Se estima que para neutralizar el efecto acidificante de 100 kg de azufre elemental se requieren 300 kg de CaC03 (Sadzawka, 1989). El sulfato de amonio requiere de la adición de 110 kg de carbonato de calcio (CaCo3) por cada 100 kg de fertilizante para neutralizar la acidez generada por este material. En el caso de la urea se requieren 84 kg de carbonato de calcio para neutralizar el efecto acidificante de 100 kg de fertilizante. Por cada 100 kg de fosfato diamónico se requieren 64 kg de carbonato de calcio para neutralizar su acidez. Cuadro 1. Equivalente de basicidad y acidez de algunos fertilizantes comerciales. Instituto de Investigaciones Agropecuarias – Centro Regional de Investigación Remehue Boletín Técnico Remehue N°189 Instituto de Investigaciones Agropecuarias – Centro Regional de Investigación Remehue Boletín Técnico Remehue N°189 Existe un grupo de fertilizantes que presentan reacción neutra, también denominada fisiológicamente neutra. En el Cuadro 1 se presentan un grupo de estos fertilizantes. En él se destacan el yeso, el muriato de potasio y los fosfatos monocálcicos como superfosfato triple y normal. Sin embargo, los fosfatos monocálcicos producen una acidificación parcial intensa alrededor del gránulo que puede durar unas pocas horas y luego el pH se incrementa rápidamente y vuelve a su nivel original; este efecto acidificante parcial de los fosfatos monocálcicos puede ser importante en suelos naturalmente ácidos y manejados con praderas permanentes, por su posible efecto negativo sobre la microflora bacteriana. Por lo tanto, el uso de superfosfato triple en suelos fuertemente ácidos deberá ir acompañado de la corrección de la acidez mediante encalado. Los fertilizantes de reacción alcalina, como su nombre lo indica, presentan una reacción que tiende a neutralizar la acidez de los suelos ácidos. Este efecto alcalinizante puede expresarse en equivalentes de carbonato de calcio. Por ejemplo, el óxido de magnesio presenta un equivalente de basicidad de 220 kg de carbonato de calcio por cada 100 kg de óxido de magnesio aplicado. Entre los fertilizantes nitrogenados de reacción alcalina destacan el nitrato de calcio (Nitro-Cal) y el nitrato de sodio, este último conocido como salitre chileno, que presentan un equivalente de basicidad de 20 y 29 kg de carbonato de calcio, respectivamente. Ambos fertilizantes permiten mantener el pH del suelo. También estiércol maduro y las rocas fosfóricas producen un ligero efecto alcalinizante. Finalmente, es muy importante destacar que en el caso de los cultivos anuales, el uso de fosfatos de reacción ácida como fosfato monoamónico y diamónico debe ir acompañado de una previa regulación del pH del suelo mediante encalado si el suelo es fuertemente ácido (pH inferior a 5,5). Instituto de Investigaciones Agropecuarias – Centro Regional de Investigación Remehue Boletín Técnico Remehue N°189 Si el suelo presenta un pH mayor de 6,0, igualmente es recomendable neutralizar el efecto de la aplicación de estos fertilizantes de reacción ácida mediante un encalado de mantención. Se debe mantener un pH ligeramente mayor de 6,0 para obtener óptimos resultados con estos fertilizantes. b) Solubilidad de los FertilizantesLa solubilidad de los fertilizantes es una característica importante de considerar. Sin embargo, este concepto es difícil de precisar en cuanto a cuál es la solubilidad óptima de los diferentes fertilizantes. La solubilidad idealizada y medida en condiciones de laboratorio será muy diferente a la solubilidad efectiva que se produce en el suelo, por efecto de la presión del anhídrido carbónico (CO2) en la solución del suelo, el efecto de los ácidos orgánicos producto de la mineralización de la materia orgánica y también la actividad de la planta mediante el efecto de la rizósfera. Sin embargo, es interesante conocer una medida relativa de comparación de la solubilidad de los diferentes fertilizantes, como se muestra en el Cuadro 2. Todos los fertilizantes nitrogenados presentan una alta solubilidad en agua, destacando la alta solubilidad del nitrato de calcio y nitrato de amonio. Una menor solubilidad en agua presentan algunos fertilizantes como el muriato de potasio e incluso el sulfato de potasio. Sin embargo, agronómicamente, estos valores son adecuados. Por otra parte, las enmiendas como las calizas presentan una muy baja solubilidad, por esta razón se recomienda la aplicación de cal, ojalá uno o dos meses antes de la siembra. Cuadro 2. Solubilidad en agua de algunos fertilizantes. Kg Producto en 100 1 de agua Nitrato de Calcio 134 Nitrato de Amonio 118 Sulfato de Magnesio 105 Nitrato de Sodio 73 Sulfato de Amonio 71 Urea 67 Fosfato Monoamónico 43 Muriato de Potasio 28 Fosfato Diamónico 25 Nitrato de Potasio 13 Sulfato de Potasio 8 Yeso Agrícola 0,24 Fosfato Dicálcico 0,02 Cal (CaCO3) 0,006 Óxido de Magnesio 0,0006 Instituto de Investigaciones Agropecuarias – Centro Regional de Investigación Remehue Boletín Técnico Remehue N°189 Fuente: Farm Chemicals Handbook, 1991. El yeso agrícola presenta una solubilidad baja en relación a los fertilizantes nitrogenados pero más alta que la cal, sin embargo, agronómicamente este valor de solubilidad es adecuado. El fosfato dicálcico presenta una solubilidad bastante más baja que los fosfatos amoniacales con valores de 0,02 kg por 100 1 de agua. En general, se puede afirmar que la solubilidad en agua de los fertilizantes y enmiendas es muy variable, siendo los fertilizantes nitrogenados los más solubles y, por esta razón, son susceptibles de lixiviarse más fácilmente. Sin embargo, se debe considerar que el suelo tiene una capacidad de retener nutrientes que evita en gran medida la pérdida por lixiviación. Instituto de Investigaciones Agropecuarias – Centro Regional de Investigación Remehue Boletín Técnico Remehue N°189 La solubilidad ideal de un fertilizante será aquélla que permita un adecuado suministro del nutriente para la planta a medida que ésta crece. Por lo tanto, el fertilizante no debe ser extremadamente insoluble, caso de las rocas fosfóricas en cultivos anuales, pero tampoco demasiado soluble para evitar pérdidas por lixiviación. c) Índice de Salinidad El índice de salinidad de los fertilizantes se define como una medida de la tendencia relativa de los fertilizantes de incrementar el potencial osmótico de la solución del suelo usando como referencia (base 100) la salinidad del salitre sódico. Un fertilizante con un índice de salinidad alto presenta más posibilidades de producir daño a las semillas al sembrar mezclando semillas y fertilizantes. Este efecto de salinidad se puede evitar en gran medida localizando el fertilizante. Sin embargo, la mayoría de las sembradoras en uso en el país no localizan los fertilizantes y siembran prácticamente todo mezclado. Por lo tanto es importante conocer el índice de salinidad de los fertilizantes para hacer un buen manejo de éstos. En el Cuadro 3 se presenta el índice de salinidad de los fertilizantes y enmiendas más comúnmente usados. Cuadro 3 . Índ ice de s a l i n i d a d de a lgunos fer t i l izantes. Instituto de Investigaciones Agropecuarias – Centro Regional de Investigación Remehue Boletín Técnico Remehue N°189 Instituto de Investigaciones Agropecuarias – Centro Regional de Investigación Remehue Boletín Técnico Remehue N°189 Los fertilizantes con mayor índice de salinidad son: nitrato de amonio, salitre sódico y muriato de potasio. Por otra parte, los fertilizantes con menos índice de salinidad corresponden a las enmiendas. Como se puede apreciar, existe una relación estrecha entre solubilidad e índice de salinidad, es decir, los fertilizantes más solubles presentan un mayor índice de salinidad. El efecto de salinidad de los fertilizantes sobre las semillas y plántulas será variable y dependerá de la dosis de fertilizante a usar, de la localización que se haga de éste y de las características del cultivo. Por ejemplo, remolacha y alfalfa son muy tolerantes a problemas de salinidad en relación a la papa. Además, las condiciones de humedad del suelo también pueden afectar el efecto salino. Esto puede ser particularmente importante en siembras de primavera tardía y con aplicaciones de fertilizantes no localizados. En estos casos se puede producir daño a las semillas o también daño a las plántulas. Este efecto salino muchas veces se confunde con otros problemas agronómicos, como daño de herbicidas o incluso problemas de toxicidad de aluminio. Como recomendación general, se puede señalar que la salinidad de los fertilizantes debe ser manejada de acuerdo a los factores señalados. Por lo tanto, este índice no puede considerarse en forma aislada como un indicador de calidad de un fertilizante. Por ejemplo, el muriato de potasio con un alto índice de salinidad pero usado en condiciones de clima templado húmedo, en forma localizada o incorporado previamente al suelo (160 kg/ha de K2O en papa) y en dosis normales, no presenta problemas para la mayoría de los cultivos de la zona sur. d) Compatibilidad de Mezclado La compatibilidad de mezclado se puede definir como la capacidad que tienen los fertilizantes de ser mezclados y que esta mezcla sea estable física y químicamente. El agricultor de la zona sur normalmente debe mezclar diferentes fertilizantes para lograr un adecuado aporte de nutrientes minerales a sus praderas y cultivos y, en muchos casos, estas mezclas pueden ser incompatibles debido a una reacción química indeseada. Un ejemplo de ésta puede ser la mezcla de una fuente de nitrógeno amoniacal con carbonato de calcio. Esta mezcla en condiciones de cierta humedad relativa produce amoníaco lo cual, aparte de ser riesgoso por el efecto tóxico de los gases amoniacales, produce una pérdida de nitrógeno del fertilizante. En la Figura 1 se indica el grado de compatibilidad de algunos fertilizantes y enmiendas. Figura 1. Compatibilidad de mezclado de algunos fertilizantes y enmiendas. Fuente : Farm Chemicals Handbook, 1991. Instituto de Investigaciones Agropecuarias – Centro Regional de Investigación Remehue Boletín Técnico Remehue N°189 e) Contenido de Nutrientes En el Cuadro 4 se presenta el contenido de nutrientes de los principales fertilizantes y enmiendas que se recomiendan en el país. Las concentraciones de nutrientes señalados corresponden al promedio entre el valor máximo y mínimo garantizado por el productor o importador del fertilizante. Cuadro 4. Contenido de nutrientes de los principales fertilizantes y enmiendas que se recomiendan en el país. Instituto de Investigaciones Agropecuarias – Centro Regional de Investigación Remehue Boletín Técnico Remehue N°189 Instituto de Investigaciones Agropecuarias – Centro Regional de Investigación Remehue Boletín Técnico Remehue N°189 Continuación Cuadro 4. - : No contiene, el elemento ó en cantidades no significativas. + : Sin información. * : No se comercializa en el país. & : Se comercializan con formulación diferente al señalado. Cont. Cuadro 4. Instituto de Investigaciones Agropecuarias– Centro Regional de Investigación Remehue Boletín Técnico Remehue N°189 Instituto de Investigaciones Agropecuarias – Centro Regional de Investigación Remehue Boletín Técnico Remehue N°189 Instituto de Investigaciones Agropecuarias – Centro Regional de Investigación Remehue Boletín Técnico Remehue N°189 LITERATURA CITADA SADZAWKA R., A. 1991. Efecto de las enmiendas y de los fertilizantes sobre las características de los suelos. En Seminario "Impacto de los Fertilizantes en la Productividad Agrícola". Serie La Platina N° 14, INIA. Sine Charlotte. 1991. Farm Chemicals Handbook '91. Meister Publishing Company Ohio. USA. portada600 cap1
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