Manual Tec Nico Fertil i Zantes

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Propiedades generales de los fertilizantes sólidos

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    PROPIEDADES GENERALESDE LOS

    FERTILIZANTES SLIDOS

    MANUMANUMANUMANUMANUAL AL AL AL AL TCNICOTCNICOTCNICOTCNICOTCNICO

    Ricardo Guerrero Riascos

    Ingeniero Agrnomo, M. Sc., Profesional consejero de Monmeros ColomboVenezolanos S.A. (E.M.A.), Profesor Emrito de la Universidad Nacional de Co-lombia.

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    Monmeros Colombo Venezolanos S.A. (E.M.A.)

    Prohibida la reproduccin total o parcial de esta obra, sin permiso deMonmeros Colombo Venezolanos, S.A. (E.M.A.)

    Prohibida su venta

    Cuarta edicin, 2004ISBN: 958-95295-5-0Monmeros Colombo Venezolanos, S.A. (E.M.A.)Oficina principal y planta: Va 40, Las FloresBarranquilla, ColombiaOficina Bogot: Avenida 13 No. 100-34 piso 4Bogot, Colombia

    Diseo y diagramacin: Justo L. Garca Noriega.

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    Contenido

    Introduccin 7

    Captulo 1: Definiciones y conceptos 9

    1.1 Definicin de fertilizantes 91.2 Aprovechabilidad del fertilizante 91.3 Expresin del contenido nutricional 101.4 Definicin de algunos trminos usuales 11

    Captulo 2: Propiedades fsicas 14

    2.1 Granulometra 142.2 Consistencia del grnulo 172.3 Densidad aparente 182.4 Humedad relativa crtica 21

    Captulo 3: Problemas fsicos 25

    3.1 Segregacin 253.2 Compactacin 27

    Captulo 4: Propiedades qumicas 29

    4.1 Solubilidad 294.1.1 Disolucin de los fertilizantes 294.1.2 Significado agronmico 314.2 pH de la solucin saturada 324.2.1 Fertilizantes nitrogenados 344.2.2 Fertilizantes fosfricos 354.3 Equivalente de acidez o basicidad residual 364.4 ndice de salinidad 39

    Captulo 5: Compatibilidad qumica en mezclas 41

    Bibliografa citada 43

    Caractersticas de los abonos NUTRIMON 45

    1. Solubilidad 452. Granulacin 453. Portadores Nutricionales 454. Especificaciones de los Fertilizantes NUTRIMON 46

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    IntroduccinLa comisin del Medio Ambiente y Desarrollo estima que los pases en vas dedesarrollo han mostrado un tremendo incremento en el uso de fertilizantes enlas ltimas dcadas y que ello explica, en gran parte, el tambin notable aumentoen su produccin de alimentos (Baanate, et. al, 1989).

    Ya en el comienzo del tercer milenio, la agricultura tecnificada mundial sigueutilizando a la fertilizacin o abonamiento como una de las herramientas clavespara el manejo adecuado de la nutricin vegetal y la obtencin de altos rendi-mientos y mximas utilidades en el negocio agrcola.

    Sin embargo, en los sistemas agrcolas contemporneos, el uso adecuado yeficaz de fertilizantes debe estar encaminado tambin a la obtencin de:

    a) ptima calidad de los alimentos y materias primas.

    b) Tolerancia de las especies cultivadas a la incidencia de plagasy enfermedades, al igual que a otras condiciones adversas.

    c) Mantenimiento del suelo como recurso natural, en general, y de sufertilidad, en particular, como factores claves de la agricultura sostenible.

    Adems, sigue siendo primordial la bsqueda de una mayor eficiencia en lafertilizacin. En nuestros sistemas agrcolas se sigue obteniendo una bajaeficacia en el abonamiento, lo cual repercute en limitaciones de la productividady mayores costos.

    La obtencin de los objetivos sealados exige, de entrada, conocer muy bien yentender el significado agronmico de las caractersticas fsicas y qumicas delos materiales fertilizantes, lo cual justifica la publicacin de este manual tcnicocuyo propsito es el de ofrecer una informacin valida ya actualizada a losestudiantes, tcnicos, profesionales y agricultores, sobre las propiedades delos productos fertilizantes slidos.

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    1. Definiciones y conceptos

    1.1 Definicin de fertilizantes

    Por fertilizante se entiende cualquier material orgnico o inorgnico, natural osinttico que suministra a las plantas uno o ms de los elementos nutricionalesnecesarios para su normal crecimiento.

    Lo anterior supone que la condicin indispensable para que un material seconsidere como fertilizante es doble: de una parte, debe contener uno o ms delos nutrientes esenciales para el desarrollo vegetal y, de otra, la sustancia encuestin debe estar en capacidad de ceder estos elementos por su naturaleza ypropiedades especficas a las plantas, es decir, debe contenerlos en estadoaprovechable.

    1.2 Aprovechabilidad del fertilizante

    Un fertilizante comercial es un material que contiene al menos uno de losnutrientes primarios en forma asimilable para las plantas.Los elementos esencialesprimarios forman una muy amplia variedad de compuestos qumicos condiferentes grados de solubilidad en agua. Sin embargo, la solubilidad en aguano es el nico criterio para medir o calificar la aprovechabilidad de un fertilizante.

    Partculas cristalinas de sulfato de amonio

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    El caso es que algunos materiales fertilizantes de solubilidad limitada en aguahan demostrado ser aprovechados por la planta y, en algunos casos, ser tanto oms efectivos que aquellos fertilizantes altamente solubles en agua. Sin embargo,algunos materiales son tan insolubles que virtualmente no pueden ser consideradoscomo fertilizantes. Por ello, la mayora de los pases exige que, al menos, unaproporcin del contenido del nutriente en el fertilizante sea soluble en agua o enotro reactivo: por ejemplo, solucin de acetato de amonio neutro.

    Puesto que los fertilizantes nitrogenados y potsicos convencionales son demuy alta solubilidad, la solubilidad en agua se acepta universalmente como unamedida de la aprovechabilidad nutricional para la planta. Algunos mtodosespeciales deben ser aplicados para materiales menos solubles, solamente cuandohaya evidencia que seale a la solubilidad baja o controlada como ventajosapara la planta.

    En el caso de los fertilizantes fosfatados hay una variedad muy amplia quecontiene fsforo total o casi totalmente soluble en agua y materiales de solubilidadlimitada, cuya disponibilidad agronmica se evala mediante diferentesmetodologas. Adems de la solubilidad en agua, los mtodos ms comunes sebasan en la solubilidad del fsforo en soluciones neutras o alcalinas de nitratode amonio, o en soluciones de cido ctrico o frmico. Adems, el contenidototal de fsforo puede ser aceptado para algunos materiales. En Colombia, elInstituto Colombiano de Normas Tcnicas (ICONTEC), estipula o acepta comofsforo asimilable de los fertilizantes aquel que resulta de la suma del fsforosoluble en agua y del fsforo soluble en citrato de amonio neutro.

    1.3 Expresin del contenido nutricional

    En la actualidad, la mayora de los pases aceptan que los contenidosnutricionales de los abonos se expresan en trminos de nitrgeno elemental(N), pentxido de fsforo (P205) y xido de potasio (K2O). Los elementossecundarios y los microelementos se expresan usualmente en trminos de baseelemental; sin embargo, el calcio y el magnesio son expresados frecuentementecomo xidos.

    Este sistema de expresin es utilizado internacionalmente, en particular en elmbito comercial. Sin embargo, es completamente convencional y arbitrario. Lassiglas utilizadas no estn relacionadas con ninguna caracterstica del abono. As,el hecho de expresar el contenido de nitrgeno como N elemental, no debeinterpretarse en el sentido de que ese sea el estado qumico del elemento en elabono: lo propio es aplicable al resto de los nutrientes.En el mbito cientfico, setiende en la actualidad a utilizar la expresin elemental para todos los nutrientes.

    En la tabla 1 se recopilan los factores que deben aplicarse para convertir loscontenidos nutricionales de la base elemental a la de xido o viceversa. Estetipo de conversin es utilizado con frecuencia para los clculos requeridos en laprctica de la fertilizacin.

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    1.4 Definicin de algunos trminos usuales

    a) Grado

    El grado de un fertilizante se define como la relacin del contenido nutricionalexpresado en porcentaje (peso), en el siguiente orden: N-P2O5-K2O. Enconsecuencia, el fertilizante cuyo grado es 13-26-10, por ejemplo, contendria13% de nitrgeno (N), 26% de fsforo (P2O5) y 10% de potasio (K2O). En el casode los fertilizantes compuestos, el grado se emplea usualmente para designarel respectivo producto. En nuestro medio, es muy comn utilizar la denominacinde frmula en lugar de grado, pero estrictamente hablando ese trmino tieneotro significado.

    Tabla I. Factores de conversin de la expresin en base xido a la expresin en baseelemental y viceversa, segun IFDC 1979

    P2O5 X 0,44 (0,4364)** =PP X 2,29 (2,2914) =P2O5K2O X 0,83 (0,8302) =KK X 1,20 (1,2046) =K2OCaO X 0,71 (1,3992) =CaOMgO X 0,60 (0,6030) =MgMg X 1,66 (1,6582) =MgOSO4 X 0,33 (0,3333) =SS X 3,00 (3,0000) =SO4** Los factores entre parntesis deben utilizarse para clculos que demanden alta precisin

    b) Fertilizante qumico

    Es un producto manufacturado que contiene cantidades sustanciales de uno oms de los elementos esenciales primarios. El proceso de produccin industrialsuele involucrar reacciones qumicas, pero tambin puede consistirsimplemente en la refinacin de las fuentes fertilizantes naturales. Tal es el casodel cloruro de potasio.

    c) Fertilizante simple

    Se denomina as al abono que contiene solamente uno de los tres elementosesenciales primarios. Tal es el caso de la rea, el superfosfato triple o el clorurode potasio.

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    d) Fertilizante compuesto

    Es el abono que contiene ms de uno de los tres elementos esenciales primarios.Los fosfatos de amonio, por ejemplo, son fertilizantes compuestos ya que contienenfsforo y nitrgeno. Sin embargo, en algunos pases estos fertilizantes se consideranerrneamente simples.

    e) Fertilizante de mezcla fsica

    Es el fertilizante compuesto resultante de la simple mezcla fsica o mecnica dedos o ms materiales, sin que medie reaccin qumica alguna. As por ejemplo,de la mezcla de fosfato diamnico y cloruro de potasio, en proporcin 83,3% y16,7%, respectivamente, resulta el fertilizante compuesto de grado 15-38-10.

    f) Fertilizante complejo

    Se define como tal al abono compuesto resultante de la reaccin qumica de ingre-dientes o materias primas. Normalmente, la produccin de este tipo de abonos re-quiere de un montaje industrial relativamente complicado, de donde resulta la deno-minacin de complejo que recibe el producto resultante. En esencia, el fertilizantecomplejo difiere del mezclado en que cada una de sus partculas presentar la mis-ma composicin de N, P2O5 y K2O. Por el contrario, la composicin de una partculaen un fertilizante compuesto producido mediante mezcla fsica ser la del ingredientede la mezcla al cual pertenece. Esta caracterstica tiene trascendencia en lo relativo alos efectos del fenmeno de segregacin que se vern ms adelante.

    g) Estado fsico

    En general, los fertilizantes se utilizan en estado slido, lquido o gaseoso. Estetratado considera los fertilizantes slidos pero, aun en este estado, debe tenerse encuenta que existe ms de una alternativa de presentacin fsica. As, el estadocristalino es comn en algunos fertilizantes de origen natural; tal es el caso delcloruro de potasio, en tanto que los fertilizantes manufacturados o sintticos puedenser granulados o cristalinos.

    h) Fertilizante natural

    Es aquel producto fertilizante obtenido de depsitos o yacimientos minerales, elcual es comercializado despus de ser sometido a un proceso de beneficio yempaque. La roca fosfrica y el cloruro de potasio constituyen ejemplos defertilizantes de origen natural.

    i) Fertilizante sinttico

    Es el abono manufacturado mediante un proceso industrial. Como ya se indic,los fertilizantes complejos son sintticos, al igual que una gran variedad defertilizantes simples, como la rea, superfosfatos, nitrato de amonio, etc.

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    Una variante del origen sinttico es el de los subproductos. En efecto, algunosmateriales fertilizantes resultan de procesos industriales no encaminados a suobtencin sino a la fabricacin de otro producto. Los ejemplos ms conocidosen esta categora son el de las escorias thomas, que son subproductos de side-rurgia, y el del sulfato de amonio, remanente del proceso de produccin de lacaprolactama.

    j) Fertilizante granulado

    Material fertilizante en el cual las partculas estn constituidas por grnulos dedimetro variable que oscilan generalmente entre 2 y 4 mm. En general, el ter-mino granular no implica un proceso especfico para obtener la granulacin, yaque esta puede lograrse mediante la agregacin de partculas pequeas, frac-cionamiento y tamizado de fragmentos grandes y control del tamao del cristalen los procesos de cristalizacin.

    k) Fertilizante cristalino

    Es el abono cuyas partculas estn constituidas por cristales de diferente tama-o y forma. El sulfato de amonio, nitrato de potasio y el cloruro de potasio cons-tituyen ejemplos de fertilizantes cristalinos.

    l) Fertilizante prilled o perlado

    Fertilizante cuya granulacin de forma esfrica se obtiene mediante la solidifi-cacin de gotas durante su cada en aire u otro medio fluido, tal es el caso dealgunos tipos de rea. Las partculas resultantes son pequeas y su dimetrooscila entre 1 y 2 mm.

    m) Portador nutricional

    Se refiere al compuesto qumico que contiene el nutriente en el abono. Asi, elportador del fsforo en el superfosfato es el fosfato monoclcico [Ca(H2PO4)2].Como es lgico, el portador nutricional de un abono podr ser de naturalezamineral u orgnica. Casi todos los fertilizantes sintticos convencionales son deorigen mineral, es decir, el portador nutricional es inorgnico; la excepcin laconstituye la rea cuyo portador es orgnico [CO(NH2)2].

    n) Abono orgnico

    Se denomina abono orgnico al material fertilizante cuyo portador nutricional esun compuesto de tal naturaleza. Entre los fertilizantes sintticos, el nico conportador nutricional orgnico es la rea. Otros abonos orgnicos son los deorigen natural, tales como los residuos de cosecha, abonos verdes y estirco-les.

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    ) Sigla Comercial

    Se refiere a los vocablos cortos con los cuales se identifican los fertilizantes,tales como SAM (Sulfato de Amonio), SULPOMAG (Sulfato doble de potasio ymagnesio), etc.

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    2. Propiedades fsicasLas propiedades fsicas de un fertilizante son de considerable importancia, tantodesde el punto de vista de su efectividad agronmica, como en lo relativo a sussatisfactorias condiciones de aplicacin, transporte y almacenamiento. Unabuena cantidad de problemas que se presentan con los fertilizantes, tales comola compactacin, segregacin y excesiva higroscopicidad, son el resultado deinadecuadas propiedades fsicas. Generalmente, las tcnicas de manufacturautilizan diferentes tratamientos para generar condiciones fsicas favorables.

    2.1 Granulometra

    Antes de 1950 la mayora de los materiales fertilizantes se producan en polvo ocristales finos. Como resultado, los fertilizantes tenan un manejo engorroso yeran muy susceptibles a sufrir compactacin durante su almacenamiento, locual significaba un trabajo largo y tedioso para romper los agregados y dejar elproducto en condiciones de ser aplicado. El advenimiento y generalizacin dela granulacin ha mejorado notablemente las condiciones de manejo yalmacenamiento de los fertilizantes.

    As mismo, la granulacin ha hecho posible las aplicaciones areas de losfertilizantes y la utilizacin del sistema bulk blending en la preparacin defertilizantes compuestos por mezcla fsica, tecnologa sta que disminuye latendencia a la segregacin de las partculas.

    La determinacin del tamao de partculas y su distribucin es importante y esaplicada con frecuencia en los anlisis de rutina por los laboratorios de controlde calidad de las industrias productoras de fertilizantes. Sin embargo, su importanciavara de un producto a otro. As, es conocido que los abonos con muy bajasolubilidad en agua deben tener un tamao de partcula fino para asegurar sudisolucin en el suelo y su adecuada utilizacin por las plantas. En este casoestaran la roca fosfrica, las escorias thomas, el fosfato biclcico, los fosfatostrmicos, el yeso, las cales y las dolomitas. Desde luego que la finura requeridapor estos materiales produce una condicin polvosa que dificulta su manejo.

    La importancia del tamao de partcula en los fertilizantes de alta solubilidadradica en el hecho de que la tasa de disolucin est relacionada inversamentecon el tamao del grnulo, lo cual es clave cuando se trata de fabricarfertilizantes de lenta liberacin. De otra parte, se ha demostrado que un tamaode partcula superior a 5 mm conduce a una mejor eficiencia de los fertilizantesfosfatados de alta solubilidad, tales como los superfosfatos o los fosfatos deamonio, cuando son aplicados en suelos altamente fijadores de fosfatos (Surez,1971).

    La Figura 1 ilustra este patrn de comportamiento, en lo que podra ser el efectopromedio del tamao de partcula sobre la eficacia agronmica de los fertilizantes

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    fosfatados, en funcin de la solubilidad, segn lo planteado por Engelstad yRussel (1975). Sin embargo, el efecto de la granulometra sobre laaprovechabilidad de los fertilizantes hidrosolubles es muy variable y dependede factores mltiples como las caractersticas del suelo, especie cultivada,naturaleza del fertilizante y tecnologa utilizada para su aplicacin.

    Fassbender (1968) encontr en condiciones de invernadero que la eficacia delsuperfosfato hidrosoluble en polvo fue prcticamente nula, pero se incrementsustancialmente cuando se utiliz superfosfato granulado, cuando la capacidadde fijacin de fosfatos en el suelo es muy acentuada, como ocurre en losandisoles. Contrario a lo esperado, la eficacia de las escorias thomas, bajo lasmismas condiciones, fue igualmente baja o nula (Figura 2). En el suelo de bajacapacidad de fijacin de fosfatos se incrementaron tanto la eficacia delsuperfosfato en polvo como la de las escorias, siendo superior, sin embargo, laque se obtuvo con el superfosfato granulado.

    De igual manera, en un suelo alofnico con alta capacidad de fijacin de fosfatos,Surez (1971) encontr que la utilizacin de P por el tomate, a partir delsuperfosfato triple, se increment acentuadamente cuando el tamao de lapartcula aument de 0,5 a 6 mm de dimetro (Figura 3). En contraste, Arias yCantillo (1983) encontraron que tanto el fosfato monoamnico como el fosfatodiamnico, aplicados a la cebada en un suelo tropept de la sabana de Bogot,fueron ms eficaces cuando el dimetro de partcula oscil entre 1 y 2 mm(Figura 4).

    Engelstad y Terman (1980) explican que la relacin tamao de partculasolubilidad del P, y su efecto sobre la eficiencia de los fertilizantes fosfatadoshidrosolubles, no es clara y tiende a desaparecer en la medida que aumenta ladisponibilidad del P en el suelo. De otra parte, la granulometra puede jugar unpapel importante en lo concerniente al comportamiento agronmico de losfertil izantes nitrogenados. As, la util izacin de reas granuladas ysupergranuladas puede determinar un incremento en su eficiencia, en comparacina la rea Prilled comnmente usada en nuestro medio.

    Al respecto, Nommik (1974) demostr que la prdida de N por volatilizacin, apartir de la rea, fue ms rpida cuando se utiliz rea prilled o de grnulopequeo, en tanto que el proceso se retard significativamente a medida queaument el tamao del grnulo, tal como se ilustra en la Figura 5. El autor de lainvestigacin explica que este efecto se puede explicar por:

    a) Una menor tasa en el proceso de hidrlisis enzimtica de la rea,a medida que aumenta el tamao de la granulacin.

    b) Un incremento en la tasa de difusin vertical de la rea y del amonioliberado, merced al incremento en el gradiente de concentracin. As, elamonio, al moverse hacia un horizonte ms profundo, queda protegidode la accin de la volatilizacin.

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    2.2 Consistencia del grnulo

    Las partculas del fertilizante deben tener suficiente estabilidad mecnica, conel objeto de mantener un comportamiento normal durante las labores demanipuleo, sin que los grnulos se rompan y formen polvo. A efecto de lo anterior,se conocen tres distintos tipos de consistencia mecnica, reconocidos comodeseables, a saber:

    a) Resistencia al rompimiento

    b) Resistencia a la abrasin

    c) Resistencia al impacto

    En un buen nmero de pases de la Amrica Latina, los fertilizantes una vezempacados suelen requerir de un intenso manipuleo en operaciones detransporte y almacenamiento. Desde el momento en que un bulto de abono salede la fbrica hasta cuando es aplicado en el predio o parcela del agricultor, elrecorrido suele ser de miles de kilmetros, en medios de transporte diversos ybajo condiciones adversas. En estas circunstancias, el deterioro fsico del abonopuede ser acentuado. Las partculas o grnulos se rompen o desmoronan,produciendo una alta proporcin de finos o de material polvoso indeseable, yaque genera aterronamiento o compactacin del producto. Estos problemaspueden evitarse o, cuando menos, atenuarse en los fertilizantes cuyos grnulostienen un buen nivel de consistencia.

    FIGURA 1. Respuesta relativa a los fertilizantes fosfricos hidrosolubles e insolubles enagua en funcin del tamao del grnulo.(Finura = reciproco del radio de la partcula en mm).Engelstad y Russel (1975).

    incremento en finura

    Hidrosolubles

    Insolubles en agua

    Res

    pues

    taR

    elat

    iva

    (%)

    0

    20

    40

    60

    80

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    2.3 Densidad aparente

    La densidad aparente se define como el peso del producto por unidad de volumena granel.La consideracin de esta caracterstica es importante para calcular eltamao de los empaques, determinar la capacidad de almacenamiento enbodegas o en vehculos de transporte, as como para la calibracin dedosificadores volumtricos de abono. En la Tabla 2 se recopilan los rangos dedensidad aparente de algunos fertilizantes.

    FIGURA 2. Respuesta del tomate a niveles y fuentes de fertilizacin fosfrica ensuelos de diferente capacidad de fijacin de fosfatos.Fassbender y Mller (1968).

    0 44 88 175 350 0 44 88 175 350

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    TSP/polvoEscorias thomasTSP/granulado

    Ren

    dim

    ient

    oR

    elat

    ivo

    Dosis de fsforo (P) ppm

    100

    ALUVIALCap. fij. P26%

    AndisolCap. Fij. P94%

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    FIGURA 4. Efecto promedio de la granulometra y el tiempo de contacto delfertilizante con el suelo sobre el P-residual (Bray II) y la absorcin de fsforo por lacebada en un suelo de la sabana de bogot (valores promedio para DAP,MAP y TSP).Arias y Cantillo (1983).

    P-a

    bsor

    bido

    (mg/

    pote

    )

    Tiempo (semanas)

    0 4

    0

    0

    12

    14

    16

    18

    22

    < 1 mm1 - 2 mm2 - 4 mm1 - 4 mm

    8 12

    20

    24

    4 8 12

    0,5

    1,0

    1,5

    2,0

    2,5

    Tiempo (semanas)

    P-r

    esid

    ual(

    Bra

    yII)

    (ppm

    )

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    2.4 Humedad relativa crtica

    La humedad relativa crtica de un fertilizante se define como la humedad de laatmsfera por encima de la cual el material absorbe espontneamente humedad.Todas las sales solubles, incluidos los fertilizantes, tienen humedades crticascaractersticas, algunas de cuyas cifras se han incluido en la tabla 2. Esaltamente deseable que un material fertilizante tenga una elevada humedadrelativa crtica, de modo tal que pueda ser expuesto y manejado bajo altos niveles

    FIGURA 5. Prdida acumulada de N por volatilizacin a partir de urea en prills ydiferentes ureas granuladas.Nommik (1974).

    0 3 6 9 13

    0

    5

    10

    15

    20

    25

    Per

    dida

    por

    vola

    tiliz

    aci

    n(%

    del N

    aplic

    ado)

    20

    Urea Prilled

    0,0 - 0,2 g/grnulo

    0,4 - 0,8 g/grnulo

    2,0 - 2,2 g/grnulo

    Tipo de urea

    Tiempo (das)

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    de humedad atmosfrica, sin que el fertilizante se humedezca y pierda fluidez ysin que el abono gane humedad y ms tarde se compacte.

    Tabla 2. Densidad aparente y humedad relativa crtica de los principalesproductos fertilizantes, segn IFDC (1979)

    Fertilizantes densidad aparente Humedadrelativa crtica

    Productos no granulados Kg/m3 % a 20 OC

    Roca Fosforica 1.360 - 1.520Superfosfato simple 960 - 1.120Superfosfato Triple 880 - 1.040Cal agrcola 1.280 - 1.520Sulfato de amonio 1.020Cloruro de potasio 1.140 - 1.200

    Productos granulados

    Nitrato de amonio prill 720 63Urea prill 740 81Sulfato de amonio 1.010 - 1.060 81(cristales gruesos)Superfosfato simple 1.120 90Superfosfato triple 1.040 - 1.200 94Fosfato diamnico 960 - 1.040 82Fosfato monoamnico 960 - 1.040 91Cloruro de potasio 1.040 84Sulfato de potasio 1.180 96Sulfato doble de potasio y 1.520 - 1.570magnesio

    La humedad relativa crtica de un fertilizante determina en gran proporcin eltipo de empaque (grado de proteccin a la humedad) requerido en cada caso yes tambin determinante del nivel de manejo y almacenamiento a granel a quepuede someterse un fertilizante dado. Esta consideracin reviste particularimportancia cuando su manejo se efecta bajo condiciones de clima con altahumedad relativa.

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    Sin embargo, no debe sobrestimarse la importancia de esta propiedad. Por ejem-plo, algunas veces la humedad relativa crtica suele interpretarse err-neamente como una medida universal de la tendencia a la compactacin de unfertilizante. Actualmente, si un fertilizante es empacado en bolsas a prueba dehumedad, como es el caso de los empaques de polietileno, o si la pila de alma-cenamiento a granel es protegida con una cubierta plstica, la humedad atmos-frica es efectivamente excluida y, por consiguiente, la humedad relativa crticaser de poca importancia. En estas circunstancias, la compactacin, cuando ocu-rre, estar ligada a otros factores.

    Generalmente, los materiales utilizados para el empaque de los fertilizantes enbultos de 50 kg son el polipropileno, para el empaque exterior, y el polietilenopara el empaque interno sellado, que no permite la penetracin de la humedad.Sin embargo, los problemas de humedecimiento del producto empacado sepresentan con frecuencia debido a la ruptura de los sacos, causada durante el

    Planta industrial de fertilizantes NPK granulados de Monmeros Colombo Venezolanos, S.A. (E.M.A.)Barranquilla

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    prolongado lapso de transporte, por el muy alto nivel de manipuleo que nosiempre es cuidadoso en nuestro medio.

    De otra parte, como se observa en la Tabla 3, la combinacin de diferentesfertilizantes genera modificaciones en la humedad relativa critica de la mezclafsica resultante. Asi, es muy conocido cmo al mezclar nitrato de amonio(HRC:59) con rea (HRC:75) la humedad relativa crtica resultante baja a 18.Lo propio ocurre, aunque con menor gravedad, con otras mezclas (Tabla 3), locual puede generar efectos negativos en la calidad fsica del fertilizante obtenidopor la mezcla de diferentes fuentes.

    La resultante anterior adquiri un alcance importante en la agriculturacolombiana, a partir del ultimo decenio del siglo XX, debido al uso creciente deNPK obtenidos con mezcla fsica. Ntese, a manera de ejemplo (Tabla 3), quela rea y el KCl, portadores de una condicin aceptable en su higroscopicidad(HUR: 75 y 84 respectivamente), producen una mezcla con una capacidadmayor de humedecerse (HRC = 60) y, en consecuencia, susceptible a unacada importante en la calidad fsica del abono NK obtenido.

  • Propiedades generales de los fertilizantes slidos

    25

    3. Problemas fsicosLos principales problemas fsicos que pueden presentarse en los fertilizantesqumicos convencionales, con el consecuente efecto sobre su eficaciaagronmica o su facilidad de aplicacin, son la segregacin y la compactacin oapelmazamiento.

    3.1 Segregacin

    La segregacin ocurre cuando las partculas o grnulos individuales de unfertilizante difieren en propiedades fsicas, en grado tal, que respondendiferentemente a las alteraciones mecnicas causadas durante los procesos demanejo, almacenamiento y transporte de los fertilizantes. Como resultado, laspartculas de propiedades fsicas similares tienden a congregarse y, porconsiguiente, a eliminar la homogeneidad de la mezcla fertilizante.

    Si todas las partculas de un fertilizante fueran fsicamente idnticas, ningnnivel de manejo afectara su homogeneidad. Se ha demostrado que lacaracterstica fsica que ms influye sobre la tendencia a la segregacin es eltamao de partcula. Las partculas de tamaos diferentes tienden a segregarseen los rangos normales de las fuentes fertilizantes, sin que la densidad ni laforma influyan significativamente sobre ello.

    FIGURA 6. Reparticin de los contenidos de nutrientes en diferentes partes del cono de untalud en un BULK BLEND compuesto por urea, fosfato diamnico y cloruro de potasio*.

    1

    2 3 4

    5 6 7

    Frmula deseada 13-13-21

    Frmulas halladas

    1 13,7-13,3-20,5

    2 12,3-14,2-21,1

    3 13,5-12,7-20,8

    4 14,3-14,3-19,3

    5 7,7 -12,3-26,0

    6 17,4-12,3-17,8

    7 8,3 -12,1-25,8

    Debido a los diferentes tamaos y formas de las partculas de los diferentes componentesde la mezcla, se produce la separacin de la mezcla al formarse el talud cnico*Kummer, K.F. (1989).

  • AbonosNUTRIMON

    26

    Por otra parte, si todas las partculas de un fertilizante tuvieran idnticacomposicin qumica pero diferentes tamaos, se producira segregacin fsica,pero ello no afectara la uniformidad qumica del abono. Esta condicin es laque prevalece en los fertilizantes complejos bien granulados y, por ello, en estetipo de abonos la segregacin no es un problema.

    En cambio, la segregacin es un problema serio cuando se preparan fertilizantescompuestos mediante mezcla fsica de fuentes con diferentes tamaos departcula y, desde luego, con materiales que difieren en su composicin qumica.En este caso, cualquier nivel de segregacin en los ingredientes de la mezclaresultar en variaciones qumicas significativas.

    El uso del sistema bulk blending ha permitido llevar a un mnimo los nivelesde segregacin en los fertilizantes compuestos resultantes de mezclas fsicas.Bulk blending, o mezcla a granel, es una tecnologa para obtener mezclasfertilizantes en seco y en la cual sus componentes son completamente granuladosy de aproximadamente el mismo tamao de partcula. Los fertilizantescompuestos as obtenidos pueden distribuirse a granel o pueden empacarsepara su mercadeo.

    Sin embargo, aun en el caso de este tipo de mezclas bulk blend o a granel,puede presentarse segregacin: Kummer (1989) ha demostrado cmo las dife-rentes muestras obtenidas de un montn cnico resultado de la mezcla fsicade rea, DAP y KCl arrojaron grados distintos al 13-13-21 deseado (Figura 6). Enconsecuencia, al efectuar la aplicacin de esta mezcla fertilizante en el lote delcultivo, la distribucin nutricional no ser uniforme ya que en los diferentes si-

    FIGURA 7. Reparticin de los nutrientes sobre el campo despus de esparcir un bulkblend compuesto por urea, fosfato diamonico y cloruro de potasio. Kummer; 1989

    7 6 5 4 3 2 0 2 3 4 5 6 7

    -6

    0

    -4

    -2

    2

    4

    6

    Des

    viac

    in

    dela

    frm

    ula

    dese

    ada

    (%)

    Frmula deseada 13-13-21

    Anchura de trabajo: 15 m

    8,6-17,2-22,6 14,3-10,7-20,1 9,0-16,6-22,2Frmula realmente determinada

    N

    P O

    K O

    2 5

    2

    * kummer, K.F. (1989).

  • Propiedades generales de los fertilizantes slidos

    27

    tios se estarn aplicando grados nutricionales diferentes, tal como se ilustra enla figura 7.

    Desde luego que la segregacin y los problemas de heterogeneidad nutricional,en su aplicacin, no ocurren cuando se utilizan abonos NPK resultantes de reac-cin qumica industrial que presentan buena granulacin. Los materiales utiliza-dos como materia prima para la mezcla pueden ser fertilizantes simples, com-puestos o una combinacin de los dos. Los ms utilizados para bulk blendingson los fosfatos monoamnicos y diamnicos, el superfosfato triple, cloruro depotasio, nitrato de amonio, rea y sulfato de amonio.

    3.2 Compactacin

    Durante el perodo comprendido entre su produccin y la aplicacin, losfertilizantes deben ser almacenados a granel o en empaques. El perodo dealmacenamiento vara considerablemente, desde menos de un mes hasta unao o ms. Es esencial que durante este perodo el material fertilizante permanezcacompletamente suelto o, cuando ms, que la compactacin o tendencia aaterronarse sea tan mnima, que la condicin suelta original del fertilizante serestituya con el manejo o manipulacin normal.

    Uno de los problemas ms frecuentes en la industria de los fertilizantes qumicoses la compactacin. Para la mayora de estos fertilizantes, las causas de dichofenmeno son el desarrollo de enlaces cristalinos entre las partculas o grnulosdel material. Estos enlaces se desarrollan durante el perodo de almacenamiento,tanto como resultado de reacciones qumicas internas, como por efectos trmicosque producen la precipitacin de cristales a partir de pequeas cantidades de

    secuencia de la disolucin de grnulos de fertilizantes NPK hidrosulobles.

  • AbonosNUTRIMON

    28

    soluciones salinas presentes en el material fertilizante. Entre los factores variosque influyen en la compactacin se citan los principales:

    a) El tamao de la partcula;

    b) La consistencia de los grnulos;

    c) El contenido de humedad en el material;

    d) La temperatura de almacenamiento

    e) La humedad relativa crtica de los ingredientes de la mezcla, o aquellaresultante de la misma.

    En general, el riesgo de apelmazamiento es mayor en los fertilizantes polvosos,o en los granulados con un bajo nivel de consistencia en la partcula. As mismo,cuando el fertilizante se empaca sin mediar un adecuado perodo de secamientoo curado, la compactacin se torna muy frecuente, al igual que cuando elproducto se humedece debido al alto nivel de higroscopicidad en el material.

    Un alto ndice de salinidad en el fertilizante, o en uno de sus ingredientes, sueletambin predisponer el producto a la compactacin. Tal es el caso de los gradosaltos en potasio, cuando el portador de este elemento es el cloruro de potasio.Como es lgico prever, el apelmazamiento en los fertilizantes constituye un graveproblema por cuanto limita la fluidez del producto y, por consiguiente, dificultaacentuadamente las labores de aplicacin, en particular cuando se trata deaplicaciones a mquina o en avin, hasta el punto de que esta labor puedetornarse impracticable. Polo (1980) seala las siguientes precauciones paradisminuir el riesgo de compactacin:

    a) No mezclar productos incompatibles.

    b) Secamiento adecuado durante la produccin.

    c) Tamizado apropiado para evitar la presencia de finos.

    d) Almacenamiento correcto para no generar un muy alto nivel decompresin en el arrume.

    e) Utilizacin de acondicionadores.

  • Propiedades generales de los fertilizantes slidos

    29

    4. Propiedades qumicasEntre las principales propiedades qumicas bsicas de los fertilizantes estn lasolubilidad, el ndice de salinidad, la acidez o basicidad residual y el pH de lasolucin saturada.

    4.1 Solubilidad

    Esta es una propiedad fundamental en los fertilizantes qumicos, ya que, comose discuti previamente, es en ella donde reside la mayor o menor disponibilidadde los nutrientes. En general se entiende que un abono soluble est en capacidadde liberar nutrientes del estado slido, no aprovechable para la planta, al estadoinico requerido para su absorcin. Por consiguiente, en principio habra queaceptar que la disponibilidad potencial de los nutrientes en un fertilizante esten relacin directa con el nivel de solubilidad del portador.

    Como ya se advirti, la solubilidad en agua constituye un parmetro universalmenteaceptado como criterio de aprovechabilidad. Los fertilizantes que exhiben un nivelsignificativo de solubilidad en agua se denominan hidrosolubles. Sin embargo,este criterio no es el nico vlido, pues tambin se reconoce la solubilidad encitrato de amonio neutro o en cido ctrico como ndice de disponibilidad del P enlos abonos fosfricos. Los abonos con baja o nula solubilidad en agua, pero conalta solubilidad en citrato o cido ctrico se denominan citrosolubles, siendo elejemplo ms conocido el caso de las escorias thomas y el del fosfato biclcico.

    Evidentemente, la solubilidad y, por tanto, la aprovechabilidad del fsforo de losfertilizantes hidrosolubles es mayor que la correspondiente a los citrosolubles. Noobstante, bajo determinadas circunstancias, los citrosolubles pueden resultar de igualo mayor eficacia agronmica que los hidrosolubles.

    4.1.1 Disolucin de los fertilizantes

    La solubilidad inherente al portador nutricional del abono, constituye tan slouno de los factores que inciden en la intensidad con que ocurre el fenmeno dedisolucin del fertilizante en el suelo. Otros factores involucrados son lossiguientes:

    a) Disponibilidad de agua en el suelo.

    b) Caractersticas del suelo.

    c) Temperatura.

    d) Tamao y tipo de partcula.

    e) Tecnologa de aplicacin del abono.

  • AbonosNUTRIMON

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    Resulta evidente que el contenido de humedad en el suelo es factor definitivopara que tome lugar la disolucin del abono. Las plantas no podrn utilizar losnutrientes aplicados, mientras no se cuente con el agua requerida para generarla liberacin de los iones nutritivos hacia lo que se conoce como la solucin delsuelo. De all que la prctica de la fertilizacin, cuando no se dispone de riego,debe estar supeditada y circunscrita a las pocas de lluvia.

    Son numerosas las caractersticas fsicas, qumicas y mineralgicas del sueloque influyen en la disolucin del abono, pero una de las ms conocidas es lareaccin del suelo o pH. A manera de ejemplo, ha sido muy estudiado el efectode esta variable sobre la disolucin de la roca fosfrica y, en general, sobre latasa de disolucin de los abonos fosfatados. McKay y Syers (1986) encontraronque la roca fosfrica de Sechura (Per) haba liberado un 34% de su fsforopor disolucin, cuando el pH del medio fue de 5,2, pero la proporcin del Pliberado tan slo fue del 2% cuando el pH se elev a 6,9, a 90 das de suaplicacin (Tabla 4).

    Tabla 4. Disolucin de la roca fosfrica de Sechura (Per) en funcin del pH delsuelo (McKay & Syers 1986).

    Proporcin del P disuelto (%)pH (agua) 10 das 30 das 90 das

    5.20 19.4 32.5 33.65.80 5.4 13.7 14.26.40 3.2 4.3 4.06.90 1.4 1.8 2.0

    Desde luego que la temperatura es un factor que incide acentuadamente en ladisolucin del abono, tal como ocurre con todas las reacciones qumicasconocidas. Como es obvio, su accin es directa y est asociada con la componentetrmica del clima. Sin duda, cabe esperar que en los climas clidos la velocidadcon que disuelve un abono sea mayor que la que opera en los climas fros,cuando otras condiciones influyentes permanecen constantes.

    Previamente ya se discuti el efecto del tamao de partcula sobre la disolucin.Sin embargo, no es slo el tamao el que influye sino tambin otras caractersticasde los grnulos. As, el recubrimiento aplicado a las partculas del abono sueletener una acentuada influencia sobre su reaccin en el suelo. De hecho, laaplicacin de cierto tipo de materiales para este propsito se utiliza en laproduccin de fertilizantes de liberacin lenta.

    De otra parte, la tecnologa utilizada para la aplicacin del fertilizante, en especial larelativa a la poca y al sistema, constituye tambin factor determinante de lavelocidad con que reacciona el producto, en interaccin con los otros factoresincidentes.

  • Propiedades generales de los fertilizantes slidos

    31

    4.1.2 Significado agronmico

    Desde el punto de vista agronmico, la disolucin del abono no solamentedetermina o influye en la mayor o menor disponibilidad del nutriente o de losnutrientes aplicados, sino que, adems, ejerce efectos significativos sobre otroscomponentes de la eficacia agronmica del fertilizante, a saber:

    a) Prdidas de nutrientes

    Si bien es cierto que una alta solubilidad implica mayor disponibilidad para laplanta, no lo es menos que un nutriente soluble puede estar sujeto a un mayornivel de prdidas, dependiendo de factores edficos, ambientales y biticos.Estas prdidas estn ligadas a la ocurrencia de procesos o grupos deprocesos de naturaleza fisico-qumica, qumica y bioqumica, entre los cua-les se destacan los siguientes:

    i) Fijacin.

    ii) Lixiviacin.

    iii) Inmovilizacin.

    iv) Volatilizacin.

    v) Denitrificacin.

    vi) Acomplejamiento.

    vii) Escorrenta y erosin.

    La magnitud de las prdidas de nutrientes a partir del fertilizante aplicadodetermina la eficacia de la fertilizacin. Tal eficacia se entiende como la pro-porcin del nutriente utilizada por las plantas en relacin con la cantidadtotal aplicada. Dicho parmetro generalmente se expresa en trminos deporcentaje.

    b) Persistencia del efecto fertilizante

    Este parmetro se refiere al mayor o menor perodo durante el cual elnutriente o nutrientes aplicados permanece disponible para el cultivo.Resulta lgico pensar que una alta tasa de disolucin del abono puederesul tar en un nivel de prdida de nutr ientes tambin al to y, porconsiguiente, en una escasa persistencia del efecto fertilizante duranteel ciclo de cultivo, bajo determinadas circunstancias, aunque muchos otrosfactores edficos, ambientales y tecnolgicos influyen en esta resultante,como es obvio.

  • AbonosNUTRIMON

    32

    c) Efecto residual

    La residualidad del fert i l izante se interpreta como la prolongacinde su efecto al cult ivo o cult ivos subsiguientes al que se le practice l abonamien to . Como es na tu ra l , l a so lub i l i dad inhe ren te de lproducto y tambin su tasa de disolucin inf luyen en la magnitud deeste efecto.

    Como norma general, una mayor velocidad en la disolucin suele estar asociadacon una baja residualidad, en tanto que abonos de lenta disolucin, como es elcaso de las rocas fosfricas, suelen exhibir un acentuado efecto residual, alpunto de que, con frecuencia, su accin benfica se expresa con mayorincidencia en el cultivo que sigue al que recibi la fertilizacin. Otro tanto ocurrecon las cales.

    Lo ya discutido permite concluir que la resultante de la velocidad dedisolucin del abono sobre su eficacia agronmica, depende de un buennmero de factores edficos, ambientales y tecnolgicos, como tambinde sus interacciones. La tabla 5 recoge los valores de solubilidad en aguade los principales fertilizantes nitrogenados, fosfricos y potsicos. Esimportante tener en cuenta que estas cifras se han determinado mediantedisolucin en agua destilada y desmineralizada a una temperatura de 20OC. Lgicamente que los cambios en la calidad y la temperatura del aguautilizada, en la prctica modifican la solubilidad de los productos, lo cuales importante tomar en cuenta para la ferti l izacin lquida (foliar yfertirriego).

    4.2 pH de la solucin saturada

    El pH de la solucin saturada es una de las caractersticas qumicasimportantes en los fertilizantes, por cuanto explica ciertas particularidadesdel comportamiento agronmico de algunos de ellos. Como su nombre loindica, este parmetro se refiere al valor del pH medido en el seno de unasolucin cuyo disolvente es agua destilada y cuyo soluto es el fertilizanteen cuestin, siempre y cuando previamente se haya conseguido el estadode saturacin.

    Su inters agronmico radica en el hecho de que el pH as obtenido seaproxima o constituye un ndice del pH que se desarrollar en lasproximidades de los grnulos o de la banda fertilizante en el momentoque se produce su d iso luc in en e l sue lo , s iendo su magn i tudindepend ien te de la ac idez o bas ic idad res idua l generada conposterioridad al momento en que el abono completa su reaccin. En laTabla 6 se registran los valores de pH en solucin saturadas tpicos delos principales fertilizantes.

  • Propiedades generales de los fertilizantes slidos

    33

    Tabla 5. Valores de Solubilidad para diferentes productos fertilizantes.

    Fertilizantes nitrogenadosProducto Solubilidad en agua

    (g/100ml) 20OC

    rea 108Nitrato de amonio 187Sulfato de amonio 80

    Fertilizantes fosfricosProducto Solubilidad

    Agua(%) Citrato(%)Superfosfato triple 85Fosfato monoamnico 95Fosfato diamnico 95Escorias thomas

  • AbonosNUTRIMON

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    Tabla 6. Valores de pH en solucin saturada de algunas fuentes fertilizantes(Hauck 1984).Producto ph de la solucion saturadarea >9.0Nitrato de amonio 4.7Nitrato de calcio 7.0Sulfato de amonio 5.4Agua amoniacal >9.0Fosfato monoamnico 3.5Fosfato diamnico 8.0Superfosfato triple 1.0Nitrato de potasio 7.0

    4.2.1 Fertilizantes nitrogenados

    Sabido es que los fertilizantes nitrogenados, como resultado de la nitrificacindel amonio, dejan un residuo cido en el suelo. Sin embargo, en lo tocante alpH que se desarrolla durante su reaccin, se presentan diferencias substanciales.As, la rea desarrolla un pH alcalino, en virtud de la reaccin de hidrlisis quetiene lugar en el suelo, tal como lo describen Vlek y Craswell (1981) en lasiguiente reaccin:

    CO(NH2)2 + H+ + 2H2O ----> 2NH4+ + HCO3-

    El anin HCO3- es el responsable del desarrollo de un medio fuertemente alcalino,el cual va a favorecer el desprendimiento de NH3 (amoniaco), en forma de gas,segn la reaccin:

    NH4+ + OH- ---> NH3 + H+

    La acidez generada por esta reaccin es neutralizada por el bicarbonatoresultante de la hidrlisis, as:

    HCO3- + H+ ---> H2O + CO2

    Estas ecuaciones ilustran el conocido fenmeno de volatilizacin del amonio, elcual puede generar prdidas de nitrgeno considerables, a partir de la aplicacinsuperficial de rea, tal como ha sido demostrado por un buen nmero deinvestigadores. Un buen ejemplo constituye el caso de los resultadosexperimentales obtenidos en suelos arroceros inundados, en condiciones deltrpico, por Vlek y Craswell (1979, 1981).

  • Propiedades generales de los fertilizantes slidos

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    En general se acepta que, bajo condiciones adversas, las prdidas porvolatilizacin, a partir de rea aplicada superficialmente en arrozales inundados,puede alcanzar magnitudes tan altas como del 50% del nitrgeno aplicado, locual se explica por el hecho de que este fertilizante desarrolla un pH alcalinodurante su reaccin en el suelo, como se ilustr previamente. En contraste, elpH de la reaccin del sulfato de amonio es cido, circunstancia que inhibe elproceso de volatilizacin por hidrlisis y conlleva a prdidas de N definitivamenteinferiores.

    El desprendimiento de NH3 a partir de rea, no solamente conlleva a prdidasde N por volatilizacin, sino que el amoniaco liberado es fitotxico y puede afectarseveramente la germinacin o emergencia de las plntulas, en particular cuandoel fertilizante es localizado muy cerca de la semilla.

    4.2.2 Fertilizantes fosfricos

    El pH de la solucin saturada de los fertilizantes fosfricos presenta una ampliavariacin, segn se observan los valores registrados en la Tabla 6. La disolucinde los superfosfatos desarrolla en la proximidad del grnulo una reaccinfuertemente cida (pH 1,0); lo mismo ocurre con el fosfato monoamnico, aunquela acidez generada es un tanto ms dbil (pH 3,5). Por el contrario, la disolucindel fosfato diamnico resulta en reaccin alcalina (pH 8,0).

    Se ha comprobado que la reaccin del fertilizante modifica el pH del sueloadyacente a la banda de aplicacin durante cierto tiempo. As, Sample y suscolaboradores (1980) encontraron que cuando el superfosfato triple se aplicen bandas a un suelo de pH 5,6, la reaccin del suelo prximo a la banda delfertilizante permaneci por debajo de un pH 3,0 durante por lo menos 6 semanas.

    Los efectos agronmicos derivados del pH de la reaccin del abono fosfrico enel suelo pueden ser importantes, pero su sentido positivo, negativo o inocuodepender de las condiciones del suelo, de la especie cultivada, de lascondiciones ambientales y del sistema y la poca de aplicacin del producto.

    Sullivan (1978) sostiene que los altos valores de pH generados por el fosfatodiamnico pueden derivar en efectos negativos sobre la eficacia de estefertilizante, cuando este se aplica en suelos calcreos o con alto contenido decalcio cambiable, debido a la precipitacin de fosfatos insolubles de calcio. Indica,adems que, en este caso, el fosfato monoamnico resultara en una mayoreficacia agronmica, al desarrollar un pH cido.

    En cambio, bajo condiciones de suelos cidos, pobres en calcio y con elevadasconcentraciones de aluminio, la reaccin alcalina del fosfato diamnico seratericamente ventajosa, por cuanto promovera una mayor eficacia del abono,en comparacin al superfosfato triple, cuya reaccin fuertemente cida (pH 1,0)supone una intensa precipitacin hacia fosfatos insolubles de aluminio y hierro,segn ha sido demostrado por Amzquita (1981) y por Arias y Cantillo (1983).

  • AbonosNUTRIMON

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    Por otra parte, el incremento temporal del pH del suelo adyacente a la bandadel fertilizante, generado por la disolucin del fosfato diamnico, promueve, aligual que en el caso de la rea, el desprendimiento de amoniaco y el consecuentedesarrollo de efectos fitotxicos, cuando el producto se aplica en banda cercade la semilla (Engelstad y Terman, 1980). Se ha encontrado que el efecto esparticularmente daino cuando este abono se utiliza en la fertilizacin de lapapa, segn se desprende de experiencias a nivel comercial en Colombia.

    4.3 Equivalente de acidez o basicidad residual

    El uso de fertilizantes en agricultura tiende con frecuencia a cambiar el pH delsuelo. La acidez o basicidad de un fertilizante es una medida del grado en quela reaccin del suelo cambia cuando el material se aplica a un cultivo. Estapropiedad tambin suele denominarse acidez o basicidad potencial, residual oequivalente.

    La acidez potencial de un fertilizante dado se expresa comnmente en trminosdel peso del carbonato de calcio requerido para neutralizar la acidez causadapor la aplicacin de 100 kg del fertilizante en cuestin. A esta cifra se denominandice de acidez residual y se le antepone el signo menos (-). As mismo, labasicidad residual se expresa en trminos del peso de carbonato de calciorequerido para generar un nivel de alcalinidad igual al dejado por la aplicacinde 100 kg del fertilizante. Esta cifra constituye el ndice de basicidad y se leantepone el signo positivo (+). Si el residuo generado por el fertilizante no es nicido ni alcalino, la residualidad del producto es neutra (0) (Tabla 7).

    La acidez, alcalinidad o neutralidad residual de un fertilizante no debe confundirsecon el pH de su reaccin (pH de la solucin saturada), discutido previamente.As, por ejemplo, la rea hidroliza en el suelo para dar amonio y esa reaccinqumica eleva el pH en las proximidades del grnulo hasta un valor de 9 o ms.Sin embargo, el amonio generado es oxidado posteriormente a nitrato y estareaccin deja residuos cidos en el suelo. Por ello, todos los fertilizantesnitrogenados que se utilizan actualmente en la agricultura son, en mayor o menorgrado, agentes acidificantes de los suelos.

    El efecto de una sola aplicacin anual de fertilizantes sobre el pH del suelo, adosis normales, es relativamente dbil y, en algunos casos, dependiendo delpoder de amortiguacin del suelo, su significado agronmico es despreciable.Sin embargo, el efecto acumulativo de aplicaciones sucesivas durante muchosaos, puede acidificar el suelo hasta el punto de afectar su productividad, amenos que se tomen las medidas correctivas del caso. Por otro lado, hay querecordar que el uso de fertilizantes formadores de cido en suelos alcalinospuede derivar en efectos benficos.

    En la Tabla 7 se registran los equivalentes de acidez o basicidad de algunosmateriales fertilizantes. Como se ve, el sulfato de amonio, cloruro de amonio ylos fosfatos de amonio son fertilizantes formadores de cido, debido a que el

  • Propiedades generales de los fertilizantes slidos

    37

    catin amoniacal es formador de cido. La rea y el nitrato de amonio generanmenor acidez debido a que la misma est asociada exclusivamente al contenidode nitrgeno. Los nitratos de sodio, potasio y calcio producen alcalinidadresidual debido a que la acidez generada por el N es neutralizada y superadapor la basicidad derivada del catin acompaante.

    Tabla 7Equivalentes de acidez o basicidad residual e ndices de salinidad de losmateriales fertilizantes (IFDC 1979).

    Equivalente deacidez (-) o basicidad ndice de

    Material fertilizante (+) residual salinidadKg CaCO3/100Kg deFertilizante NaNO3= 100

    rea -84 75.4Nitrato de amonio -63 104.7Sulfato de amonio -112 69.0Fosfato monoamnico -65 29.9Fosfato diamnico -64 34.2Superfosfato triple 0 10.1Roca fosfrica +56Cloruro de potasio 0 116.3Sulfato de potasio 0 46.1Sulpomag 0 43.2Nitrato de potasio 0 40.2Sulfato de calcio 0 8.1Cales calcticas +80 a +95 4.7Cales dolomticas +90 a +100 0.8Azufre elemental -312

    En nuestro medio, la acidez residual derivada de la aplicacin de algunosfertilizantes se ha considerado tradicionalmente como nociva, desde elpunto de vista agronmico. En real idad, la apl icacin reiterada yprolongada de este tipo de fertilizantes en suelos con bajo poder deamortiguacin, puede desembocar a la larga en una cada drstica delpH, con resultantes francamente adversos para el desarrollo vegetal. Pero,mediando la concurrencia de ciertos factores favorables, una ligera cadaen el valor del pH del suelo puede resultar en efectos benficos para laplanta.

  • AbonosNUTRIMON

    38

    Los fosfatos de amonio, por ejemplo, dejan un residuo cido en el suelo debidoa la nitrificacin del amonio. Engelstad y Terman (1980) sostienen que estaacidificacin temporal en la zona adyacente al grnulo o a la banda del fertilizante,puede resultar en un incremento en la disponibilidad y absorcin de fsforo porla planta, dependiendo de las caractersticas del suelo.

    Al respecto, Arias y Cantillo (1983) estudiaron el efecto del pH residual sobre lautilizacin de fsforo por la cebada en un suelo de la sabana de Bogot ycomprobaron que la mayor eficiencia fertilizante de los fosfatos de amonio (DAPy MAP), en comparacin con el superfosfato triple, estuvo asociada con la acidezresidual generada por aquellos. La Figura 8 muestra cmo en la medida en queel pH residual disminuy de 5,6 a 5,3, la absorcin de fsforo por la planta decebada aument significativamente.

    Este mismo efecto puede ser producido por la acidificacin residual resultantede la aplicacin de fertilizantes nitrogenados amoniacales. As, Miller ycolaboradores (1970) comprobaron que la absorcin de fsforo por el maz setriplic cuando el superfosfato triple se aplic conjuntamente con el sulfato deamonio, resultado que estuvo asociado con la accin acidificante del sulfatoque produjo una cada de 0,6 unidades en el pH del suelo prximo a la raz.

    FIGURA 8. Relacin entre pH residual del suelo y la absorcin fsforo por la cebadafertilizada con fosfato monoamnico (MAP) en un suelo de la Sabana de Bogot. Arias yCantillo (1983)

    0,5

    P-a

    bsor

    bido

    (mg/

    plan

    ta)

    pH residual

    1,0

    1,5

    2,0

    2,5

    3,0

    3,5

    4,0

    4,5

    5,3 5,4 5,5 5,6

    r=0,78**

  • Propiedades generales de los fertilizantes slidos

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    Esta disminucin del pH provoc una predominancia de los aniones H2PO4- sobrelos HPO4, siendo los monovalentes ms fcilmente asimilados que losdivalentes, con lo cual se favoreci la disponibilidad del fsforo para la planta.

    4.4 ndice de salinidad

    Es bien conocido el hecho de que las altas concentraciones de sales solublesen la solucin del suelo pueden causar dao a las plantas o impedir lanormal germinacin de las semillas o emergencia de las plntulas. Se creeque el efecto adverso de la salinidad est relacionado, en parte, con elaumento de la succin osmtica de la humedad del suelo. La relacin deeste fenmeno con los fertilizantes radica en el hecho de que estos materialesson efectivamente sales, aunque algunos lo son ms que otros.

    En condiciones normales, un fertilizante distribuido uniformemente, en la dosisnormal de aplicacin, no produce concentraciones salinas suficientementealtas como para causar dao a las plantas. Sin embargo, las aplicacioneslocalizadas en contacto con la semilla o en bandas muy cerca de la semilla ode las plntulas en crecimiento, puede causar dao, dependiendo de lalocalizacin, tipo de fertilizante, dosis de aplicacin, especie cultivada, etc.

    El ndice de salinidad de un fertilizante es una cifra indicativa del grado en elcual una cantidad dada del producto incrementa la presin osmtica de lasolucin del suelo. La Tabla 7 recopila los ndices de salinidad estimadospara las fuentes fertilizantes ms importantes. Esta, sin embargo, es unacifra relativa, ya que se interpreta como el incremento en la presin osmticade la solucin del suelo, en comparacin con el incremento obtenido con laaplicacin de un peso igual de nitrato de sodio.

    Debe quedar claro, por lo tanto, que los ndices de salinidad son vlidosnicamente para comparar un fertilizante con otro. La cantidad de fertilizantesque puede ser aplicada sin peligro de dao al cultivo depende, adems delndice de salinidad, de otros factores como la especie cultivada, la poca deaplicacin, sistema de aplicacin, tipo de suelo, contenido de humedad, etc.

    De otra parte, hay que tener en cuenta que el dao al cultivo puede sercausado por razones diferentes a la concentracin de sales. As, por ejemplo,el desprendimiento de amoniaco a partir de la rea o del fosfato diamnico,en el mbito adyacente a las semillas o plntulas, puede producir un efectofitotxico.

    El ndice de salinidad es particularmente til para seleccionar fertilizantesque deben ser aplicados en contacto o muy cerca de la semilla. Confrecuencia, este sistema de aplicacin permite obtener una alta eficiencia deutilizacin, siempre y cuando el fertilizante utilizado no cause dao a la planta.De otra parte, cuando se trata de aplicar fertilizantes en suelos salinos, debepreferirse aquellos que tengan un bajo ndice de salinidad.

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    Asi mismo, el uso de fertilizantes en sistemas de fertirriego suele generarproblemas muy serios de salinizacin cuando se aplican muy altas dosificacionesde nutrientes, particularmente en el riego por goteo bajo cubierta, como ocurreen los cultivos de flores para exportacin (Wolf et al., 1992).

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    5. Compatibilidad qumica en mezclasCuando se mezclan fuentes fertilizantes simples, el primer aspecto que debeconsiderarse es que los ingredientes de la mezcla sean qumicamentecompatibles. Afortunadamente, para el caso de los principales fertilizantessimples, solamente hay unas pocas combinaciones que pueden tener problemasde compatibilidad. La incompatibilidad qumica de los materiales fertilizantespuede generarse por las siguientes causas:

    a) Desarrollo de calor en la mezcla.

    b) Desarrollo de humedad.

    c) Produccin de gas.

    d) Compactacin.

    e) Aumento de higroscopicidad en la mezcla.

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    La compatibilidad qumica de algunos materiales fertilizantes comnmenteutilizados en mezclas se muestra en la tabla 8. Como se ve, una de lascombinaciones completamente incompatibles es la de nitrato de amonio conrea, debido a que la humedad relativa crtica de esta mezcla disminuye hastaun nivel sumamente bajo, como es el del 18%, lo cual hace imposible su manejoen estado slido, aun en condiciones de mnima humedad atmosfrica (vesela tabla 3).

    Las combinaciones de rea con superfosfatos figuran en la tabla 8 como decompatibilidad limitada. No obstante, estas mezclas pueden tornarsecompletamente incompatibles, dependiendo del contenido de humedad delsuperfosfato. La causa de esta incompatibilidad se explica por la reaccin qumicaentre la rea y el fosfato monoclcico que libera agua de hidratacin y provocauna pegajosidad severa en la mezcla. De otra parte, la combinacin de reacon materiales alcalinos, como es el caso de las cales y las escorias thomas,provoca el desprendimiento de amoniaco desde la rea, constituyndose as enuna mezcla incompatible.

    Las mezclas de fosfato diamnico con superfosfatos son de compatibilidadlimitada debido a que en un almacenamiento prolongado del producto empacadose generan reacciones que conducen a compactacin en la mezcla. Otro tantopuede ocurrir cuando se mezclan algunos tipos de fertilizantes compuestos concloruro de potasio.

    El aumento de higroscopicidad en la mezcla, como ocurre entre la rea y elnitrato de amonio, se genera con menor intensidad en muchas otras mezclas(vese Tabla 3) y constituye sin duda un componente de incompatibilidad quedebe tenerse en cuenta.

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    Caractersticas de los abonos NUTRIMONMonmeros Colombo Venezolanos, S.A. (E.M.A.) produce una amplia gama deFERTILIZANTES COMPUESTOS granulados de la marca NUTRIMON en sucomplejo industrial localizado en Barranquilla. Tambin produce el SULFATODE AMONIO y NITRATO DE POTASIO NUTRIMON y comercializa una lneacompleta de fertilizantes simples, con lo cual satisface un 70% de la demandade fertilizantes que requiere la agricultura y ganadera para la produccin de losalimentos y materias primas que el pas requiere.

    1. Solubilidad

    La caracterstica que distingue a los fertilizantes NUTRIMON es su altasolubilidad, condicin esta que, como ya se discuti anteriormente, constituyeuna garanta de eficacia agronmica, por cuanto:

    a) Permite una rpida utilizacin por el cultivo de los nutrientes aplicados.b) Garantiza la eficacia de aplicaciones despus de la germinacin y aun

    en estados avanzados de desarrollo del cultivo.c) Permite obtener excelentes resultados en especies perennes en produccin

    y en pastos establecidos.

    2. Granulacin

    Otra propiedad relevante de los productos NUTRIMON es la calidad de sugranulacin. El tamao del grnulo de los fertilizantes compuestos es mayorque el de otros productos existentes en el mercado, lo cual determina:

    a) Un suministro gradual de los nutrientes a lo largo del ciclo productivodel cultivo.

    b) El riesgo de compactacin es bajo.c) Alta fluidez en la aplicacin a mquina.d) Uniformidad en la aplicacin.e) Mxima eficiencia en aplicaciones areas.

    3. Portadores Nutricionales

    La mayor parte del Nitrgeno (60-70%) de los fertilizantes compuestosNUTRIMON est como Nitrgeno Amoniacal (NH4+) y un 30 a 40% del mismoest presente en forma ntrica (NO3-).

    La forma ntrica, permite una muy rpida accin fertilizante, debido a su inmediatadisponibilidad para el cultivo. La porcin amoniacal, como ya se explic en otraparte de esta obra, puede ser almacenada en el suelo y, as, garantiza unadecuado suministro del elemento a lo largo del perodo vegetativo del cultivo.

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    Como ya se indic, el fsforo de los fertilizantes compuestos NUTRIMON es demxima solubilidad, en virtud de que los portadores del elemento son fosfatoamnicos, cuya solubilidad en agua es superior al 95%.

    Con excepcin del grado 14-14-14-2, en el cual el portador del Potasio es Sulfatode Potasio, los fertilizantes compuestos NUTRIMON llevan este elemento enforma de Cloruro de Potasio.

    4. Especificaciones de los Fertilizantes NUTRIMON

    Los fertilizantes NUTRIMON se expenden en bultos de 50 kg cuyo empaqueest constituido por una bolsa interior de polietileno sellada que permite aislarel producto de la atmsfera, eliminando as el riesgo de humedecimiento delabono y consecuentemente su deterioro fsico. El saco exterior es depolipropileno.

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