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FERTILIZANTES NITROGENADOS
UNIDAD: 6
Ing. Agr. MSc. Juan Alfredo FERNANDEZ
CONTENIDOS
• Importancia de los fertilizantes nitrogenados • Clasificación y obtención• Características y propiedades • Análisis físicos y químicos de los fertilizantes• Acidez y basicidad de los fertilizantes nitrogenados
OBJETIVOS
• Comprender la importancia de los fertilizantes nitrogenados• Reconocer los diferentes tipos de fertilizantes y su uso• Interpretar las características de cada uno de los fertilizante y el modo de aplicación de los mismos
IMPORTANCIA DE LOS FERTILIZANTES NITROGENADOS
IMPORTANCIA DE LOS FERTILIZANTES NITROGENADOS
Fijación Biológica
IMPORTANCIA DE LOS FERTILIZANTES NITROGENADOS
Mineralización
FERTILIZANTES
FERTILIZANTES
USO DE LOS FERTILIZANTES EN EL PAIS
Evolución de la superficie sembrada por cultivos
FUENTE: Dirección de Agricultura, base de datos SAGPYA
Evolución de la producción nacional por cultivos
FUENTE: Dirección de Agricultura, base de datos SAGPYA
Consumo aparente de fertilizantes
FUENTE: Dirección de Agricultura, base de datos CIAFA y Fertilizar Asociación Civil
Extracción-Reposición de Nutrientes
Fuente: INPOFOS Cono Sur (2004)
USO DE LOS FERTILIZANTES EN EL PAIS
Extracción de grano por cultivos y aplicación de fertilizantes (campaña 2006/2007)
FUENTE: Ciampitti y F. Garcia 2008. Dirección de Agricultura, base de datos SAGPYA, Fertilizar A.C. e IPNI CONO SUR
Clasificación de los fertilizantes nitrogenados, por su composición química
Nítricos
Amoniacales
Nítricos – Amoniacales
Amídicos
NaNO3 KNO3 Ca(NO3)2
Sólidos (NH4)2SO4 NH4Cl
Líquidos NH3 Anhidro NH3 Acuoso
NH4NO3 NH4NO3 + (NH4)2SO4
UREA y Cianamida cálcica
Naturales
Sintéticos
Nitrato de Chile
Sólidos
Líquidos Soluciones Nitrogenadas (UAN)
OTROS FERTILIZANTES NITROGENADOS
Fosfato diamónico(NH4)2HPO4
Fosfato monoamónico(NH4)H2PO4
Nitrato de magnesioMg(NO3)2
Nitrato de sodio y potasioNaNO3 + KNO3
Ácido NítricoHNO3
Disolución H20
AmoníacoAnhidro
DisolucionesAcuosasNH 3
NH 3
NH3
NH3
NH3
SO4H2
HNO3
HNO3
HNO3
Na2CO4
KCl
CaCO4
CO2
NH4NO3
NaNO3
UREA
(NH4)2SO4
Ca(NO3)2
KNO3
NH4NO3
FERTILIZANTES NITROGENADOS
APLICACIÓN: •Equipamiento especial a inyección para Amoniaco Anhidro.•Profundidad de aplicación: 10-20 cmRETENCIÓN EN EL SUELO:
Debe fijarse rápidamente, porque se pierde por volatilización.
AMONIACO ANHIDROPropiedades del amoníaco anhidro
Composición Química
Fórmula Química NH3
Compuesto inorgánico 82,3 % de N
Propiedad Física Características
Estado en condiciones normales de P y T Gas
Color Incoloro
Olor Picante e irritante
Punto ebullición ( a 760 mm Hg) - 33,5 °C
Punto de solidificación ( a 760 mm Hg) - 77,7 °C
Presión de licuefacción (a 20 °C) 8,4 atm
Solubilidad en agua 0,456 gNH3 /g H2O
FERTILIZANTES NITROGENADOSAMONIACO ANHIDRO
FERTILIZANTES NITROGENADOS
INHALACIÓN Severas irritaciones y quemaduras del tracto respiratorio.A concentración sup. A 400 ppm: irritación de garganta Edema pulmonar Inflamación Pulmonar. En concentraciones elevadas puede causar la muerte.
AMONIACO ANHIDRO
CONTACTO CON PIEL Puede producir irritación de la piel sobre todo si la piel se encuentra húmeda. Puede producir quemaduras y ampollas en la piel en pocos segundos de exposición con concentraciones atmosféricas superiores a 300 ppm.
INGESTIÓN Produce irritación de gargantaPuede llegar a producir edema pulmonarPuede producir la muerte cuando supera los 5000 ppm.
AMONIACO ACUOSO
Propiedades : • Formula: NH3HO• Solución de NH3 a una concentración de 24,4% de NH3
• Contiene un 20 % de N.Contenido en amoníaco Densidad
Presión parcial de vapor de NH3 ( en mm Hg)
% en peso a 20°C
g/L de disoluc. 20°C
g/cc a 20°C
a 20 °C a 40°C
20,0 184,6 0,9229 224,7 543,0
22,0 201,6 0,9164 278,5 662,0
24,0 218,4 0,9101 330,0 780,0
24,4 221,8 0,9088 341,0 805,0
26,0 235,0 0,9040 383,0 900,0
28,0 251,4 0,8980 440,0 1020,0
30,0 267,6 0,8920 494,5 1143,0
AMONIACO ACUOSO
APLICACIÓN: • Equipamiento con tanques de baja
presión.• Bajo Riesgo• Profundidad de aplicación de 5 - 10
cm.
RETENCIÓN EN EL SUELO:Riesgo de pérdida por volatilización en
suelos alcalinos.
FERTILIZANTES NITROGENADOSSoluciones nitrogenadas -
UANPropiedades : • Formula: CO(NH2)2 (Urea), NH4NO3 + H2O• Soluciones sin presión• Contiene un 28 y 32 % de N.
Porcentaje en peso
28-0-0 32-0-0
NH4NO3 40,1 44,3
UREA 30,0 35,4
Agua 29,9 20,3
Densidad a 15ºC 1,28 1,32
Tº de cristalización -18 -2
FERTILIZANTES NITROGENADOSSoluciones nitrogenadas -
UAN
Características : • Facilidad en la manipulación y aplicación.•Aplicación uniforme.•Es compatible con otros productos como pesticidas.
•Puede ser aplicado en distintos sistemas de aplicación.
•Seguridad en el transporte.•Facilidad en la conservación.•Se puede mezclar con otros tipos de fertilizantes líquidos
•Bajo costo de producción.•No es tan irritante como el NH3 anhidro.
SULFATO de AMONIO
Elaboración:
CaSO4 +2 NH3 +CO2 +H2O (NH4 )2 SO4 +CO3Ca
2NH3 + SO4(NH4)2 SO4(NH4)2
Propiedades : • Formula: SO4(NH4)2
• Aspecto: cristales blancos o amarillento• Contiene un 20,5 % de N.• Solubilidad: alta dependiendo de la Tº.• Higroscopicidad: muy alta.• Acidez libre:
SULFATO de AMONIO
APLICACIÓN: • Equipamiento fertilizadoras al boleo.• Evitar aplicación con altas temperaturas.• Riesgo de pérdida por volatilización en suelos alcalinos• Profundidad de aplicación 10-20 cm.
NITRATO de AMONIO
Propiedades : • Formula: NO3NH4
• Aspecto: granulado blanco.• Contiene un 20,5; 26,5 y 33,5% de N.• Solubilidad: muy alta. 192,3 Kg en 100 L de agua a 20ºC• Higroscopicidad: muy alta. A 30ºC es de 40,6.
HNO3 + NH3 NH4 NO3 (líquido) (gas) (solución concentrada)
NITRATO de AMONIO
Aplicación: • Equipamiento fertilizadoras al boleo.• Manipular con precaución por su capacidad de ser explosivo en presencia de MO, de ciertos metales, fósforo, azufre.• Riesgo de pérdida de NH3 en presencia de sales alcalinas.•Aplicación a + de 10cm con suelo húmedo. •Puede mezclarse al momento de la aplicación con otros fertilizantes simples, excepto con productos alcalinos.
NITRATO de SODIO
Obtención:• De depósitos Naturales en Chile (Caliche).
Propiedades : • Formula: NO3Na• Aspecto: cristales blancos• Contiene un 15,5 - 16 % de N y 26% de Na.• Solubilidad: alta. 88 Kg en 100 L de agua a 20ºC• Higroscopicidad: muy alta. A 30ºC es de 27.• Salinidad: muy elevado
• De síntesis del ácido nítrico y el carbonato sódico
Na2CO3 + 2HNO3 2NaNO3 +CO2 +H2O
NITRATO de SODIO
Aplicación: • Equipamiento fertilizadoras al boleo.• Se debe preservar de la humedad.• Riesgo de pérdida por volatilización en aplicaciones con alta temperatura• Profundidad de aplicación + de 10cm.
NITRATO POTASICO
Elaboración:
NaNO3 + KCl KNO3 + NaCl
Propiedades : • Formula: NO3K• Aspecto: polvo cristalino o granulado.• Contiene un 13% de N y 44% K2O.• Solubilidad: media. 31 Kg en 100 L de agua a 20ºC• Higroscopicidad: baja. A 30ºC es de 95.• Salinidad: baja.
NITRATO POTASICO
Aplicación: • Puede mezclarse en cualquier momento con otros fertilizantes como escorias, fosfatos naturales, fosfato bi cálcicos• No posee riesgo de pérdida en suelos alcalinos• Profundidad de aplicación 10-20 cm.
NITRATO CALCICO
Propiedades : • Formula: (NO3)2Ca . 4H2O• Aspecto: polvo cristalino o granulado.• Contiene un 15,5% de N y 28% CaO.• Solubilidad: alta. 176 Kg en 100 L de agua a 20ºC• Higroscopicidad: alta. A 30ºC es de 53,5.• Salinidad: índice baja.
2 HNO3 + CaCO3 Ca (NO3)2 +CO2 +H2O +calor
NITRATO CALCICO
Aplicación: • Generalmente este fertilizante va acompañado con otros elementos (fosfatos, magnésicos, amonio, urea).• No posee riesgo de pérdida.• Profundidad de aplicación + 10 cm.
NITRATO DE AMONIO CALCAREOCAN
Propiedades : Formula: NH4NO3 + CaCO3 • Aspecto: granulado.• Contiene un 27% de N y 28% CaO.• Higroscopicidad: media a baja.
UREA
Elaboración:
Propiedades : • Formula: CO(NH2)2 • Aspecto: blanco cristalino. • Presentación: perlado, granulado y cristales de color blanco.• Contiene un 45% de N .• Solubilidad: alta. • Higroscopicidad: alta. A 30ºC es de 53,5.• Salinidad: índice baja.
NH3 + CO2 NH2 --- C --- O ---NH4 NH2 --- C --- NH2 + H2O 100-210°C
170-400 atm O O Carbamato amónico UREA
UREA
Biuret :
UREA
Aplicación: • Equipos de aplicación al boleo, con buena humedad en el suelo.• Posee riesgo de pérdida por volatilización en suelos alcalinos.• Profundidad de aplicación 10 – 20 cm.
UREA
Hidrólisis y reacción :
Pérdidas de nitrógeno en el suelo Reacciones
Perdidas del sistema: Importancia del pH y su efecto en la desnitrificación
Perdidas del Sistema: Importancia de la humedad en la desnitrificación
Perdidas del sistema: Importancia de la humedad y la profundidad de aplicación
Análisis de los fertilizantes nitrogenados
Formas del N en los fertilizantes
Determinación de N orgánico
Determinación de N nítrico
Determinación de N amoniacal
Método KjeldhalDestilación en medio alcalino el N amoniacal del fertilizante
Método basado en la reducción de los nitratos con aleación de Devarda (0,5 Cu; 0,45 de Al y 0,05 de Zn)Luego por destilación en medio alcalino se determina el N amoniacal.Se descompone el fertilizante
orgánico con ácido sulfúrico, desprendiéndose CO2 y se forma (NH4)2SO4 y por Kjeldhal se destila en medio alcalino el N amoniacal.
Reacción del Fertilizante en el suelo: Acidez y basicidad de los fertilizantes nitrogenados
Acidez: es la cantidad de CaCO3 que es necesaria para equilibrar el incremento de acidez del suelo (fertilizantes de reacción ácida).Basicidad: es la cantidad de yeso (CaSO4) que es necesario para equilibrar el incremento del pH equivalente (fertilizante de reacción básica).
depende de:
1. Forma inorgánica aplicada 2. El catión o anión acompañante.3. El cultivo4. Destino final del fertilizante
Reacción del Fertilizante en el suelo: Acidez y basicidad de los fertilizantes nitrogenados
Producto Acidez teórica (CaCO3/kg N)
Acidez real (CaCO3/kg N)
Nitrato de amonio
Amoníaco anhidro
Urea
3.6 1.8
Sulfato de amonio 7.2 5.4
Fosfato diamónico 5.4 3.6
BIBLIOGRAFÍA
• Tratado de Fertilización. 1989. Dominguez Vivancos. 2º Ed. Mundi-Prensa.
•Química Agrícola. Tomo I. Suelos y Fertilizantes. 1973. Primo Yufera E. y J.M. Carrasco Dorrien. Ed. Alhambra
•Guía Fertilizantes, Enmiendas y Productos Nutricionales. 1999. Melgar R., Camozzi M.E. y Figueroa M. INTA. Impreso en EEA INTA Pergamino Argentina.
• Soil Fertility and Fertilizers. 1993. Tisdale S.L., Nelson W.L., Beaton J.D. and Havlin J.L. 5º Ed. MacMillan Publishing Company