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  • 1Tecnologa de los Fertilizantes

    Docentes: Omar Casanova, MDocentes: Omar Casanova, Mnica nica BarbazanBarbazan, Patricia Barreto, Patricia BarretoCurso de Fertilidad de suelos y su manejo 2012Curso de Fertilidad de suelos y su manejo 2012

    Facultad de AgronomFacultad de Agronoma a Universidad de la RepUniversidad de la RepblicablicaUruguayUruguay

    BibliografBibliografaa

    FertilizantesFertilizantes. 2002. Casanova y . 2002. Casanova y BarbazBarbaznn. . TomoTomodel del cursocurso. . CCdigodigo 581.581.

    Fertilizer technology and use. 1985. 3Fertilizer technology and use. 1985. 3 edition. edition. O.P. O.P. EngelstadEngelstad-- Editor. Soil Science Society of Editor. Soil Science Society of America, Inc.America, Inc.

    EvoluciEvolucinn de los de los fertilizantesfertilizantes en el en el mundomundo

    DesdeDesde los los comienzoscomienzos de la de la civilizacicivilizacinn: : estiestircolrcol, , orinaorina, , cenizascenizas, , huesoshuesos. . AbonosAbonos verdesverdes y y leguminosasleguminosas..

    SigloSiglo XIX: se XIX: se demuestrademuestra queque laslas plantasplantas absorbenabsorben nutrientesnutrientes. . ComienzaComienza el el comerciocomercio de de salitresalitre de Chile (NaNOde Chile (NaNO33) y guano ) y guano ((excrementoexcremento de de avesaves marinas).marinas).

    1914: Fritz Haber y Carl Bosch desarrollan un m1914: Fritz Haber y Carl Bosch desarrollan un mtodo de todo de sintetizar amonio: industria de explosivossintetizar amonio: industria de explosivos

    1921: Se produce Urea a partir del amon1921: Se produce Urea a partir del amonaco (Alemania)aco (Alemania)

    Fertilizantes: rol fundamental en la producciFertilizantes: rol fundamental en la produccin de alimentosn de alimentos

    Costo de producciCosto de produccin fuertemente ligado al costo de materias n fuertemente ligado al costo de materias primas y la energprimas y la energa (extraccia (extraccin y/o sn y/o sntesis, logntesis, logstica)stica)

  • 2EvoluciEvolucinn del del usouso de de fertilizantesfertilizantes en en UruguayUruguay

    Al principio guano, Al principio guano, salitresalitre de Chile, de Chile, FosfatosFosfatos Thomas Thomas ((EscoriasEscorias bbsicassicas de la de la industriaindustria del del aceroacero))

    Posteriormente se importaba mezclas de fertilizantes Posteriormente se importaba mezclas de fertilizantes como 15como 15--1515--15, 415, 4--1212--4 de 4 de QuimurQuimur, fosfato de amonio., fosfato de amonio.

    DespuDespus (ds (dcada del 60) aparecieron el cada del 60) aparecieron el supersuper e e hiperhiper. . Se realizaba la mezcla 15Se realizaba la mezcla 15--1515--15 de producci15 de produccin n nacional.nacional.

    TambiTambin se hacn se hacan mezclas a base de fosfato de an mezclas a base de fosfato de amonio y urea. Surge el amonio y urea. Surge el supersuper triple.triple.

    Mezclas con N: 28Mezclas con N: 28--2828--00 Fosforitas parcialmente aciduladasFosforitas parcialmente aciduladas Fosfato de amonio y fosfato monoamFosfato de amonio y fosfato monoamnico, urea, nico, urea,

    Nitrato de amonio.Nitrato de amonio. Prod. Prod. especialesespeciales: : matrizmatriz fertilizantesfertilizantes + + otrosotros

    componentescomponentes ((arcillaarcilla, , estimulantesestimulantes de de crecimientocrecimiento).). QuelatosQuelatos

    Antes MO y P

    Luego MO y consumo N

    EvoluciEvolucin del consumo Mundial de Fertilizantesn del consumo Mundial de Fertilizantes

    Fuente: http://www.ers.usda.gov/data/fertilizeruse/

    0

    2,000

    4,000

    6,000

    8,000

    10,000

    12,000

    14,000

    1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010

    Years

    1,000 nutrients tons

    Nitrogen (N)

    Phosphate (P2O5)

    Potash (K2O)

    VolVolmenes importados de materias primas menes importados de materias primas ( NPK ) de fertilizantes en Uruguay( NPK ) de fertilizantes en Uruguay

    Fuente: Modificado Bordoli, 2005

  • 3ImportaciImportacin de fertilizantesn de fertilizantes

    FUENTE: Depto. de Fertilizantes (DGRNR-MGAP).

    Principales Fertilizantes importados en Uruguay

    Fuente: Modificado Bordoli, 2005

    Fuente: http://data.worldbank.org/indicator/AG.CON.FERT.ZS/countries

    Consumo de fertilizantes (kg ha-1) 2009

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    Mundo

    Brasil

    Rusia

    India

    China

    Argentina

    EEUU

    Uruguay

    Alemania

    Holanda

    kg ha-1

    BRIC

  • 4Fuente: FAO 2010

    Mapa de flujo del comercio de fertilizantesMapa de flujo del comercio de fertilizantes 20092009

    Fuente: ICIS-IFA, http://www.fertilizer.org/

  • 5Marco Regulatorio de Fertilizantes en UruguayMarco Regulatorio de Fertilizantes en Uruguay

    La legislaciLa legislacin Nacional relacionada con el uso de n Nacional relacionada con el uso de fertilizantes esta plasmada en la Ley fertilizantes esta plasmada en la Ley NN 1366313663

    El MGAP es la autoridad de aplicaciEl MGAP es la autoridad de aplicacin de estas n de estas normativas y esta encargado de la regulacinormativas y esta encargado de la regulacin y n y fiscalizacifiscalizacin de la comercializacin de la comercializacin de fertilizantes y n de fertilizantes y enmiendas.enmiendas.

    Todos los productos elaborados, importados y/o Todos los productos elaborados, importados y/o fraccionados en Uruguay deben ser registrados en MGAP fraccionados en Uruguay deben ser registrados en MGAP y deben cumplir con la legislaciy deben cumplir con la legislacin vigenten vigente

    Marco Tributario de Fertilizantes en UruguayMarco Tributario de Fertilizantes en Uruguay

    El tratamiento tributario de los fertilizantes El tratamiento tributario de los fertilizantes es es favorablefavorable a su utilizacia su utilizacinn

    ElaboraciElaboracin y Materias primas: n y Materias primas: EXENTAS de IVAEXENTAS de IVA Exportaciones: Exportaciones: EXONERADAS EXONERADAS o devolucio devolucin de n de

    impuestosimpuestos Ventas de fertilizantes al productor: Ventas de fertilizantes al productor: NO estNO estn n

    gravadasgravadas por IVApor IVA

    Fuente: ANUARIO OPYPA, 2008

    TerminologTerminologa de Fertilizantesa de Fertilizantes

    La palabra "fertilizante" significa toda sustancia, simple o La palabra "fertilizante" significa toda sustancia, simple o compuesta, o una mezcla de ellas, portadora de elementos compuesta, o una mezcla de ellas, portadora de elementos nutritivos esenciales para el desarrollo vegetal, ya sea por su nutritivos esenciales para el desarrollo vegetal, ya sea por su aplicaciaplicacin al suelo o directamente a las plantas.n al suelo o directamente a las plantas.

    El estiEl estircol, el guano de corral, los residuos domiciliarios y rcol, el guano de corral, los residuos domiciliarios y otras enmiendas orgotras enmiendas orgnicas quedan excluidos del rnicas quedan excluidos del rgimen de gimen de contralor regulado por esta ley, pero en su venta o propaganda contralor regulado por esta ley, pero en su venta o propaganda no podrno podr hacerse referencia a su valor fertilizante ni a la hacerse referencia a su valor fertilizante ni a la composicicomposicin de los mismos.n de los mismos.

    Ley Ley NN 13.66313.663

    Actualmente existe una propuesta para levantar parte de esta resActualmente existe una propuesta para levantar parte de esta restriccitriccin, para n, para aquellos fertilizantes orgaquellos fertilizantes orgnicos u orgnicos u orgnicos minerales que tenga una composicinicos minerales que tenga una composicin n estable y que cumplan con ciertos parestable y que cumplan con ciertos parmetros de metros de caracterizacioncaracterizacion (C/N, presencia (C/N, presencia de metales pesados, test viabilidad de semillas ( se prueba con de metales pesados, test viabilidad de semillas ( se prueba con lechuga por lechuga por productos productos intermiediosintermiedios, , ademasademas % % MicronutrirnteMicronutrirnte, , etcetc))

    Fuente: http://www.parlamento.gub.uy/leyes/AccesoTextoLey.asp?Ley=13663&Anchor=

  • 6ExpresionesExpresiones de los de los elementoselementos en los en los fertilizantesfertilizantes

    NitrNitrgenogeno: N: N

    FFsforosforo: P: P22OO55 o Po PPP22OO55 x 0.437 = Px 0.437 = PP x 2.32 = PP x 2.32 = P22OO55

    PotasioPotasio: K: K22O o KO o KKK22O x 0.83 = KO x 0.83 = KK x 1.2 = KK x 1.2 = K22OO

    Por Ley en la bolsa de Fertilizantes aparecen 4 nPor Ley en la bolsa de Fertilizantes aparecen 4 nmeros:meros:

    KK22O TotalO TotalPP22OO55 TotalTotalPP22OO55AsimilableAsimilable(soluble en (soluble en ))

    N TotalN Total

    Ej:Urea:

    46 - 0 - 0 0

    Superfosfato comn:0 - 21 - 23 0

    Cloruro de potasio:0 - 0 - 0 - 60

    NITRNITRGENO TOTAL:GENO TOTAL:

    Suma de % de N en forma Suma de % de N en forma amoniacalamoniacal y y nntricatrica

    FFSFORO ASIMILABLESFORO ASIMILABLE: :

    P soluble en P soluble en aguaagua + P soluble en + P soluble en citratocitrato de de amonioamonio

    P TOTALP TOTAL::

    PP22OO55 asimilableasimilable + P+ P22OO55 insoluble en insoluble en citratocitrato de de amonioamonio

    [[citrato de amonio: (NH4)2HC6H5O7]

  • 7 P soluble en P soluble en aguaagua: : % de P (% de P (expresadoexpresado en Pen P22OO55) ) extraextradodo con con aguaagua: : FosfatoFosfato

    monocmonoclcicolcico Ca (HCa (H22POPO44))22

    P soluble en P soluble en citratocitrato de de amonioamonio::% de P en P% de P en P22OO55 en el en el residuoresiduo del del lavadolavado con con aguaagua, , extraextradodo

    con con citratocitrato de de amonioamonio: : FosfatoFosfato monocmonoclcicolcico Ca (HCa (H22POPO44))22

    P insoluble al P insoluble al citratocitrato de de amonioamonio::eses el P en el el P en el residuoresiduo remanenteremanente de la de la extracciextraccinn de P con de P con aguaagua

    y y citratocitrato de de amonioamonio: : FosfatoFosfato trictriclcicolcico CaCa33(PO(PO44))22

    P soluble en P soluble en cidocido cctricotrico al 2%al 2%se se usausa en en fosforitasfosforitas((cidocido cctricotrico: : C6H8O7)

    K soluble en K soluble en aguaagua: % K: % K22O O extraextradodo con con aguaagua

    K Total: K Total: eses el K total el K total queque tienetiene el el fertilizantefertilizante

    EjEj: : Cuanto N, P, y K hay en una bolsa Cuanto N, P, y K hay en una bolsa de 25 de 25 kgkg de 16de 16--66--66--12?12?

    N : no requiere factor de conversiN : no requiere factor de conversin n El contenido de N = 0.16 x 25 El contenido de N = 0.16 x 25 kgkg = 4 = 4 kgkg de Nde N

    PP22OO5 5 : factor de conversi: factor de conversin es 0.44n es 0.44El contenido de P = 0.06 x 0.44 x 25 El contenido de P = 0.06 x 0.44 x 25 kgkg

    = 0.66 = 0.66 kgkg de de PP

    KK22O : factor de conversiO : factor de conversin es 0.83n es 0.83El contenido de K = 0.12 x 0.83 x 25 El contenido de K = 0.12 x 0.83 x 25 kgkg

    = 2.5 = 2.5 kgkg de Kde K

  • 8TerminologTerminologaa de de FertilizantesFertilizantes ((LeyLey NN 13663)13663)

    UnidadUnidad: Significa 1% de elemento fertilizante : Significa 1% de elemento fertilizante ((nitrnitrgeno expresado en N, fgeno expresado en N, fsforo en Psforo en P22OO55 y y potasio en Kpotasio en K22O).O).

    AnAnlisislisis: unidades de nitr: unidades de nitrgeno total expresado geno total expresado en N, de fen N, de fsforo asimilable y de potasio soluble sforo asimilable y de potasio soluble en agua por cada 100 en agua por cada 100 kgkg de fertilizantede fertilizante EjEj. 15 . 15 1515 1515 1515

    15 % de 15 % de nitrnitrgenogeno total en Ntotal en N15% de 15% de ffsforosforo asimilableasimilable en Pen P22OO5515% de 15% de ffsforosforo total en Ptotal en P22OO5515% de 15% de potasiopotasio soluble al soluble al aguaagua en Ken K22OO

    Fuente: http://www.parlamento.gub.uy/leyes/AccesoTextoLey.asp?Ley=13663&Anchor=

    TerminologTerminologaa de de FertilizantesFertilizantes

    Grado: suma de los % de N, P2O5 asimilable y K2O. Ej. 15 - 15 - 15 - 15 es de grado 45 (15+15+15)

    Relacin: proporcin entre s de los elementos contenidos en el fertilizante.

    Frmula: cantidad en kg y el grado de c/u de las sustancias portadoras de elementos nutritivos, usados en la fabricacin de 1000 kg de mezcla fertilizante.

    Ej: 1000 kg de mezcla formados por 200 kg de urea (46% N), 600 kg de superfosfato (21% P2O5) y 200 kg de sulfato de potasio (50% de K2O)

    Fuente: http://www.parlamento.gub.uy/leyes/AccesoTextoLey.asp?Ley=13663&Anchor=

    ClasificaciClasificacinn de de fertilizantesfertilizantes

    orgorgnicanica

    SegSegnn la la fuentefuente::

    inorginorgnicanica

    MixtoMixto: NP, NK, PK: NP, NK, PKCompletoCompleto: NPK: NPK

    SegSegnn la la mezclamezclaSimple: un Simple: un elementoelemento (N, P o K)(N, P o K)potpotsicossicosfosfatadosfosfatadosSegSegnn el el nutrientenutriente::nitrogenadosnitrogenadossslidoslidos

    SegSegnn la la condicicondicinn ffsicasica::llquidosquidos

  • 9En En bolsabolsa 25 kg 25 kg y/oy/o 500 kg 500 kg SegSegnn estadoestado de de aplicaciaplicacinn

    FFsicassicas: : sslidaslidas

    A A granelgranel: : polvopolvo / / granuladogranulado

    En En suspensisuspensinn flufludosdos

    QuQumicasmicas: : cadacada grgrnulonulo presentapresenta igualigualffrmularmula

    MezclasMezclas

    ClasificaciClasificacinn de de fertilizantesfertilizantes

    FERTILIZANTES NITROGENADOSFERTILIZANTES NITROGENADOS

    FERTILIZANTES NITROGENADOSFERTILIZANTES NITROGENADOS

    DepDepsitos de nitrato en Chile (sitos de nitrato en Chile (NaNONaNO33) y guano: ) y guano: estiestircol de aves marinas y en generalrcol de aves marinas y en general

    Compostaje y residuos de diferente origenCompostaje y residuos de diferente origen

    Fuente principal de N : 80 % de la atmFuente principal de N : 80 % de la atmsfera.sfera.

    FijaciFijacin del N atmosfn del N atmosfrico:rico: OxidaciOxidacin directa del Nn directa del N Proceso de la Proceso de la cinamidacinamida: reacci: reaccin de N con n de N con CaCCaC22 Proceso de Haber Bosch: Proceso de Haber Bosch:

    NN2 2 (g)+ H(g)+ H2 2 (g) (g) ---- 2 NH2 NH3 3 (g)(g)

  • 10

    FERTILIZANTES NITROGENADOSFERTILIZANTES NITROGENADOS

    FijaciFijacin industrial: Proceso Habern industrial: Proceso Haber--Bosch (de origen alemBosch (de origen alemn, n, 1914).1914).

    Por ese proceso, el N atmosfPor ese proceso, el N atmosfrico es fijado con el H gaseoso rico es fijado con el H gaseoso proveniente de hidrocarburos (metano del gas natural), segproveniente de hidrocarburos (metano del gas natural), segn n la reaccila reaccin: n:

    CHCH44 + H+ H22O O CO + 3 HCO + 3 H22

    En presencia de un catalizador (Ni), a una presiEn presencia de un catalizador (Ni), a una presin de 200 n de 200 atmatm y y 450450--500500CC se combinan el Nse combinan el N22 y el Hy el H22 obteniobtenindose amonndose amonaco.aco.

    NN22 + 3H+ 3H22 2 NH2 NH33

    Este proceso consume una gran cantidad de energEste proceso consume una gran cantidad de energa: 1.5 a: 1.5 kgkg fuel oil / 1 fuel oil / 1 kgkg de N fijadode N fijado

    ProducciProduccin Mundial de N por proceso y origenn Mundial de N por proceso y origen

    Fuente: Dawson, C.J; Hilton, J. 2011. Food Policy 36(1): 14-22

    FERTILIZANTES NITROGENADOSFERTILIZANTES NITROGENADOS

    Reservas de gas natural: 2/3 en Medio Oriente y Reservas de gas natural: 2/3 en Medio Oriente y ex Uniex Unin Sovin Sovitica; tica; frica del Norte y Golfo de frica del Norte y Golfo de MMjico.jico.

  • 11

    FERTILIZANTES NITROGENADOSFERTILIZANTES NITROGENADOS

    Reservas de gas natural: 2/3 en Medio Oriente y Reservas de gas natural: 2/3 en Medio Oriente y ex Uniex Unin Sovin Sovitica; tica; frica del Norte y Golfo de frica del Norte y Golfo de MMjico.jico.

    El gas natural: fundamental para la producciEl gas natural: fundamental para la produccin n de fertilizantes nitrogenados, insume el 70de fertilizantes nitrogenados, insume el 70--90% 90% de los costos de produccide los costos de produccin.n.

    Los precios del gas natural y de los fertilizantes Los precios del gas natural y de los fertilizantes nitrogenados fluctnitrogenados fluctan ampliamente.an ampliamente.

    FERTILIZANTES NITROGENADOSFERTILIZANTES NITROGENADOS Uso directo del NHUso directo del NH33: : NHNH33 anhidro: anhidro: 82% N82% N. l. lquido bajo presiquido bajo presin. n.

    Se almacena en tanques bajo presiSe almacena en tanques bajo presin. Se inyecta al suelo. n. Se inyecta al suelo.

    A partir de amonA partir de amonaco (NHaco (NH33) se fabrica la mayor) se fabrica la mayora de los a de los fertilizantes nitrogenados: nfertilizantes nitrogenados: ntricos y amoniacalestricos y amoniacales

    NH3: NH3:

    + CO+ CO22: Urea [: Urea [CO(NHCO(NH22))22]: ]: 46 % N46 % N+ HNO+ HNO33 : Nitrato de amonio (NH: Nitrato de amonio (NH44NONO33): ): 33% N33% N+ H+ H22SOSO44: Sulfato de amonio [(NH: Sulfato de amonio [(NH44))22SOSO44] ] 21% N21% NFosfato monoamFosfato monoamnico: NHnico: NH44HH22POPO44: : 11%N 11%N 52% P2O552% P2O5Fosfato diamFosfato diamnico: DAP: (NHnico: DAP: (NH44))22HPOHPO44: : 18%N 18%N 46% P46% P22OO55

    FERTILIZANTES NITROGENADOS LFERTILIZANTES NITROGENADOS LQUIDOSQUIDOS UANUAN

    Se producen con urea, nitrato de amonio y agua. Se producen con urea, nitrato de amonio y agua. Tienen Tienen 2828-- 32 % de N32 % de N

    3030--35 % est35 % est como ureacomo urea 4545--47 % como nitrato de amonio. 47 % como nitrato de amonio.

    Baja volatilizaciBaja volatilizacin de N. n de N. Fcil manipulacin y aplicacin Es compatible con algunos pesticidas

  • 12

    UANUAN

    FERTILIZANTES NITROGENADOS LFERTILIZANTES NITROGENADOS LQUIDOSQUIDOS

    UAN+ SUAN+ S ejej: Sol mix : Sol mix (30 %N y 2.6% S)(30 %N y 2.6% S) MMnima volatilizacinima volatilizacinn Uso en riego superficial y fertirriego. Uso en riego superficial y fertirriego. Disminuye costos operativos y de aplicaciDisminuye costos operativos y de aplicacin. n.

    UAN+ SUAN+ S

  • 13

    30,7 l/ha

    Calculo de dosis a aplicar de Calculo de dosis a aplicar de Fertilizante LiquidoFertilizante Liquido

    Producto comercial : UANProducto comercial : UANDensidad: 1,3 g/cmDensidad: 1,3 g/cm33 = 1300 g/l= 1300 g/lContenido de N= 30 %Contenido de N= 30 %

    Dosis de nutriente a aplicar 12 Dosis de nutriente a aplicar 12 kgkg/ha/haDosis a aplicar (l/ha): Dosis a aplicar (l/ha): ????

    0,3 0,3 kgkg N N ------------ 1 1 kgkg12 12 kgkg N N ------ x=x= 40 40 kgkg

    D= M/V D= M/V ------ 40000g / 1,3 g/cm40000g / 1,3 g/cm33 = 30769 cm= 30769 cm33==>>Multiplico x 1000

    DOSIS

    FERTILIZANTES NITROGENADOSFERTILIZANTES NITROGENADOS

    Lenta liberaciLenta liberacinn Urea- formaldehido 30 % N Urea recubierta de S 36-38 % N

    La disponibilidad de N depende de la destruccin de la cobertura de azufre y difusin de la urea

    Rotura Fsica Dispersin Oxidacin Biolgica

    Velocidad de Liberacin determinada por: Espesor de la cobertura Condiciones Ambientales

    * Liberacin lenta e incontroladaFuente: Melgar, 2010

    FERTILIZANTES NITROGENADOSFERTILIZANTES NITROGENADOS

    con con inhibidoresinhibidores de hidrde hidrlisis de la urealisis de la urea Recubiertos por polRecubiertos por polmeros que meros que se aplican sobre los

    grnulos de fertilizantes solubles Liberacin: difusin a travs de la cobertura Velocidad de liberacin determinada por:

    la qumica del Polmero Espesor Temperatura

    La liberacin puede controlarse

  • 14

    FERTILIZANTES NITROGENADOSFERTILIZANTES NITROGENADOS

    Fuente: Melgar, 2010

    FERTILIZANTES NITROGENADOSFERTILIZANTES NITROGENADOS

    con inhibidores de la nitrificacicon inhibidores de la nitrificacin:n: inhiben temporalmente la nitrificaciinhiben temporalmente la nitrificacin, n,

    reduciendo preduciendo prdidas de Nrdidas de N--NONO33

    FertilizantesFertilizantes foliaresfoliares

    urea: urea: bajobajo contenidocontenido de de biuretbiuret:

  • 15

    FERTILIZANTES FOSFATADOSFERTILIZANTES FOSFATADOS

    FERTILIZANTES FOSFATADOSFERTILIZANTES FOSFATADOS

    MateriaMateria prima: prima: rocaroca fosfatadafosfatada o o fosforitafosforita((hidroxiapatitashidroxiapatitas o o fluorapatitasfluorapatitas))

    FFrmula termula terica: Carica: Ca1010(PO(PO44;; COCO33))66 (F, OH, Cl)(F, OH, Cl)22

    Tipos de rocas fosfatadas: Tipos de rocas fosfatadas: gneas gneas MetamMetamrficasrficasSedimentariasSedimentarias

    Fosforitas DURAS

    Fosforitas sedimentariaso BLANDAS

    Fuente: Bordoli, 2008

    Bajo grado de cristalizacin,Mayor contenido de carbonatosMayor sustitucin de P con F quelas duras

    Alto grado de cristalizacin, trmicamente estables, baja reactividadNO USO DIRECTO

  • 16

    Fuente: MINERALES EN LA AGRICULTURA. Dr. Peter van Straaten. Dept. of Land Resource Science - University of Guelph

    Los depsitos

    sedimentarios

    comprenden el 80% de

    la produccin de Roca

    Fosfrica

    Reservas Fosfatadas mundiales en 2008Reservas Fosfatadas mundiales en 2008

    Fuente: USGS, 2009

    64%

    FERTILIZANTES FOSFATADOS INSOLUBLESFERTILIZANTES FOSFATADOS INSOLUBLES

    Fosforitas (Fosforitas (apatitasapatitas) sedimentarias ) sedimentarias blandasblandas < 30 % de P< 30 % de P22OO55 Proceso: Proceso:

    ExtracciExtraccin del yacimienton del yacimiento Enriquecimiento (separar del material inerte)Enriquecimiento (separar del material inerte) MoliendaMolienda TamizadoTamizado EmbolsadoEmbolsado

    Para Para solubilizarsesolubilizarse necesitannecesitan acidezacidez

  • 17

    sedimentariaCa3(PO4)2

    FABRICACIFABRICACIN DE FOSFATOS SOLUBLESN DE FOSFATOS SOLUBLES

    Obtencin de H3PO4Ca10(PO4)6F2 + 10 H2SO4 + 20H2O 10 CaSO4. 2H2O + 6H3PO4 + 2HF

    FLUORAPATITA YESO

    Obtencin de SUPERFOSFATOCa10(PO4)6F2 + 7H2SO4 + 3H2O 3Ca(H2PO4)2 .H2O + 7CaSO4 + 2HF

    Superfosfato comn:

    Obtencin de SUPERTRIPLECa10(PO4)6F2 + 14H3PO4 + 10H2O 10Ca(H2PO4)2 H2O + 2HF

    FABRICACIFABRICACIN DE FOSFATOS SOLUBLESN DE FOSFATOS SOLUBLES

    ObtenciObtencinn de FOSFATO DE AMONIOde FOSFATO DE AMONIO

    NHNH33 + H+ H33POPO44 NHNH44 HH22POPO44FosfatoFosfato monoammonoamniconico (FMA)(FMA)

    2NH2NH33 + H+ H33POPO44 (NH(NH44))22HPOHPO44FosfatoFosfato diamdiamniconico (FDA)(FDA)

  • 18

    -76-8576-8576-85cido fosfrico

    18%N-464646Fosfato Diamnico(NH4)2(HPO4)

    11%N-50 - 5250 - 5250 - 52Fosfato MonoamnicoNH4(H2PO4)

    1.5%S-464646SupertripleCa(H2PO4)2

    13%S-212123Superfosfato comnCa(H2PO4)2

    4%S1412628HyperfosCa(H2PO4)2 + fosforita

    10 - 12--28 - 30Fosforita blanda

    % P2O5soluble en cido ctrico 2%

    % P2O5soluble en citrato de amonio

    % P2O5soluble en H2O

    Otros% P2O5 asimilable% P2O5total

    Fuente

    Solubilidad en diferentes reactivos del P asimilable de los principales fertilizantes comerciales

    CADMIO Cd2+, aportado por la va de la fertilizacin fosfatada, puede

    ser absorbido por los cultivos y llegar hasta quienes se alimentan de ellos (animales y hombre)

    Los vegetales se presentan sanos y vigorosos an cuando contengan ms cadmio que lo normal

    Exceso de Cd2+ en la dieta induce sntomas por deficiencia de Ca2+ en humanos

    CdCd2+ en fosforitas duras menor que en blandas (a 400en fosforitas duras menor que en blandas (a 400CC el el CdCd se volatiliza) se volatiliza)

    LLmites de Cdmites de Cd2+ en fosforitas: en fosforitas: 50 (Suiza, Finlandia) 50 (Suiza, Finlandia) mgmg CdCd//kgkg de Pde P100 (Suecia, Noruega) 100 (Suecia, Noruega) mgmg CdCd//kgkg de Pde P340 (Jap340 (Japn, Australia) n, Australia) mgmg CdCd//kgkg de Pde P Fuente: Bordoli, 2008 y Villanueva, 2003

    Fuente: Bordoli, 2008

  • 19

    CADMIO LLmites de Cdmites de Cd2+ para la salud: :

    WHO (World Health Organization)-1972 estableci que el mximo de ingesta diaria de Cd2+ no debera

    sobrepasar 1 g kg-1 del peso del cuerpo (es decir, 70 g da-1 para un hombre promedio).

    La ingesta diettica de Cd2+ se estim en: 15-30 g da-1 para los habitantes estadounidenses 20-40 g da-1 para los habitantes europeos (OECD, 1994).

    Uruguay: Uruguay: OrdenanzaOrdenanza NN 337337 deldel MSPMSP Establece un esquema bEstablece un esquema bsico de controles semestrales del sico de controles semestrales del CdCd urinario urinario

    de todos los trabajadores con factores de riesgo qude todos los trabajadores con factores de riesgo qumicos y fmicos y fsicos sicos Valor de referencia: Valor de referencia: 5 5 gg/g /g creatininacreatinina

    Fuente: Villanueva, 2003

    FERTILIZANTES POTFERTILIZANTES POTSICOSSICOS

    FERTILIZANTES POTSICOS El K se encuentra presente en la mayora de las rocas y suelos

    La principal fuente de potasio se extrae a partir de las EVAPORITAS. Las evaporitas son rocas sedimentarias de origen qumico, formadas como consecuencia de la evaporacin de aguas conteniendo abundantes sales en disolucin.

    Depsitos de sales en el mundo: como KCl y K2SO4 (< cantidad)

    Caracterstica general de las fuentes: solubilidad

    Los depsitos de K sse encuentra en Canad, Rusia y Bielorrusia, Europa Occidental, Israel y Jordania

  • 20

    POTASAPOTASA

    La potasa es el trmino que incluye diferentes sales de potasio solubles en agua

    Minerales con K presentes en evaporitas

    Fuente: MINERALES EN LA AGRICULTURA. Dr. Peter van Straaten. Dept. of Land Resource Science - University of Guelph

    Reservas mundiales de Potasa en 2008Reservas mundiales de Potasa en 2008

    Fuente: USGS, 2009

    75%

  • 21

    3030--60%P60%P22OO553030--5858FosfatoFosfato de Kde K

    Baja Baja solubilidadsolubilidad11%Mg, 22%S11%Mg, 22%S2222KK22SOSO44. MgSO. MgSO44

    Alto Alto costocosto ((frutalesfrutales, , tabacotabaco))FertirrigaciFertirrigacinn

    13%N13%N4444KNOKNO33

    UsoUso en en cultivoscultivos sensiblessensibles a a ClCl-- (papa y (papa y TabacoTabaco))> $ > $ porpor unidadunidad de Kde K

    17% S17% S5050KK22SOSO44

    Soluble, + Soluble, + usadousado, , efectoefectosalinosalino porpor lo lo queque se se utlizautlizaen CV en CV resistentesresistentes al al ClClColor Color naranjanaranja o o blancoblanco

    6060KClKCl**

    CaracterCaractersticassticasOtrosOtrosnutrientesnutrientes

    ContenidoContenidode Kde K22O (%)O (%)

    FertilizanteFertilizantepotpotsicosico

    * Muriato de potasio. Muriato deriva del nombre del cido muritico (HCl)

    FERTILIZANTES POTSICOS

    Requerimientos energticos

    de produccin de fertilizantes(promedio mundial)

    Total

    Aplicacin

    Transporte

    Empaque

    Produccin

    Total

    Aplicacin

    Transporte

    Empaque

    Produccin

    138001750078230Total

    100015001600Aplicacin

    460057004500Transporte

    180026002600Empaque

    6400770069530Produccin

    kJ/kg

    PotasioFosfatoNitrgeno

    Fuente: Gellings y Parmenter, 2004. ENERGY EFFICIENCY IN FERTILIZER PRODUCTION AND USE

    Requerimientos energticos (promedio mundial)

    Fuente: Gellings y Parmenter, 2004. ENERGY EFFICIENCY IN FERTILIZER PRODUCTION AND USE

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    Produccion Empaque Transporte Aplicacin

    % del to

    tal d

    e energia re

    que

    rida

    Nitrogeno

    Fosfato

    Potasio

  • 22

    MEZCLAS DE FERTILIZANTESMEZCLAS DE FERTILIZANTESReaccionesReacciones ququmicasmicas: : DescomposiciDescomposicinn y y DobleDoble descomposicidescomposicinn NeutralizaciNeutralizacinn HidrataciHidratacinn VolatilizacionVolatilizacion

    --SulfatoSulfato de de amonioamonio: No : No mezclarmezclar con con materialesmateriales calccalcreosreos porpor formaciformacinn y y pprdidasrdidas de NHde NH33

    --NitratoNitrato de de amonioamonio: No : No mezclarmezclar con con azufreazufre o o superfosfatosuperfosfato

    Problemas en la condiciProblemas en la condicin fn fsicasica Higroscopicidad (Higroscopicidad (NONO33NaNa, NO, NO33NHNH44, urea), urea) Endurecimiento (Terrones)Endurecimiento (Terrones) SegregaciSegregacin de partn de partculasculas

    FERTILIZANTESFERTILIZANTESconcon

    S, Ca, Mg S, Ca, Mg y y

    micronutrientesmicronutrientes

    AZUFREAZUFRE Generalmente, no es producido intencionalmente como

    producto primario

    La mayora del S en el mercado:

    HistHistricamente los principales yacimiento eran origen volcricamente los principales yacimiento eran origen volcnico (Sicilia) y nico (Sicilia) y eran extraeran extrados con gran dificultad.dos con gran dificultad.

    Actualmente el 100% proviene de la desulfuraciActualmente el 100% proviene de la desulfuracin de hidrocarburos (gas n de hidrocarburos (gas y petry petrleo).leo).

    80-85% de la produccin mundial es utilizada para la produccin de acido sulfrico (H2SO4)

    La mitad del acido es utilizado en la produccin de fertilizantes, principalmente para solubilizar los fosfatos (1 ton de S para producir 2 tons FDA)

    Fuente: P. Fixen, 2009

  • 23

    Fuente: http://www.elmundo.es/magazine/2005/286/1111176720.html

    Fumarolas. Interior del crter del volcn Ijen (Indonesia)

    Azufre depositado en chimeneaAzufre depositado en chimenea

    FertilizantesFertilizantes con con contenidocontenido de AZUFREde AZUFRE

    Es insoluble, se aplica molido previo al cultivo000> 90S elemental

    Aporta 46,4 % de Fe00011Sulfato de Zinc

    *0038 - 4010 - 14UAN-S

    Aporta 30% de Ca.Para situaciones que no precisan otros nutrientes.

    00016-18Yeso[CaSO4]

    Aporta 22% de K2O y 18% de MgO, que se encuentra en formas inmediatamente disponibles para el cultivo.

    48 - 520022Sulfato de Potasio y Magnesio[K2SO4- 2MgSO4]

    Aporta P y S.Contiene un alto contenido de Ca

    021013Superfosfato Comn

    Incluye polvos humectantes y azufre flotable00050 - 99Azufre micronizado

    00013Sulfato de Magnesio(Sal de Epsom)

    Evitar aplicaciones en suelos suceptibles a la acidificacin.

    002124Sulfato de Amonio[(NH4)2SO4]

    Consideraciones% K2O%P2O5%N%SNombre

  • 24

    CALCIO Y MAGNESIO

    En general: rocas calizasEn general: rocas calizas

    Calcita [Calcita [CaCOCaCO33]]

    Dolomita [Dolomita [CaMg(COCaMg(CO33))22]]

    Sales Sales CaClCaCl22, , CaSOCaSO44, , MgSOMgSO44

    Superfosfatos comSuperfosfatos comn (18n (18--21% 21% CaCa))

    Superfosfato triple (12Superfosfato triple (12--14% 14% CaCa) )

    Formas minerales de Formas minerales de CaCa, , MgMg y Sy S

    Fuente: P. van Straaten, 2005

    MICRONUTRIENTESMICRONUTRIENTES

    Fuentes inorgFuentes inorgnicas: nicas: rocas rocas gneas, metamgneas, metamrficas o rficas o sedimentarias.sedimentarias.

    Las sales de los micronutrientes son relativamente Las sales de los micronutrientes son relativamente raras, con la excepciraras, con la excepcin de los boratos, que ocurren en n de los boratos, que ocurren en evaporaciones de salinas.evaporaciones de salinas.

    Rocas basRocas baslticas : Cu, Co, Zn y Felticas : Cu, Co, Zn y Fe

    GranGranticas: ticas: MoMo

  • 25

    OTROSOTROS

    FERTILIZANTES COMPLEJOS SOLUBLES:FERTILIZANTES COMPLEJOS SOLUBLES: Macro y Macro y micrunutrientesmicrunutrientes. . EjEj. . 2626--1010--16 + micronutrientes16 + micronutrientes

    SSALES SOLUBLES: sulfatos de Fe, ALES SOLUBLES: sulfatos de Fe, MnMn, Zn y Cu, cristalina o granulada, al , Zn y Cu, cristalina o granulada, al suelo o foliar. Las sales son efectivas como fertilizantes mientsuelo o foliar. Las sales son efectivas como fertilizantes mientras el pH del ras el pH del suelo se mantenga suelo se mantenga cido. A pH alcalino o si existen carbonatos, precipitan.cido. A pH alcalino o si existen carbonatos, precipitan.

    QUELATOS: QUELATOS: garragarra compuestos orgcompuestos orgnicos solubles, que mantienen dentro nicos solubles, que mantienen dentro de su molde su molcula un metal en forma icula un metal en forma inica soluble y asimilable por las plantas. nica soluble y asimilable por las plantas. Al suelo o foliar. Al suelo o foliar.

    EDTA: EDTA: cido etileno cido etileno diaminodiamino tetra actetra actico (Ctico (C1010HH1616OO88NN22) a pH alcalino no anda) a pH alcalino no andaEDDHA: cido etileno di amino di hidroxifenil actico (C18H20O6N2) *

    OTROSOTROS

    FFormulacionesormulaciones orgorgnicasnicas o o naturalesnaturales: para : para ser aplicadas directamente al suelo, en ser aplicadas directamente al suelo, en fertirriego, o en forma foliar.fertirriego, o en forma foliar.

    InformaciInformacin cientn cientfica? Origen y composicifica? Origen y composicin ?n ?

    APLICACION COMBINADA DEAPLICACION COMBINADA DEFERTILIZANTES Y PESTICIDASFERTILIZANTES Y PESTICIDAS

    Producciones intensivas: fertilizantes y pesticidas con el Producciones intensivas: fertilizantes y pesticidas con el fin de disminuir costos de operacifin de disminuir costos de operacin, tiempo, n, tiempo, combustible, etc.combustible, etc.

    Los pesticidas se pueden combinar con fertilizantes Los pesticidas se pueden combinar con fertilizantes llquidos o squidos o slidos.lidos.

    Importante: que el pesticida sea completamente Importante: que el pesticida sea completamente compatible con el fertilizante, se mezcle fcompatible con el fertilizante, se mezcle fcilmente y sea cilmente y sea efectivo en su funciefectivo en su funcin de control.n de control.

  • 26

    CARACTERCARACTERSTICAS DE LOS FERTILIZANTES STICAS DE LOS FERTILIZANTES PARA SER EMPLEADOS EN FERTIRRIEGOPARA SER EMPLEADOS EN FERTIRRIEGO

    alta solubilidadalta solubilidad alta purezaalta pureza compatibles entre scompatibles entre s compatibles con los iones del agua y su compatibles con los iones del agua y su pH.pH.

    FINFIN..