Riqueza o concentracion de los abonos o fertilizantes NPK

Riqueza o concentracion de los abonos o fertilizantes NPK

Se entiende como riqueza, graduación, análisis o concentración de un abono la cantidad de elemento nutritivo asimilable, que contiene por unidad de peso de producto.

La determinación del contenido de elemento asimilable que define la riqueza del fertilizante obedece a unas normas concretas de análisis para cada tipo de fertilizante en particular que, de algún modo, se estima que refleja la cantidad de elemento que puede participar activamente en las reacciones del sistema suelo-planta. Al analizar las propiedades específicas de los principales fertilizantes, se examinará el valor agronómico del contenido fertilizante en cada caso.

En el caso de los fertilizantes simples, la riqueza o unidad fertilizante corresponde a la cantidad del único elemento nutritivo que contiene, expresada en porcentaje o lo que es igual, en Kg. de elemento por cada 100 Kg. de producto. Las unidades empleadas en España para expresar la riqueza de elementos nutritivos, son:

  • N  para el nitrógeno
  • P205 para el fósforo
  • K2O para el potasio
  • CaO, para el calcio.
  • MgO, para el magnesio.
  • SO3, para el azufre.
  • B, para el boro.
  • Cl, para el cloro.
  • Co, para el cobalto.
  • Cu, para el cobre.
  • Fe, para el hierro.
  • Mn, para el  manganeso.
  • Mo, para el molibdeno.
  • Zn, para el cinc.

En los demás nutrientes se utiliza el propio elemento, con la excepción del calcio (CaO) y el magnesio (MgO), en que se utilizan igualmente los óxidos correspondientes. En muchos países se viene utilizando ya el elemento como unidad en todos los casos.

La relación existente entre las unidades indicadas y el elemento correspondiente que permite calcular las cantidades o riquezas equivalentes, es decir, el factor de conversión en cada caso, es:

  • Fósforo: P2O5 = P X 2,3
  • Potasio: K2O = K X 1,2
  • Calcio: CaO = Ca X 1,4
  • Magnesio: MgO = Mg X 1,7

Por lo tanto, la riqueza de un fertilizante fosfatado se puede expresar, tanto en P205 como en P, bastando para pasar de una a otra, multiplicar o dividir por el factor de conversión correspondiente. Así, un fertilizante con 46% de riqueza en P205 equivale a un contenido en P de 20% aproximadamente.

En los fertilizantes compuestos es necesario indicar la riqueza de todos los elementos que entran a formar parte de su composición y, en particular, de los tres elementos principales N-P-K. Para definir el fertilizante compuesto basta indicar tres cifras que corresponden a las riquezas de los elementos precisamente en el orden N-P-K. Así, un abono compuesto 8-24-16, contiene 8% de N, 24% de P205 y 16% de K2O. Cuando el abono compuesto tiene, además, otros elementos, se expresan a continuación, pero con indicación del elemento específico. Por ejemplo, el compuesto 8-24-16-2MgO,2B, contiene además 2% de MgO y 0,2% de Boro.

En la mayoría de los países se han establecido unas cantidades mínimas para poder considerar que un determinado producto contiene el elemento en cuestión. En España, los contenidos mínimos establecidos son los siguientes:

  • Hierro (Fe) 0,1%
  • Zinc (Zn) 0,05%
  • Boro (B) 0,02%
  • Molibdeno (Mo) 5 ppm
  • Manganeso (Mn) 0,05%
  • Cloro (Cl) 0,1%
  • Cobre (Cu) 0,05%

Concentración

En los fertilizantes compuestos o complejos la suma de la riqueza de los tres elementos principales determina la cantidad total de contenido útil del abono y se denomina concentración total.

Mediante este concepto que en los abonos simples equivale a la riqueza, se puede calificar a los fertilizantes por su contenido relativo de elementos fertilizantes. De este modo, y un tanto arbitrariamente se clasifican los fertilizantes, según su nivel de riqueza como de baja o alta concentración. En el caso particular de los abonos compuestos, se suele considerar el 35% como frontera entre ambos tipos. Esto es, son abonos compuestos de alta graduación los que tienen 35% o más, de concentración total.

Equilibrio

Este es un concepto exclusivo de los fertilizantes compuestos o complejos, ya que se refiere a la relación que existe entre los tres elementos componentes de este tipo de abonos. Generalmente, para calcular la relación de equilibrio se toma como referencia el nitrógeno, obteniéndose por tanto dicha relación, dividiendo cada riqueza de la formula del complejo o compuesto N-P-K por la riqueza en nitrógeno. Así, en el caso citado anteriormente: 8-24-16, el equilibrio NPK será 1-3-2.

ESTADO FÍSICO Y PROPIEDADES QUÍMICAS

El estado físico en que se presenta un abono, que puede ser sólido, líquido y gaseoso. Juega un papel importante en las condiciones de utilización y la eficacia del abono, ya que tanto la homogeneidad de la distribución como su integración más o menos completa en el suelo, van a depender de dicha presentación.

Los abonos sólidos son los de mayor uso en España y suelen presentarse en las siguientes formas:

a) Abonos en polvo, con grado de finura variable según el tipo de fertilizante. Normalmente no son aconsejables, ya que su manejo resulta molesto, entorpecen el funcionamiento de la máquinas y sufren pérdidas en la manipulación. Sin embargo, esta forma sin puede ser apropiada cuando la solubilidad en agua es escasa o nula, y resulta idónea en los casos en los que el abono se mezcla íntimamente con el suelo.

b) Abonos granulados. Aquéllos en los que al menos el 90 % de las partículas presentan un tamaño de 1-4 mm. Esta presentación permite un manejo más cómodo, un mejor funcionamiento de las abonadoras, una dosificación más exacta y una distribución sobre el terreno más uniforme.

c) Abonos cristalinos, que facilitan la manipulación y distribución.

d) Abonos perlados (prill). Mediante el sistema de pulverización en una torre de gran altura, se obtienen esferas de tamaño muy uniforme, al solidificarse las gotas durante la caída.

e) Abonos macrogranulados. Constituidos por grandes gránulos, de 1-3 cm de diámetro e incluso mayores, de liberación progresiva de los elementos nutritivos.

Dentro de los fertilizantes líquidos, los tipos más característicos son los siguientes:

a) Suspensiones. Gracias a la utilización de arcillas dispersas en el agua pueden mantenerse soluciones sobresaturadas de alguna sal (generalmente cloruro potásico) para alcanzar concentraciones totales elevadas en forma líquida. Para mantener las suspensiones se requiere una agitación periódica.

b) Soluciones con presión: soluciones acuosas de nitrógeno en las que participa como componente el amoníaco anhidro con concentración superior a la que se mantiene en equilibrio con la presión atmosférica. Para su aplicación se requieren equipos especiales que soporten la presión adecuada.

c) Soluciones normales o clara sin presión: soluciones acuosas que contienen uno o varios elementos nutritivos disueltos en agua.

Los abonos líquidos ofrecen las siguientes ventajas respecto a los sólidos:

– Su manejo es totalmente mecanizable.
– Se alcanza un gran rendimiento en la aplicación.
– Se consigue una gran uniformidad en la distribución sobre el terreno.

Entre los abonos gaseosos únicamente se emplea el amoníaco anhidro, que es una gas a la temperatura y presión normal. Para que pase a estado líquido y facilitar el almacenaje y el transporte, se comprime y vuelve a transformarse en gas cuando se inyecta en el suelo.

Las propiedades químicas de los fertilizantes determinan tanto su comportamiento en el suelo, como su manipulación y conservación. Destacan las siguientes:

a) Solubilidad. La solubilidad en agua o en determinados reactivos es determinante sobre el contenido o riqueza de cada elemento nutritivo en un fertilizante concreto.

b) Reacción del fertilizante sobre el pH del suelo. Viene determinada por el índice de acidez o basicidad del fertilizante, que se corresponde con la cantidad de cal viva que es necesaria para equilibrar el incremento de acidez del suelo (fertilizantes de reacción ácida) o producir un incremento de pH equivalente (fertilizantes de reacción básica).

c) Higroscopicidad: capacidad de absorber agua de la atmósfera a partir de un determinado grado de humedad de la misma. Esta absorción puede provocar que una parte de las partículas se disuelvan, con lo que se deshace la estructura física del fertilizante. Generalmente, cuanto mayor es la solubilidad del fertilizante en agua, mayor es su higroscopicidad. Esta absorción puede provocar que una parte de las partículas se disuelvan, con lo que se deshace la estructura física del fertilizante.

EJEMPLOS DE CALCULOS

Ejemplo extraido de fertiberia

A continuación vamos a indicarles una serie de pautas para mostrarles cómo se han llevado a cabo los cálculos de las Disoluciones Nutritivas, de la Guía de Fertirrigación, y cómo pasar los datos de unas unidades a otras.

Para pasar de Kg/ha y Volumen de Riego (m3/ha) a meq/l se deben realizar los siguientes cálculos:

Pongamos como ejemplo que tenemos que incorporar 20 Kg/ha de N, 6 Kg/ha de P2O5 y 24 Kg/ha de K2O en un volumen de riego de 364 m3/ha:

Si queremos saber los meq/l de N, haremos la siguiente operación:
meq N/l = (Kg/ha de N / Vol. de Riego en litros/ha) x (106 mg/1 Kg ) / (14 N/1) Pat N= 14, nºeq = 1.

Si queremos saber los meq/l de P2O5, haremos la siguiente operación:
meq P2O5/l = (Kg/ha de P2O5 / Vol. de Riego en litros/ha) x (106 mg/1 Kg ) / (142 P2O5 /2 )Pm P2O5 = 142. nºeq = 2.

Si queremos saber los meq/l de K2O, haremos la siguiente operación:
meq K2O/l = (Kg/ha de K2O / Vol. de Riego en litros/ha) x (106 mg/1 Kg ) / (94,2 K2O /2 )Pm K2O = 94,2. nºeq = 2.

Los cálculos concretos serían:
Los meq/l de N son: (20/364.000)x106/(14/1) = 3,9 meq/l N
Los meq/l de P2O5 son: (6/364.000)x106/(142/2) = 0,23 meq/l P2O5.
Los meq/l de K2O son: (24/364.000)x106/(94,2/2) = 1,4 meq/l K2O.
Para hacer la operación inversa, pasar de meq/l a Kg/ha, conociendo el Volumen de Riego (364 m3/ha) :

Para 3,9 meq/l de N, los Kg/ha de N serían: 3,9 meq/l x 14/1 x (Volumen de riego en litros/ha) x 1/106= 20 Kg/ha de N.

Para 0,23 meq/l de P2O5, los Kg/ha de P2O5 serían: 0,23 meq/l x 142/2 x (Volumen de riego en litros/ha) x 1/106= 6 Kg/ha de P2O5.

Para 1,4 meq/l de K2O, los Kg/ha de K2O serían: 1,4 meq/l x 94,2/2 x (Volumen de riego en litros/ha) x 1/106= 24 Kg/ha de K2O.

Para pasar de Kg nutriente/ha a Kg fertilizante/ha, habrá que tener en cuenta la riqueza del abono en ese nutriente y en el caso de abonos con varios nutrientes, tener en cuenta la cantidad aportada por cada uno de ellos.

Para aplicar abonos sólidos:

Teniendo en cuenta esas mismas cantidades de nutrientes antes mencionadas y si tenemos como abonos sólidos el Nitrato Amónico 34,5% N, el MAP (12% N- 60% P2O5) y el Sulfato Potásico (50% K2O).

Si el cultivo requiere 6 Kg/ha de P2O5, necesitaremos los siguientes Kg/ha de MAP:
6 Kg/ha P2O5 x (100 Kg/ha MAP / 60 Kg/ha P2O5) = 10 Kg/ha de MAP.
Si el cultivo requiere 20 Kg/ha de N, necesitaremos los siguientes Kg/ha de Nitrato Amónico 34,5% N, una vez que restemos los aportes de N procedentes del MAP, con un 12 % de riqueza en N:
(20 – (10 Kg/ha de MAP x 12 Kg N / 100Kg MAP)) x 100 / 34,5 = 54 Kg/ha NitratoAmónico 34,5 %.
Si el cultivo requiere 24 Kg de K2O/ha, necesitaremos los siguientes Kg/ha de Sulfato Potásico:
24 x (100 Kg/ha Sulf. Potásico / 50Kg/ha K2O) = 48 Kg/ha Sulfato Potásico.

Para abonos líquidos sería exactamente igual, aunque tenemos que tener en cuenta que como el resultado final de aportes de Abono es en Kg/ha, si queremos realmente saber los litros que debemos aplicar de abono líquido hay que tener en cuenta la densidad de este producto, para así aportar el volumen adecuado de este producto.

Por ejemplo, si nos salieran 20 Kg/ha de Solución 20 %N, sabiendo que su densidad es de 1,26 Kg/l, diremos que hay que aplicar: 20 Kg/ha / 1,26 Kg/l = 15,9 litros/ha de S.N- 20 % N.A.

Para hacer la operación inversa, pasar de Kg fertilizante/ha a Kg nutriente/ha, habrá que tener en cuenta la riqueza del abono en ese nutriente y en el caso de abonos con varios nutrientes, tener en cuenta la cantidad aportada por cada uno de ellos. Además habrá que considerar la dosis de abono aplicada.

Si aplicamos 54 Kg/ha de Nitrato Amónico 34,5%, estaremos aportando los siguientes Kg/ha de N:
54 Kg/ha NitratoAmónico x 34,5 / 100 =18,63 Kg/ha N
Si aplicamos 10 Kg/ha de MAP (12%N- 60% P2O5), estaremos aportando los siguientes Kg/ha de N:
10 Kg/ha MAP x 12 / 100 = 1,2 Kg/ha N.
Por lo que en total estamos aportando 18,63 + 1,2 = 19,83, aprox. 20 Kg/ha de N.
Si apliamos esos 10 Kg/ha de MAP, estaremos aportando a su vez los siguientes Kg/ha de P2O5:
10 Kg/ha MAP x 60 / 100 = 6 Kg/ha de P2O5
Si aplicamos 48 Kg/ha de Sulfato Potásico, estaremos aportando los siguientes Kg/ha de K2O:
48 Kg/ha Sulf.Potásico x 50 / 100 = 24Kg/ha de K2O.

OTROS EJEMPLOS DE CALCULOS

Una unidad fertilizante se corresponde a un kg. puro de un elemento.
Calcular el número de U.F. es muy sencillo, por ejemplo:

Si utilizamos un compuesto 8-24-16 NPK, por cada 100 kg de producto estamos aplicando: 8 UF de N, 24 UF de P y 16 UF de k.

Cuanto N, P, y K hay en una bolsa de 25 kg de 16-6-12?
Recordar que los números dados en el grado fertilizante son un porcentaje de esos nutrientes en el fertilizante en peso y pueden expresarse como una fracción (p.ej., 6% = 0.06).

Dado que no se requiere factor de conversión para N, El contenido de N = 0.16 x 25 kg = 4 kg de N

El factor de conversión para P2O5 es 0.44, así El contenido de P = 0.06 x 0.44 x 25 kg = 0.66 kg de P

El factor de conversión para K2O es 0.83, así El contenido de K = 0.12 x 0.83 x 25 kg = 2.5 kg de K

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Abonos compuestos NPK

Abonos compuestos NPK

Los abonos complejos son productos que contienen dos o tres de los nutrientes básicos: nitrógeno, fósforo y potasio, y además pueden contener nutrientes secundarios y micronutrientes, siempre de acuerdo con los contenidos mínimos definidos en las legislaciones comunitaria y española.

El proceso de fabricación de abonos complejos consiste en hacer reaccionar químicamente las distintas materias primas que los componen y posteriormente, la papilla resultante se granula, seca, clasifica y acondiciona. Con ello se garantiza que cada gránulo del complejo tiene exactamente el mismo contenido de N, P y K, siendo ésta la principal diferencia con los abonos de mezcla o blending, en los que cada gránulo contiene sólo uno, o como máximo, dos nutrientes.

El nitrógeno contenido en estos abonos se puede presentar en forma nítrica, amoniacal o ureica, dependiendo de las materias primas utilizadas en su fabricación.

El fósforo se obtiene atacando totalmente la roca fosfórica pulverizada con ácidos fuertes o bien, utilizando directamente fosfato monoamónico.

De esta manera se consigue que todo el fósforo que se incorpora al suelo sea soluble en agua y en citrato amónico neutro, es decir, completamente asimilable por los cultivos.

Existen productos que incorporan fosfato parcialmente solubilizado, es decir, contienen una proporción de roca fosfórica sin atacar. La calidad de estos productos, en cuanto al aprovechamiento agronómico del fósforo que contienen, es muy inferior al de los obtenidos por las vías indicadas anteriormente.

En ellos, el fósforo de la roca fosfórica sin atacar se encuentra presente en forma soluble únicamente en ácidos minerales, en mayor o menor medida según la fracción de roca fosfórica sin atacar que incorporan. Este fósforo tiene un escaso valor agronómico tanto a corto como a medio plazo, ya que no es asimilable por las plantas, sobre todo en suelos calizos. Sólo en terrenos muy ácidos, la planta podría absorberlo despues de algunos años.

El potasio, que es siempre soluble en agua, puede proceder del cloruro o del sulfato potásico. Se emplea sulfato en suelos con problemas de salinidad o con cultivos sensibles al cloruro. La aplicación de potasa en forma de cloruro es apropiada para todos los suelos, con la única excepción de los suelos con salinidad elevada. En los suelos calizos, es altamente recomendable el uso de cloruro potásico. Los abonos complejos se aplican en sementera o fondo, distribuyéndolos homogéneamente. Se aconseja su enterramiento a cierta profundidad para localizar los nutrientes cerca de las raíces y facilitar así la absorción, en especial del fósforo y del potasio.

Las dosis de abonado recomendadas dependerán del contenido en nutrientes de cada fórmula, es decir, de las concentraciones de nitrógeno, fósforo y potasio y del equilibrio, que es la proporción en la que se encuentran los tres elementos nutritivos. Así, en el 10-20-10, la concentración en nutrientes totales es 40 y el equilibrio entre nutrientes es 1.2.1.
En el mercado existen numerosas fórmulas de abonos complejos NPK que por la variedad de su composición y las diferentes formas químicas de los nutrientes que contienen, no reproducimos en este texto. Los NPK, producidos en España, utilizados mayoritariamente en la agricultura española, son los que se indican en la tabla 7.7.

En cuanto a los fertilizantes binarios, los que más se consumen en España para su utilización en el abonado convencional, son el Fosfato Diamónico (DAP) y el Fosfato Monoamónico (MAP). Ambos, por sus especiales características químicas, son muy adecuados para su aplicación en fondo, y pueden ser base para la fabricación de abonos ternarios de mezcla. También, son muy utilizados, como materia prima, para la fabricación de abonos complejos NPK.

Sus características químicas se indican en la tabla 7.8.

Dentro de los fertilizantes binarios, es muy utilizado el nitrato potásico 13-0-46, que se emplea básicamente en fertirrigación y que también se aplica por vía foliar. Los abonos de mezcla o blending son mezclas físicas de distintas materias primas, sin reacción química, pero que contienen, al igual que los abonos complejos, dos o tres nutrientes principales en su composición. Se trata de una mezcla de sustancias heterogéneas en cuanto a sus características físicas y químicas.

Los abonos complejos presentan, frente a las mezclas, las siguientes ventajas:

  • • Cada gránulo contiene los tres nutrientes, lo que facilita un mayor aprovechamiento por la planta.
  • • Son químicamente estables y presentan menor higroscopicidad.
  • • Son más resistentes a la abrasión y a la formación de polvo.
  • • La granulometría es uniforme, lo que mejora la distribución.
  • • Evitan la segregación de los componentes durante el transporte, almacenamiento, etc. Por el contrario, los abonos de mezcla suelen tener un menor coste por unidad de nutriente, y facilitan la elaboración de fórmulas específicas.

En la tabla 7.9 se indican los fertilizantes que pueden mezclarse para la fabricación de abonos compuestos de mezcla.

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