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Yeso

El yeso es un material muy común, constituido de sulfato de calcio hidratado, se puede obtener de depósitos superficiales y subterráneos. Para las plantas, puede ser una importante fuente de calcio (Ca) y de azufre (S). Además, puede proporcionar beneficios para las propiedades del suelo.

Yeso
IPNI, Fuentes de Nutrición Específicas

¿Cómo se produce el yeso?

IPNI, Fuentes de Nutrición Específicas

El yeso es uno de los minerales más comunes en condiciones sedimentarias, generalmente resulta de la evaporación del agua salada. Este mineral puede encontrarse en forma de cristal o de piedra. Las rocas blancas o de color gris se extraen principalmente de depósitos subterráneos, luego pasan a un proceso de trituración y tamización para posteriormente comercializarlo.

El yeso puede ser un subproducto proveniente de centrales eléctricas de combustibles fósiles y del procesamiento de la roca fosfórica en ácido fosfórico. El yeso reciclado de mampostería se muele finamente y se utiliza para la aplicación al suelo.

Propiedades químicas

Tipo de

sulfato de calcio            Fórmula y composición          Solubilidad

Di-hidratado (Yeso)            CaSO4•2H2O                         2.05 g/L

                                       [23% Ca, 18% S, 21% agua]

Anhidrita                            CaSO4 [29% Ca, 23% S]           2.05 g/L

Hemihidratado                  CaSO4•½H2O                       [Se convierte en

(Yeso de París)                                                                  yeso al agregar agua]

Usos del yeso en la agricultura

Este fertilizante se utiliza como fuente de nutrientes para el suelo, así como también para modificar y mejorar las propiedades de este. La solubilidad del yeso va a depender del tamaño de las partículas, la humedad del suelo y de las condiciones edáficas. Además, se disuelve en el agua para liberar calcio (Ca2+) y sulfato (SO42+), sin que tenga ningún impacto perjudicial en el pH del suelo, sino al contrario, la piedra caliza neutraliza la acidez de los suelos de pH bajo.

La aplicación de este mineral al suelo, trae condigo importantes beneficios, tales como la reducción de la densidad aparente, una mayor permeabilidad e infiltración de agua y la disminución de la formación de costras.

Prácticas de manejo del yeso

Este fertilizante es usado principalmente como suministro de Ca para cultivos de cacahuate (maní), ya que esta legumbre tiene un patrón de crecimiento único. Este fertilizante es aplicado frecuentemente en la superficie del suelo y mezclado en la zona radicular, además, existen equipos que permiten que el yeso finamente molido sea distribuido a través de un sistema de riego.

Polifosfato

El polifosfato es un fertilizante líquido que tiene un gran uso en la agricultura, debido a que muchos suelos son bajos en fósforo (P), este nutriente es muy importante para mejorar el rendimiento y la calidad de los productos.

¿Cómo se produce el polifosfato?

Plifosfato
IPNI, Fuentes de Nutrientes Específicos

El ácido fosfórico es uno de los principales insumos en la industria de los fertilizantes fosfatados. No obstante, la acidez y otras propiedades químicas de P, hacen que su aplicación directa sea difícil.  Al reaccionar el ácido fosfórico y el amoníaco, el agua es eliminada, las moléculas de fosfato comienzan a unirse y forman un fertilizante polifosfatado.

Los fertilizantes polifosfatados tienen como ventaja la alta concentración de nutrientes presentes en un líquido claro, libre de cristales, que se mantiene estable en diferentes condiciones climáticas y tienen una larga vida de almacén. Además, el polifosfato es un excelente vehículo para los micronutrientes que pueden necesitar las plantas.

Propiedades químicas    

Grado equivalente

Nombre                             10-34-0              11-37-0

Densidad, kg/L                 1.39                     1.43

pH                                       5.9                        6.1

Uso del polifosfato en la agricultura

Las cadenas de fosfato polímero son descompuestas a moléculas más pequeñas por enzimas que producen los microorganismos del suelo y las raíces de las plantas. Esta actividad enzimática se produce más rápido en suelos húmedos y calientes.

Debido a que los fertilizantes polifosfato contienen una combinación de ortofosfato y polifosfato, las plantas pueden utilizar esta fuente de fertilizante muy efectivamente. Los agricultores tienen preferencia por las fuentes líquidas ya que pueden mezclarse fácilmente con muchos nutrientes y químicos, además de que cada gota de fluido es exactamente igual.

Practicas de manejo del polifosfato

El polifosfato de amonio es principalmente utilizado por las plantas como una fuente de nutrición fosforada. Debe procurarse colocar al P lo más cerca de las raíces en desarrollo como sea posible, debido a su poca movilidad en la mayoría de suelos. Los excesos de P en el suelo pueden estimular el crecimiento de algas no deseadas.

Fosfato diamónico

El fosfato diamónico (DAP), es el fertilizante fosfatado más utilizado en el mundo. Esta formado por dos componentes comunes y es famoso en la industria de los fertilizantes por su contenido de nutrientes relativamente alto y sus óptimas propiedades físicas.

Fosfato diamónico
IPNI, Fuentes de Nutrientes Específicos

¿Cómo se produce el fosfato diamónico?

El DAP se produce por la reacción controlada de ácido fosfórico con amoniaco, la mezcla resultante caliente, se enfría, se granula y se tamiza. El fosfato diamónico tiene excelentes propiedades de almacenamiento y manejo.

Para producir una tonelada de fertilizante DAP, es necesario de 1.5 a 2 toneladas de roca fosfórica, 0.4 toneladas de azufre (S) y 0.2 toneladas de amoniaco. DAP cuenta con un alto contenido de nutrientes, que es de gran ayuda en la reducción de costos de manipuleo, transporte y aplicación.

Propiedades químicas de DAP

Fórmula química: (NH4)2HPO4

Contenido de N: 18%

Contenido de P2O5 46%

Solubilidad en agua (20 ºC): 588 g/L

pH solución: 7.5 a 8

Usos del fosfato diamónico en la agricultura

El DAP es una gran fuente de fósforo (P) y nitrógeno (N) para la nutrición de las plantas. Además, es altamente soluble, es decir, se disuelve fácil y rápidamente en el suelo para liberar fosfato y amonio disponible para las plantas.

La disolución de gránulos del DAP liberan amonio; el amonio volátil puede resultar dañino, sobre todo en suelos con un pH superior a 7, para las plántulas y raíces de plantas vecinas. Es necesario evitar colocar grandes cantidades del DAP cerca de zonas de germinación.

Prácticas de manejo del DAP

Existen diferencias en la reacción química inicial en el suelo entre los fertilizantes fosfatados comerciales, pero estas diferencias disminuyen con el tiempo y son mínimas en cuanto a nutrición de las plantas. La mayoría de las comparaciones entre DAP y fosfato monoamónico (MAP) muestran diferencias menores en el crecimiento de las plantas y los rendimientos debidas a la fuente de P si el manejo es el adecuado.

Nitrofosfato

El nitrofosfato, es un fertilizante que se obtiene gracias a la reacción de roca fosfórica con ácido nítrico o mezclas de este y ácidos sulfúrico o fosfórico, seguida de un tratamiento para corregir las propiedades higroscópicas o corrosivas que se le atribuyen al nitrato de calcio que se produce. La producción y aplicación de fertilizantes nitrofosfatados es en su mayor parte, regional. El proceso generalmente utiliza ácido nítrico.

Producción

Generalmente, los fertilizantes fosfatados comerciales se producen por la reacción de roca fosfórica sin tratar, con ácido sulfúrico o fosfórico. El método con ácido sulfúrico para producir fertilizantes fosfatados da como resultado grandes cantidades de sulfato de calcio (yeso) como subproducto, esto implica gastos adicionales para su eliminación. La producción del nitrofosfato es diferente, ya que se realiza por la reacción de roca fosfórica con ácido nítrico.

En este proceso de producción de nitrofosfato, el calcio (Ca) en exceso de la roca fosfórica, se convierte en nitrato de calcio, este a su vez es un fertilizante importante en comparación con el yeso.

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Propiedades químicas

La composición química va a variar dependiendo de las combinaciones de nutrientes utilizadas para realizar el producto final. Los grados populares de fertilizantes que se realizan con el método del nitrofosfato incluyen:

N y P: 20-20-0, 25-25-0, 28-14-0 y 20-30-0

N-P-K: 15-15-15, 17-17-17, 21-7-14,

10-20-20, 15-20-15 y 12-24-12

Uso del nitrofosfato en la agricultura

El nitrofosfato es comercializado para utilizarse en aplicaciones directas al suelo. Generalmente es esparcido en la superficie del suelo, mezclado en la zona de raíces, sin embargo, su aplicación también puede ser en bandas concentradas debajo de la superficie, antes de la siembra.

Prácticas de manejo del nitrofosfato

Para prevenir el apelmazamiento o aglomeración causada por la humedad que atrae el nitrato de amonio, los fertilizantes nitrofosfatados son empacados en bolsas impermeables que los protegen de la humedad.

Superfosfato triple

El superfosfato triple (SFT), conocido técnicamente como fosfato diácido de calcio y como fosfato monocálcico, es componente con una excelente fuente de fósforo (P), sin embargo, su uso ha disminuido debido a la fabricación de otros fertilizantes fosfatados.

¿Cómo se produce el superfosfato triple?

Superfosfato triple
IPNI, Fuentes de Nutrientes Específicos

El SFT se produce por la reacción de roca fosfórica finamente molida con ácido fosfórico líquido en un mezclador cónico. El SFT granulado, se produce casi de la misma manera, pero la solución resultante se rocía sobre partículas pequeñas para formar gránulos del tamaño deseado. El producto resultante de ambos métodos se deja reposar un tiempo para que las reacciones químicas se completen lenta y adecuadamente.

Propiedades químicas del SFT

Fórmula química: Ca(H2PO4)2•H2O

Contenido de P2O5: 44 a 48%

Contenido de Ca: 13 a 15%

P soluble en agua: Generalmente > 90%

pH solución: 1 a 3

Uso del superfosfato triple en la agricultura

Este fertilizante tiene el mayor contenido de P de los fertilizantes sólidos que no contienen nitrógeno (N). La mayor parte del P que contiene el SFT, es soluble en agua, lo que facilita la disponibilidad para las plantas. Además, el SFT contiene 15% de calcio (Ca), lo que proporciona un nutriente más para las plantas.

El SFT es recomendable para la fertilización de cultivos de leguminosas, donde no se necesita fertilización nitrogenada adicional para complementar la fijación biológica de N.

Prácticas de manejo del SFT

La popularidad del SFT ha decaído debido al contenido de los nutrientes, pues es inferior al de fertilizantes como el fosfato de monoamónico, y a los costos de producción que pueden ser superiores a los de fosfatos de amonio.

Las pérdidas de fósforo de las tierras agrícolas vecinas o aguas superficiales, pueden favorecer el crecimiento de algas no deseadas. Un correcto manejo de nutrientes puede reducir considerablemente este riesgo.

Azufre

El azufre (S) es un componente que se encuentra ampliamente distribuido en el mundo en diferentes formas. Sin embargo, en algunos suelos el S es insuficiente para satisfacer las necesidades de los cultivos, es con este objetivo que existen muchos fertilizantes que contienen S, pues ayudan a cubrir las deficiencias de este en los cultivos.

¿Cómo se produce el azufre?

Se ha extraído al S puro de depósitos volcánicos y domos de sal. En la actualidad es obtenido generalmente como un coproducto del procesamiento de combustibles fósiles. Además, una gran variedad de minerales comunes se utilizan como fuente de S para fertilizantes.

El azufre se transporta y manipula en estado líquido caliente, para después transformarse en el producto final.

Azufre
IPNI, Fuentes de Nutrientes Específicos

Fuentes comunes de S

No solubles: S elemental

Semisolubles: Yeso (15 a 17% S)

Solubles:  Sulfato de amonio (24% S); Sal de Epsom

(13% S); Kieserita (23% S); Langbeinita

(22% S); Sulfato de potasio (18% S);

Tiosulfatos (10 a 26% S)

Usos del azufre en la agricultura

El S en su forma elemental pura no es soluble en agua y debe ser oxidado a sulfato por bacterias del suelo como Thiobacillus, para evitar que sea absorbido por las raíces de las plantas.  Este proceso microbiano va a depender de la temperatura, humedad del suelo y las propiedades físicas del S.

Las plantas utilizan generalmente al sulfato como su principal fuente de azufre, donde se convierte en componentes esenciales como proteínas y enzimas.

La velocidad de oxidación del S elemental esta relacionada con el tamaño la partícula, por lo tanto, la oxidación de partículas más pequeñas es más rápida debido a que tienen una mayor superficie de contacto con las bacterias del suelo, mientras que las partículas grandes pueden tardar meses y hasta años de acción biológica.

Existe una alternativa para mejorar el proceso de oxidación de S, esta consiste en añadir una pequeña cantidad de arcilla en el azufre fundido antes de enfriar y formar pequeñas pastillas, de esta manera, cuando se aplique al suelo, la arcilla se expandirá con el agua y la pastilla se desintegra en partículas muy finas que se oxidaran fácilmente.

Azufre
IPNI, Fuentes de Nutrientes Específicos

El S molido finamente puede añadirse a las suspensiones de fertilizantes. El azufre elemental puro es muy utilizado como fungicida para la protección de cultivos. Además, el S elemental y el ácido sulfúrico se utilizan generalmente para la recuperación de suelos con exceso de sodio.

Prácticas de manejo del azufre  

El azufre se comercializa en muchas formas, dependiendo las necesidades de cada cultivo. El S elemental, se aplica con antelación a la demanda de cultivo, pues hay un desface con la oxidación y conversión a sulfatos.

Nitrato de potasio

El nitrato de potasio (KNO3), es comúnmente utilizado como fertilizante para cultivos que se benefician con la nutrición a base de nitratos (NO3-) y una fuente rica de potasio (K) libre de cloruro (Cl-).

Producción

Nitrato de potasio
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El fertilizante nitrato de potasio (conocido también como nitrato de potasa o NOP) es fabricado comúnmente mediante la reacción de cloruro de potasio (KCl) con una fuente de nitrato. El nitrato puede provenir de nitrato de sodio, ácido nítrico o nitrato de amonio, dependiendo el objetivo del fertilizante. El KNO3 es fabricado generalmente como un material cristalino, soluble en agua, ya que su aplicación es con agua o en forma aperlada para la aplicación en suelo.

Este compuesto es conocido como “salitre”.

Descripción química del nitrato de potasio

Fórmula química: KNO3

Contenido de N: 13%

Contenido de K2O: 44 a 46%

Solubilidad en agua (20 ºC): 316 g/L

Usos del nitrato de potasio en la agricultura

Este fertilizante es usado comúnmente cuando se necesita una fuente de nutrientes altamente soluble y libre de cloro. En cultivos de hortalizas y frutales de alto valor, es preferible utilizar un suministro nutricional a base de nitrato con el objetivo de incrementar el rendimiento y calidad.

Nitrato de potasio
IPNI, Fuentes de Nutrientes Específicos

Es recomendable realizar la aplicación de KNO3 al suelo o como suplemento, antes de la estación de crecimiento. Para estimular los procesos fisiológicos o para enmendar deficiencias nutricionales, es necesaria la aplicación de una solución diluida al follaje. Además, la aplicación foliar de K durante el desarrollo de los frutos, puede ser de gran beneficio para muchos cultivos, pues la etapa de crecimiento suele requerir altas dosis de K.

Prácticas de manejo del nitrato de potasio

Ambos componentes, nitrógeno y potasio son requeridos para mantener la calidad de cosecha de las plantas, formación de proteínas, resistencia a enfermedades y eficiencia de uso del agua. Es por esta razón que el nitrato de potasio debe ser aplicado directamente en el suelo o mediante sistemas de riego durante la fase de crecimiento para mantener un desarrollo saludable.

Una de las ventajas del nitrato de sodio es que es fácil de manipular y aplicar y es compatible con otros fertilizantes.

La alta solubilidad de KNO3 en altas temperaturas, permite una solución más concentrada que para otros fertilizantes potásicos comunes. Es necesario un manejo cuidadoso del agua para evitar que el nitrato se escape a las raíces.

Fosfato monoamónico

El fosfato monoamónico (MAP), es un fertilizante soluble en agua y a la vez una fuente eficiente de fósforo (P) y nitrógeno (N) para las plantas; posee el más alto contenido de fósforo (P) entre los fertilizantes sólidos comunes.

¿Cómo se produce el fosfato monoamónico?

El proceso de fabricación de este fertilizante puede realizarse mediante distintos métodos. En un método común, se hace reaccionar una relación de uno a uno de amoníaco (NH3) y ácido fosfórico (H3PO4) y posteriormente, la pasta resultante de MAP se solidifica en un granulador. Otro método consiste en introducir los dos compuestos iniciales en un reactor de tubos, la reacción generada produce calor para evaporar agua y solidificar el MAP. Una de las ventajas de la producción de MAP es que puede utilizarse el ácido fosfórico de menor calidad comparado con otros fertilizantes fosforados que suelen requerir un grado de pureza mayor del ácido.

Fosfato monoamónico
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Propiedades químicas

Fórmula química: NH4H2PO4

Contenido de N: 10 a 12%

Contenido de P2O5: 48 a 61%

Solubilidad en agua (20 ºC): 370 g/L

pH solución: 4 a 4.5

Uso del fosfato monoamónico en la agricultura

El MAP tiene alta solubilidad y se disuelve fácilmente en el suelo si este presenta una humedad adecuada. Después de la disolución, los dos componentes básicos de este fertilizante se separan liberando amonio y ortofosfato, compuestos que favorecen el crecimiento saludable de la planta. El pH de la solución es moderadamente ácido, haciendo al MAP un fertilizante importante para suelos con pH neutros y alcalinos.

El MAP granulado es aplicado en bandas, cerca a las raíces en crecimiento. Su presentación en polvo es mayormente utilizado en fertilizantes en suspensión. Si el MAP se fabrica con ácido fosfórico puro, puede utilizarse como fertilizante foliar o incluso ser agregado al agua de riego.

Prácticas de manejo

La ligera acidificación asociada a este fertilizante reduce el potencial de pérdida de NH3. hacia la atmósfera. El MAP puede ser colocado cerca de las semillas sin que se provoque ningún daño a estas, por NH3. La aplicación en bandas del MAP protege al P de que se fije en el suelo y así mismo facilita un sinergismo entre el amonio y el fosfato en su toma por las raíces.

Cuando se utiliza al fosfato monoamónico como fertilizante foliar o cuando ese añade al agua de riego, no debe ser mezclado con fertilizantes de calcio o magnesio. Es conocido que el fosfato monoamónico posee buenas propiedades de almacenaje y manipulación. El MAP de alta pureza podría requerir el agregado de acondicionadores (como hierro o aluminio) o de manipulación especial para prevenir la aglutinación y el apelmazamiento.

Amoniaco

El amoniaco (NH3) ha sido el primer compuesto usado en la industria de fertilizantes nitrogenados. Puede ser aplicado directamente al suelo como nutriente vegetal, o bien, convertido en una variedad de fertilizantes nitrogenados. El amoniaco requiere de precauciones especiales de seguridad y manejo.  

¿Cómo se produce el amoniaco?

A principios de 1900, fue desarrollado el proceso de Haber-Bosch, que consiste en combinar nitrógeno (N2) e hidrógeno (H2) bajo condiciones de alta temperatura y presión.

Amoniaco
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La mayor parte de la producción de amoniaco (NH3) se lleva a cabo en lugares donde hay una disponibilidad inmediata de gas natural.

La forma del NH3 en la atmosfera es en gas, pero se transporta en estado líquido mediante la compresión o refrigeración por debajo de su punto de ebullición (-33°C). Es transportado en barcos refrigerados, vagones de ferrocarril presurizados, y tuberías de larga distancia.

Propiedades químicas del amoniaco

Amoníaco anhidro (NH3)

Contenido de N: 82% N

Punto de ebullición: -33 ºC

Hidróxido de Amonio (NH4OH)

Contenido de N: 20 a 24% N

pH: 11 a 12

Usos en la agricultura

El amoniaco posee el mayor contenido de nitrógeno de todos los fertilizantes comerciales, esto lo hace una fuente popular de N, sin embargo, posee un peligro potencial y su uso requiere prácticas de seguridad. El NH3 se aplica directamente al suelo en forma líquida e inmediatamente se convierte en vapor; es aplicado de 10 a 20 cm de profundidad del suelo para prevenir que el vapor se pierda hacia la atmósfera.

Este fertilizante frecuentemente se disuelve en agua para producir hidróxido de amonio, también conocido como amoniaco acuoso, un popular fertilizante líquido que no necesita ser inyectado a tanta profundidad como el NH3, lo cual provee beneficios para la aplicación a campo y no requiere de tantas medidas de seguridad.

Prácticas de manejo

La aplicación de NH3 debe de ser bajo una cuidadosa supervisión y es de suma importancia la utilización de equipos adecuados de protección personal, ya que, debido a la solubilidad del NH3, este reacciona rápidamente a la humedad del cuerpo como los pulmones y ojos, causando daños severos.

Para evitar daños durante la germinación, es importante que las semillas no sean colocadas cerca de la zona de aplicación de NH3. Los escapes de amoniaco hacia la atmosfera deben ser evitados lo más que se pueda. Además, la alta concentración de NH3 en el agua superficial, puede ser perjudicial para los organismos acuáticos.

Fertilizante Nitrogenado: Sulfato de amonio

El sulfato de amonio es un fertilizante nitrogenado que además de nitrógeno (N) aporta azufre (S). El sulfato de amonio contiene un 21% de nitrógeno en forma de amonio y un 24% de azufre en forma de sulfatos.

El sulfato de amonio puede encontrarse en el mercado en forma granular para aplicación directa al suelo, o en forma soluble, para su uso en fertirrigación.

Sulfato de amonio
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¿Cómo se produce el sulfato de amonio?

El fertilizante nitrogenado: sulfato de amonio (SA o SAM) está hecho a partir de una reacción de ácido sulfúrico y amoniaco caliente. Esta reacción produce cristales y cuando estos alcanzan el tamaño deseado, pasan a un proceso de secado y tamizado en tamaños de partículas específicos.

La mayor parte de la producción del fertilizante: Sulfato de Amonio se debe a la fabricación de subproductos de varias industrias. El sulfato de amonio , es coproducto principal del proceso de fabricación del nylon. Sin embargo, diversos subproductos que contienen amoníaco o utilizan ácido sulfúrico son comúnmente transformados en sulfato de amonio para uso agrícola.

Descripción química del sulfato de amonio

Fórmula química: (NH4)2SO4

Contenido de N: 21%

Contenido de S: 24%

Solubilidad en agua: 750 g/L

pH en solución: 5 a 6

Usos del fertilizante sulfato de amonio en la agricultura

El SA es utilizado principalmente en cultivos donde se necesite adicionar nitrógeno (N) y azufre (S) para satisfacer los requerimientos nutricionales de la planta. También es bien sabido que el SA provee de una excelente fuente de azufre que además de facilitar la síntesis de proteínas en las plantas, tiene numerosos beneficios en ellas.

El SA se utiliza frecuentemente en suelos anegados para la producción de arroz, donde los fertilizantes a base de nitrato no son una opción viable debido a las pérdidas por desnitrificación. Además, si se adiciona SA a una solución herbicida, mejora la eficacia en el control de malezas y es aún más efectiva cuando el agua utilizada contiene altas concentraciones de calcio, magnesio o sodio.

Prácticas de manejo del sulfato de amonio como fuente de N en la agricultura

Después de aplicar el Sulfato de Amonio en el suelo, este se disuelve rápidamente en sus componentes (amonio y sulfato). En condiciones alcalinas y si el amonio permanece en la superficie del suelo, puede ser susceptible a pérdidas gaseosas. En este tipo de escenarios, se recomienda que el sulfato de amonio se incorpore al suelo, y realizar la aplicación previamente a un riego para asegurar humedad en la rizosfera y disminuir las perdidas por volatiliación.