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Fertilizantes compuestos

Los fertilizantes compuestos son una combinación de fertilizantes que ofrecen ventajas de conveniencia en el campo como el ahorro de dinero y la facilidad para satisfacer las necesidades nutricionales de los cultivos.

¿Cómo se producen?

Los fertilizantes compuestos son producidos mediante el uso de materiales fertilizantes básicos como amoniaco (NH3), fosfato de amonio, urea, azufre (S) y sales potásicas. Existen distintos métodos para la fabricación de estos fertilizantes como métodos de compactación, que se refiere a la unión de partículas utilizando la compactación; métodos de fertilizantes basados en la acreción, que se hacen mediante la adición repetida de una película fina de una suspensión de nutrientes, formando capas hasta lograr el tamaño deseado del granulado; o procesos de nitrofosfato, que consiste en hacer reaccionar roca fosfórica con ácido  nítrico para formar una mezcla de compuestos de nitrógeno (N) y fósforo (P).

fertilizantes compuestos
IPNI, Fuentes de Nutrientes Específicos

Propiedades químicas

Los fertilizantes compuestos comunes incluyen: 10-10-10, 12-12-12, 17-17-17, 21-7-14, y muchas otras formulaciones.

Uso de los fertilizantes compuestos en la agricultura

Los fertilizantes compuestos contienen todos los nutrientes en cada gránulo individual. Esto permite que sean distribuidos de manera que cada gránulo ofrezca la misma mezcla de nutrientes mientras se disuelve en el suelo. Asi se elimina la posibilidad de segregación de los materiales durante el transporte o la aplicación.

Estos fertilizantes son especiales para una aplicación inicial de nutrientes antes de la siembra; se utilizan principalmente en céspedes y jardines.

Prácticas de manejo de los fertilizantes compuestos

Generalmente, este tipo de fertilizantes son más costosos que una mezcla física de fuentes primarias de nutrientes, sin embargo, pueden ofrecer ventajas considerables.

El nitrógeno es el nutriente que normalmente necesita ser manejado más cuidadosamente y ser reaplicado durante el ciclo del cultivo. Esto se debe a las perdidas por volatilización y lixiviación.

Es recomendable utilizar un fertilizante compuesto a comienzos del ciclo del cultivo y en etapas posteriores, aplicar solamente el fertilizante nitrogenado según la necesidad.

Urea– nitrato de amonio(UAN)

La urea– nitrato de amonio (UAN), es un fertilizante líquido nitrogenado muy popular debido a su fácil aplicación y su manejo seguro.

¿Cómo se produce la urea- nitrato de amonio (UAN)?

Urea- nitrato de amonio
UAN
IPNI, Fuentes de Nutrientes Especificos

El UAN se obtiene de una manera relativamente fácil al mezclar una solución caliente que contenga urea disuelta, con una solución caliente de nitrato de amonio, lo que produce un fertilizante líquido claro. La cantidad de nitrógeno (N) proviene en cantidades iguales de la urea y del nitrato de amonio. Durante el mezclado de ambas soluciones, no se producen productos de desecho.

La solubilidad del UAN incrementa con el aumento de temperatura, debido a su alta concentración de N. 

Usualmente se adiciona un inhibidor de corrosión a la solución final para proteger el acero en los tanques de almacenamiento.

Propiedades químicas de la urea- nitrato de amonio (UAN)

Propiedades:                                               28% N         30% N        32% N

Composición (% en peso)

Nitrato de Amonio:                                       40                 42               44

Urea:                                                                30                 33               35

Agua:                                                               30                  25               20

Temperatura de cristalización (ºC):          -18                -10               -2

pH de la solución:                                        —— aproximadamente 7 —–

Uso de UAN en la agricultura

Las soluciones con UAN son utilizadas principalmente como fuente de N para la nutrición de las plantas y son compatibles con muchos otros nutrientes y agroquímicos; frecuentemente es mezclado con soluciones que contienen fósforo (P) y potasio (K).

Los fertilizantes de UAN se aplican comúnmente inyectados debajo de la superficie del suelo, asperjadas, o en bandas sobre la superficie, pueden ser agregados al agua de riego o esparcidos sobre las hojas como fertilizante foliar. Sin embargo, la aplicación directa sobre el follaje puede dañar algunas plantas, por lo que debe ser diluido con agua.

Prácticas de manejo de UAN

El UAN es una fuente de nutrición nitrogenada para las plantas y debido a que la mitad de N, está presente como urea, puede requerirse manejo extra para evitar la volatilización. Este fertilizante no debe quedarse en la superficie del suelo por más de dos días para evitar pérdidas significativas de urea, pues las enzimas del suelo, después de un tiempo, la convertirán a NH4+.

Superfosfato simple

El superfosfato simple (SFS), fue el primer fertilizante mineral que se comercializó y que permitió el desarrollo de la industria de fertilizantes que hoy conocemos. Sin embargo, otros fertilizantes fosforados han reemplazado el uso del SFS debido a su bajo contenido relativo de fósforo (P).

¿Cómo se produce el superfosfato simple?

Superfosfato simple
sfs
IPNI, Fuentes de Nutrientes Específicos

En 1840 se descubrió que la adición de ácido sulfúrico a formas de fosfato natural, producía un óptimo fertilizante soluble, dándole como nombre “superfosfato”. Inicialmente, esta reacción se llevaba a cabo con huesos molidos de animales, pero con el tiempo fueron sustituidos por los depósitos de roca fosfórica. La roca fosfórica reacciona con ácido sulfúrico para formar un compuesto semisólido que se enfría en depósitos. El material endurecido pasa por un proceso de molienda y tamizado, dándole el tamaño adecuado al gránulo.

El SFS puede llegar a confundirse con el superfosfato triple (SFT), que se produce por la reacción de roca fosfórica con ácido fosfórico.

Propiedades químicas

Contenido de P2O5: 16 a 20%

Contenido de Ca: 18 a 21%

Contenido de S: 11 a 12%

pH: < 2

Usos del superfosfato simple en la agricultura

El SFS es una excelente fuente de nutrientes para las plantas, ya que la presencia de P y azufre (S), pueden ser una ventaja en cultivos donde ambos componentes sean deficientes. Se ha reportado que el SFS puede ser superior a otros fertilizantes fosfatados debido al S y al Ca que contiene. Este fertilizante suele ser más costoso comparado con otros fertilizantes que tienen mayor concentración de P, esta es una razón por la que ha disminuido su popularidad en el mercado.

Prácticas de manejo del superfosfato simple

Para el manipuleo o manejo agronómico del SFS, no se requieren medidas de seguridad específicas. Su efectividad agronómica es muy parecida a otros fertilizantes fosfatados ya sean sólidos o líquidos. La pérdida de P por escorrentía superficial de los campos fertilizados puede contribuir a generar problemas de calidad del agua.

Roca fosfórica

La roca fosfórica (RF) es un fertilizante que contiene una elevada cantidad de fósforo (P), el cual es un elemento muy importante en algunas regiones para mejorar la fertilidad del suelo y, por ende, la producción de cultivos. La aplicación directa de roca fosfórica sin procesar al suelo, proporciona una excelente fuente de nutrientes para las plantas en condiciones específicas, sin embargo, existen diversos factores y limitaciones a considerar.

Roca fosforica
IPNI, Fuentes de Nutrientes Específicos

¿Cómo se produce la roca fosfórica?

La roca fosfórica se obtiene de depósitos geológicos de todo el mundo. El componente principal de la RF es la apatita, un mineral de fosfato de calcio.

La mayor parte de la RF se obtiene a través de minería a cielo abierto.  El mineral pasa por un proceso de tamizado y se eliminan algunas impurezas cerca de la mina. La mayor parte de la RF se utiliza para producir fertilizantes fosfatados solubles, pero una parte se utiliza para la aplicación directa al suelo. Para aplicar la RF directamente en el suelo, es necesario probarlo primero en el laboratorio mediante la disolución de la roca en una solución que contiene un ácido diluido para simular las condiciones del suelo. Fuentes que se clasifiquen como “altamente reactivas” son las más adecuados para la aplicación directa al suelo.

Usos de la RF en la agricultura

La RF se disuelve lentamente en el suelo para liberar gradualmente los nutrientes, sin embargo, en algunos suelos, la velocidad de disolución puede ser muy lenta para sostener el crecimiento saludable de la planta. Para mejorar la efectividad de la RF, deben considerarse factores como el pH del suelo, capacidad de fijación del P al suelo, ubicación del fertilizante, de las especies de cultivo y del tiempo.

Prácticas de manejo de la roca fosfórica

No todas las fuentes de RF sin procesar son adecuadas para su aplicación directa al suelo. Además, no todos los suelos son aptos para el uso de RF.

La eficiencia agronómica y económica de la roca fosfórica puede ser similar a la de fertilizantes fosfatados solubles en algunas circunstancias, pero es importante considerar las condiciones específicas.

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.

IPNI, Fuentes de Nutrientes Específicos

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.

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
IPNI, Fuentes de Nutrientes Espescíficos

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.