12Uso de fertilizantes

El uso de los fertilizantes se ha vuelto indispensable debido a la baja fertilidad de

la mayoría de los suelos para los altos rendimientos y la buena calidad que se

esperan en la actualidad, por lo que hacer un uso adecuado de ellos es importante

para una agricultura sostenible.

SECRETARIA DE AGRICULTURA,GANADERIA, DESARROLLO RURAL PESCA Y

ALIMENTACION

Subsecretaría de Desarrollo RuralDirección General de Apoyos para el Desarrollo Rural

Sistema de Agronegocios Agrícolas2

Los suelos contienen todos los elementos esenciales que la planta requiere para su desarrollo yreproducción; sin embargo, en la mayoría de los casos, no en las cantidades suficientes paraobtener rendimientos altos y de buena calidad, por lo que es indispensable agregar losnutrimentos por medio de fertilizantes.

Sin el uso de fertilizantes, los rendimientos serán cada vez más bajos debido al empobrecimientopaulatino del suelo por la extracción de los nutrimentos en las cosechas. Un suelo infértilproduce menos, tiene menor cubierta vegetal y está mas expuesto a la erosión. El uso adecuadodel fertilizante requiere conocer sus características, su efecto en las plantas y el suelo, las formasde aplicación y cómo se deriva y se prepara una dosis de fertilización con base en los fertilizantesdisponibles.

Los fertilizantes se aplican para subsanar las deficiencias de nutrimentos primarios, secundariosy con menor frecuencia para micronutrimentos (Cuadro 1). Las deficiencias se puedendiagnosticar visualmente; sin embargo, se deben confirmar con el análisis químico de la planta,ya que otros problemas se pueden confundir con carencias nutrimentales.

Clasificación Nombre y Forma Síntoma de deficiencia

Tipos de fertilizantes

Cuadro 1. Clasificación, símbolo, forma absorbida y síntoma de deficiencia de los nutrimentos (Fageria

., 1997) .et al1

1

símbolo absorbida

Sin clasificación Carbono (C) CO

Hidrógeno (H) H O

Oxígeno (O) H O, O

Primarios Nitrógeno (N) NH , NO Clorósis en las hojas viejas

Fósforo (P) H PO , HPO Hojas con márgen color púrpura

Potasio (K) K Hojas con márgenes cloróticosSecundarios Calcio (Ca) Ca Achaparramiento y raíces cortas

Magnesio (Mg) Mg Hojas con clorósis intervenalAzufre (S) SO , SO Hojas jóvenes cloróticas y

poco desarrolladasMicronutrimentos Hierro (Fe) Fe , Fe Hojas con clorósis intervenal

Manganeso (Mn) Mn Clorósis intervenalBoro (B) H BO Poco crecimiento apical y

puntas cloróticasZinc (Zn) Zn Hojas jóvenes con clorósis

intervenallCobre (Cu) Cu Hojas jóvenes amarillas y poco

desarrolladasMolibdeno (Mo) MoO Hojas con clorosis y

achaparramientoHojas marchitas cloróticas yraíz corta

2

2

2 2

4 3

2 4 4

4 2

3 3

4

+ -

- =

+

++

++

=

++ +++

++

++

++

=

Cloro (Cl) Cl-

Algunos elementos como Co, Va, Na, I, Fl, Si y Al se consideran benéficos para las plantas.

Uso de fertilizantes 3

Los nutrimentos contenidos en los fertilizantes se expresan como porcentaje de: nitrógeno (N),pentóxido de fósforo (P O ), óxido de potasio (K O), Ca, Mg y S en forma elemental, aunque

algunas veces el calcio y magnesio se expresan como óxidos (CaO, MgO). Ejemplo: el análisisdel sulfato de amonio es 20.5-00-00-24 S (N - P O - K O-S).

El análisis de un fertilizante no se debe confundir con la dosis de fertilización, la cual son loskg/ha de N, P O y K O (representada comercialmente como N-P-K) que se debe aplicar para

producir un cultivo. Ejemplo: la dosis 100-90-60 se refiere a 100, 90 y 60 kg/ha de N, P O y

K O, respectivamente.

(incremento de este por cada kg denutrimento aplicado dentro de un mismo sistema de cultivo) varía según la fuente del nutrimento.

(porcentaje del nutrimento aplicado en el fertilizante que esabsorbido por la planta) también es diferente y es en promedio de 50, 30 y 60 % para el N, P y Kaplicado, respectivamente.

En general, la eficiencia de un fertilizante depende de las características del suelo, del manejo delcultivo y de las condiciones climáticas. Por ello, la selección, momento y forma de aplicaciónadecuados del fertilizante ayudará a lograr una mayor eficiencia agronómica y una mejorrecuperación de la inversión por el fertilizante.

Las características importantes son: sus efectos en la presión osmótica (índice salino) y en el pH( índice de acidez) del suelo y su ion acompañante.

Se expresa como el equivalente en kg de CaCO suficiente paracontrarrestar la acidez. Dicho equivalente puede expresarse en función del nutrimento o delfertilizante (Cuadro 2).

Fertilizantes con efecto residual muy ácido, como el amoniaco anhídro, el sulfato de amonio y elsuperfosfato triple no se deberían aplicar a suelos ácidos, porque puede dañar a la plántula,raíces y reducir la producción. También pueden aumentar las condiciones para una mayordisponibilidad de elementos tóxicos (Mn, Fe y Al) o para que exista una mayor fijación de P. Espreferible el uso de estos fertilizantes en suelos con pH alcalino.

El nitrato de sodio y de potasio tiene un índice básico, por lo que su uso se recomiendapreferentemente en suelos ácidos.

2 5 2

2 5 2

2 5 2

2 5

2

Efectividad agronómica de los fertilizantes.

Características de los fertilizantes

La eficiencia de un fertilizante sobre el rendimiento

La eficiencia de recuperación

Indice de acidez.- 3

Sistema de Agronegocios Agrícolas4

Cuadro 2. Formula química, concentración, índice salino e índice de acidez de los principales fertilizantes

Fertilizante Fórmula química Nutrimento Indice Indice Indice% salino básico ácido

1 2 2

Nitrógeno (N)

Fósforo (P O )

Potasio (K O)

Amoníaco anhídro NH 82 0.572 148

Nitrato de amonio NH NO 35 2.990 62

Sulfato de amonio (NH ) SO 21 3.253 110

Fosfato monoamónico (MAP) NH H PO 11 2.453 58

Fosfato diamónico (DAP) (NH )HPO4 18 1.614 70

Solución nitrogenada 40 1.930 57Nitrato de potasio KNO 13-14 5.336

Nitrato de sodio NaNO 16 6.060 29

Urea CO(NH ) 45-46 1.618 71

Superfosfato simple Ca(H PO ) 20 0.390 neutro

Superfosfato triple (SFT) Ca(H PO ) 46 0.210 neutro

MAP 48 0.485DAP 46 0.637

Cloruro de potasio KCl 60 1.936 neutroNitrato de potasio KNO 44-46 1.580 26

Sulfato de potasio K SO 50 0.853 neutro

Sulfato de K y Mg K SO .2MgSO 22 1.971 neutro

3

4 3

4 2 4

4 2 4

4

3

3

2 2

2 4 2

2 4 2

3

2 4

2 4

2 5

2

Se refiere al aumento de la presión osmótica en la solución del suelo por laaplicación de un fertilizante, respecto al efecto del nitrato de amonio (Cuadro 2).

Las sales del fertilizante soluble se concentran alrededor de la zona de aplicación del fertilizante,y si ellas alcanzan las raíces o semillas, entonces se producen daños por deshidratación, menordisponibilidad de agua y toxicidad. Estos síntomas se conocen como quemado por fertilizante.La planta se deshidrata y presenta síntomas parecidos a los de sequía. Para reducir estos daños,se deben preferir los fertilizantes con menor índice salino.

Se refiere a otros nutrimentos, que no sean N, P y K, que se encuentran enlos fertilizantes (Cuadro 3). La presencia de ellos, algunas veces puede ser benéfica (cuando haydeficiencias de dicho elemento), pero en otras puede causar problemas (por ejemplo cuando elcultivo es sensible a algún nutrimento). Cuando sea necesario aplicar algún nutrimentosecundario, también se deberá considerar su efecto en el pH del suelo. El azufre elementalacidifica, el yeso es de reacción neutra, y la cal dolomítica, además de aportar Ca y Mg eleva elpH.

1Por unidad de nutrimento N, P O yK O

El índice básico o alcalino está expresado en función del fertilizante.

Mezcla de agua con nitrato de amonio y/o urea

2 5 2

2

3

Indice salino.-

Ion acompañante.-

5Uso de fertilizantes

Cuadro 3.

Cuadro 4.

Ion acompañante (Ca, Mg, S, Cl) de los fertilizantes comunes (OK Soil Fertility Handbook, 1993;Tisdale ., 1995 )

Efecto inmediato del fertilizante sobre el pH del suelo y sistema de cultivo

et al

Fertilizante N P O K O CaO MgO S C l

%

Sulfato de amonio 21 24Nitrato de potasio 13-14 44 0.5 0.5 0.2 1.2Nitrato de sodio 16 0.6Nitrato de Ca 15 34

Superfosfato simple 20 18-21 11-12Superfosfato triple 46 12-14 0-1MAP 11 48 2 0.5 1-3DAP 18 46

Cloruro de potasio 60 47Sulfato de potasio 50 17Sulfato de K y Mg 22 52 22

> 7.0 Fijación de P en suelos alcalinos

2 5 2

% % % % % %Nitrogenado

Fosfatado

Potásicos

Efecto inmediato del fertilizante en el pH del suelo.- Se refiere al cambio que seproduce alrededor del gránulo durante la disolución del fertilizante (Cuadro 4) afectando laeficiencia de la fertilización y que no es considerado por el índice de acidez o alcalinidad. Ensuelos muy ácidos se recomienda el uso de DAP y superfosfato simple, en cambio en suelosalcalinos, el MAP y SFT han representado mayores eficiencias de recuperación.

Fertilizante pH Sistema de cultivo

Urea > 7.0 Volatilización del amoniaco (NH ) si no está cubierto;

toxicidad por amoníaco a la plantaAmoníaco

anhídro amoníaco a la plantaMAP < 2.0 Fijación de P en suelos ácidos y solubilización de AlSFT < 3.5 Fijación de P en suelos ácidos y solubilización de AlDAP

El efecto del fertilizante en el pH del suelo es muy importante, ya que de ello depende ladisponibilidad y la toxicidad de algunos elementos para las plantas.

1

1

3

> 7.0 Volatilización del NH si no está cubierta; toxicidad por3

Del suelo

Sistema de Agronegocios Agrícolas6

ManejoPara un manejo adecuado (transporte, almacenamiento y aplicación) de los fertilizantes, éstosdeben ser conocidos en sus principales características tales como: higroscopicidad, acidez libre,riesgo explosivo, volatilización y compatibilidad química, además de las precaucionesespecíficas de transporte y almacenamiento.

Es la capacidad del fertilizante para absorber vapor de agua presente enel aire. Los fertilizantes nitrogenados son los más higroscópicos y el aumento de temperaturapuede acelerar la reacción (Cuadro 5). Si el fertilizante absorbe agua se disuelve o se vuelvepegajoso y si después existen condiciones para que se libere el agua, entonces el material seendurece formando bloques, haciendo difícil su manejo y uso.

Es importante señalar que la información del Cuadro 5, permite definir la compatibilidad de losfertilizantes para mezclarse y también se reportan los casos donde las mezclas no son posibles yque son señaladas con un asterisco (*). Por ejemplo el nitrato de amonio no es compatible con elcloruro y el sulfato de potasio porque se aumenta la higroscopicidad de los materiales potasicosy se producen reacciones indeseables.

Las medidas preventivas contra la higroscopicidad y endurecimiento en la bodega incluyen:evitar corrientes de aire húmedo, mantener puertas y ventanas cerradas, evitar el contacto consuelo y paredes húmedas, barrer el piso frecuentemente con escoba seca para evitar que elfertilizante mezclado con polvo u otros materiales absorban humedad.

Es el ácido que contienen los fertilizantes. Los superfosfatos simple y triple, loscuales son fabricados con ácidos fuertes (sulfúrico y fosfórico), pueden romper los sacos por la

Higroscopicidad.-

Acido libre.-

Cuadro 5. Humedad relativa crítica (%) de algunos materiales y sus mezclas a 30 C (IFDC, 1967)0

47NC24 59 NA37 46 72 NS- 18 46 73 UR- 51 52 * 58 77 CA- 62 - * 56 71 79 SA- 59 - 62 * - 72 * 83 DAP

< 22 68 * 67 * 60 74 71 70 84 CP31 60 65 65 68 69 - 79 91 NP53 * 58 64 65 - 76 78 73 60 9246 53 68 65 74 88 78 - * 88 89 94SF76 69 * 73 * 72 71 81 77 81 88 79 -* 96 SP

MAP

NC, nitrato de calcio; NA, nitrato de amonio; NS, nitrato de sodio; UR, urea; CA, cloruro de amonio;SA, sulfato de amonio; DAP, fosfato diamónico; CP, cloruro de potasio; NP, nitrato de potasio;MAP, fosfato monoamónico; SF, superfosfatos; SP, sulfato de potasio*, par inestable, el valor indicado es del par estable

7Uso de fertilizantes

quemadura de sus costuras. El superfosfato simple daña mas a los envases. Los sacos rotos sondifíciles de manejar.

Especial cuidado debe tenerse con el nitrato de amonio ya queexplota cuando entra en contacto con materiales orgánicos, aceite, ciertos metales, azufre,fósforo, etc. Por ello se debe: evitar golpear los bultos; dejar espacio entre sacos; no fumardentro de la bodega ni exponer los sacos al fuego o calor (ni del sol); mantener los sacoscerrados y almacenar aparte cada fertilizante, lejos de cables con corriente eléctrica, tubos devapor, radiadores, materiales explosivos, ácidos y materiales fácilmente oxidables e inflamables.

Se refiere al desprendimiento de vapores amoniacales (cloruro de amonio ybicarbonato de amonio) de materiales manejados en forma inadecuada o en exceso yespecialmente cuando se exponen al sol y lluvia. Fertilizantes como sulfato y nitrato de amoniopueden presentar dicho problema, por lo que no deben dejarse en sacos abiertos ni a laintemperie. Se deben almacenar en pocas capas para que no se volatilicen, no pierdanhumedad ni peso.

Esta característica es muy importante cuando se hacen mezclas.No todos los fertilizantes se pueden mezclar, ya que algunos reaccionan entre sí y producencompuestos de malas características físicas (Cuadro 6). La urea no debe mezclarse con nitratode amonio o superfosfato triple, tampoco fosfato diamónico con superfosfato simple.

NA, nitrato de amonio; UR, urea; SA, sulfato de amonio; SFT, superfosfato triple; SFS,superfosfato simple; MAP, fosfato monoamónico; DAP, fosfato diamónico; CP, cloruro depotasio; SP, sulfato de potasio; I, incompatible, L, compatibilidad limitada; C, compatible.

Se debe cuidar que lossacos no se rasguen, que no se deslicen y caigan en el almacén o durante el transporte. Engeneral se deben proteger con una cubierta que no deje pasar el agua y los rayos ultravioleta(cuando no se cuente con un almacén adecuado).

Riesgo de explosión.-

Volatilidad.-

Compatibilidad química.-

Precauciones específicas de transporte y almacenamiento.-

Cuadro 6. Compatibilidad química de algunos fertilizantes (IFDC, 1967)

NAI UR

C C SAC L C SFTC L L C SFSC C C L L DAPC C C C C C MAPC C C C C C C CPC C C C C C C C SP

Criterios de selección

Formas de aplicación

Los fertilizantes se deben seleccionar en función de su disponibilidad, costo, concentración, ionacompañante, índice salino, índice de acidez, facilidad de manejo y compatibilidad para hacermezclas.

Como fuente de N, la urea es económicamente competitiva debido a su alta concentración deN. El MAP y DAP son también altamente competitivos por su alta concentración. El fosfatonatural es el más económico, pero su baja solubilidad lo hacen poco competitivo, excepto comomejorador de suelos. El KCl se recomienda cuando el Cl no afecta al cultivo a fertilizar, de locontrario se deberá usar sulfato de potasio. El S puede ser deficiente en algunos suelos. En estoscasos, en la elección se deben considerar las fuentes que contengan dicho nutrimento. Lomismo debe observarse para suelos con deficiencias de Ca y/o Mg.

Dependiendo del tipo de fertilizante, cultivo y momento de aplicación, el fertilizante se puedeaplicar en banda o al voleo, inyectado directamente al suelo o al tronco del árbol, asperjado alfollaje, o mediante el agua de riego. Según sea el tipo de fertilizante se debe localizar cerca delas raíces o ponerlo en contacto con las hojas en forma de solución.

Las perdidas de N son mayores cuando la urea se aplica al voleo, especialmente sobre residuosorgánicos, comparado con las soluciones UAN (agua mas urea y nitrato de amonio) y nitrato deamonio. La eficiencia de recuperación es mayor cuando la urea se aplica en bandas a 10 cm deprofundidad. La inyección de soluciones o gas al suelo también aumenta la recuperación del Npor la planta.

Debido a que el P y K son nutrimentos inmóviles en el suelo, su eficiencia aumenta si se colocancerca de las raíces para que estas los intercepten y para reducir su fijación. La aplicación de P yespecialmente K en banda o en hilera ha incrementado mas el rendimiento. En suelos sujetos acompactación se ha observado que la disponibilidad de K es reducida, probablemente debido amenor aireación en la zona radicular.

El B y los sulfatos de Zn, Cu y Mn se pueden aplicar al voleo en la superficie del suelo. Como conotros fertilizantes su aplicación en banda representa una menor cantidad de producto a aplicar ypor lo tanto un menor costo. Los quelatos no se recomiendan para aplicaciones edáficas debidoa su alto costo.

Los fertilizantes mas aplicados con el agua de riego son el amoníaco anhídro y las solucionesUAN. En sistemas de riego por goteo o aspersión se debe controlar el pH del agua para evitartaponamiento por la formación de sales. No se debe usar ninguna fuente de P si el agua es altaen Ca y Mg, a menos que se acidifique el agua con H PO ó H SO . Se recomienda usar

cualquier fuente de potasio en el agua de riego a excepción del sulfato de potasio. Losmicronutrimentos también se pueden aplicar mediante sistemas de irrigación, pero se debeconsiderar que los sulfatos pueden causar problemas de taponamiento en las tuberías.

3 4 2 4

Sistema de Agronegocios Agrícolas8

La aspersión foliar con soluciones que contienen fertilizantes es más común para el suministro demicronutrimentos; sin embargo, la aplicación foliar de N, P K y S durante el llenado de grano haincrementado los rendimientos y el contenido de proteínas.

Consideraciones generales: aplicar en la mañana o en la tarde para evitar quemaduras dehojas; la mejor fuente de N es la urea (se recomienda aplicar < 20 kg de N/ha); no exceder de2 % en total la concentración de la solución a asperjar; la concentración de P no debe ser mayora 0.4 %; su uso es más efectivo en suelos de pH extremo y se usa cuando la deficiencia se debecorregir en forma inmediata.

La dosis de nutrimento a aplicar se obtiene al considerar el suministro del suelo, la demanda delcultivo para el rendimiento esperado y la eficiencia de recuperación del fertilizante. Una guíageneral de las dosis de fertilización por cultivo, municipio, temporal o riego y ciclo agrícola seencuentra en La Guía Nacional de Fertilización y combate de plagas editada por FERTIMEX(1987).

En la actualidad, sólo la determinación química de N inorgánico (NH y NO ) en el suelo, esconsiderada una medición de la cantidad de N disponible para el cultivo. Para los otrosnutrimentos existen publicaciones especializadas que indican la cantidad equivalente denutrimento disponible para un cultivo determinado en función del análisis de suelo. En general,los requerimientos de nutrimentos se expresan en función de la cantidad de producción como semuestra en el Cuadro 7.

Cultivo N P O K O Mg S

Maíz 23.8 10.2 23.8 5.8 2.9Soya 87.5 16.1 56.9 6.7 5.6Algodón 160.0 48.0 140.0 21.3 24.0Trigo 34.6 11.2 38.3 3.5 4.2Sorgo 29.8 10.5 30.0 5.0 4.8Arroz 16.0 8.6 24.0 2.0 1.7Cebada 31.3 11.5 31.3 3.5 4.2Frijol 17.2 4.4 18.9 2.2 -

Cuanto aplicar

4 3

+ -

Cuadro 7. Requerimiento de nutrimentos (kg )para producir una tonelada de grano (PPI; Rodríguez, 1982).

2 5 2

9Uso de fertilizantes

Cálculos para derivar la dosis.- Ejemplo del N para un cultivo de maíz.

El análisis del suelo reporta 5 ppm de N-NH (N en forma de amonio) y 10 ppm N-NO (N enforma de nitrato). Considerando una capa arable de 20 cm de profundidad y una densidad delsuelo de 1, entonces el suministro de N de dicho suelo es de 2 x (5 + 10) = 30 kg de N/ha.

Si se pretende obtener una producción de 5 ton/ha de grano, la demanda de N para esterendimiento es de 119 kg de N /ha.

La eficiencia de recuperación del N es de 50 % en promedio.

Dosis de N = (Demanda en kg – Suministro en kg)/Eficiencia del Fertilizante, en fracción.

Dosis de N = (119 – 30)/0.50 = 178 kg de N/ha, por lo tanto y asumiendo que resulta mejoraplicar urea, la

Dosis de Urea a aplicar = Dosis de N/Fracción de N en el fertilizante = 178/0.46 = 387 kg/ha

Si la dosis recomendada es 100-90-60 (N - P O - K O) la cantidad de fertilizante se puedeobtener de acuerdo al siguiente procedimiento.

Cuando se requiere aplicar la dosis de fertilización en forma de una mezcla, antes de iniciar supreparación se debe verificar que las fuentes de nutrimentos sean compatibles (para evitarapelmazamiento y compactación), y que la granulometría sea aproximadamente similar entremateriales (para evitar segregación). De estas precauciones dependerá la calidad y eficiencia dela fertilización.

Número de aplicaciones: 2: 1ª. 50-90-60 y 2ª. 50-00-00

Fertilizantes disponibles: nitrato de amonio (33.5 % N), superfosfato triple (46 % de P O ) y

cloruro de potasio (60 % K O).

Cálculos: 1ª. Aplicación (50-90-60). Para obtener los kilogramos de nitrato de amonio queaportaran los 50 kg de N requeridos, se dividen los kg de N de la recomendación (50) entre lafracción de N (0.335) del nitrato de amonio

(50/0.335) = 145 kg de nitrato de amonio

Lo mismo se hace para obtener los kilogramos de superfosfato triple que aportan 90 kg de P O

(90/0.46) = 196 kg superfosfato triple

4 3

2 5 2

2 5

+ -

Preparación de una dosis de fertilización

2 5

2

Sistema de Agronegocios Agrícolas10

Siguiendo la misma regla se obtiene los kg de cloruro de potasio que aportan 60 kg de K O

(60/0.60) = 100 kg de cloruro de potasio

En resumen y redondeando, para la primera aplicación se requieren:

150 kg ó 3 sacos de 50 kg de nitrato de amonio200 kg ó 4 sacos de 50 kg de superfosfato triple100 kg ó 2 sacos de 50 kg de cloruro de potasio

Total 450 kg ó 9 sacos de 50 kg de mezcla

Para la segunda aplicación sólo se necesitan 50 kg de N, los cuales equivalen a 150 kg o 3 sacosde nitrato de amonio.

6 sacos de nitrato de amonio; 4 sacos desuperfosfato triple y 2 sacos de cloruro de potasio.

1985. FAO Fertilizer and Plant Nutrition Bulletin 8.Rome, Italy.

1967. International Fertilizer Development Center. MuscleShoals, AL.

1993.Macmillan Publisihing Company. New York.

Especialidad de Edafología, IRENATColegio de Postgraduados

Carr. México-Texcoco km 36.556230 Montecillo, Edo. de México

Tel. (595) 2 02 00 Ext. 1220

Correo electrónico:gavi@colpos.colpos.mx

2

Requerimiento total de fertilizante:

FAO.

IFDC.

Tisdale, S.L.; W.L. Nelson; J.D. Beaton and J.L. Havlin.

Dr. Francisco Gavi Reyes

Bibliografía de apoyo

Manual on Fertilizer Distribution.

Fertilizer Manual.

Soil Fertility and

Fertilizers.

Responsable de la Ficha

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