Habíamos visto, en una entrada anterior de fecha 24 de noviembre de 2021, las necesidades de nutrientes de cada uno de los principales cultivos y la extracción de aquellos a través de los órganos cosechados de los cultivos teniendo en cuenta el rendimiento y la humedad del grano, todo ello elaborado por el IPNI (International Plan Nutrition Institute) en planillas empleando el programa excel.
Llegado
el tiempo de incorporar los nutrientes extraídos, no sólo debemos considerar
los cálculos efectuados según el párrafo precedente, sino también el análisis
de suelo, el contenido mineral del agua de riego -si lo hubiere- y otros
parámetros.
Todos
saben que cuando se compra un fertilizante, en su etiqueta se consigna la
cantidad de nutrientes que contiene, expresados como un porcentaje en peso.
El
grado de un fertilizante generalmente se refiere al porcentaje de los tres
nutrientes principales: nitrógeno, fósforo y potasio (NPK).
El
primer número indica la concentración total de nitrógeno en el fertilizante, el
segundo en fósforo y el tercero en potasio.
El
contenido de fósforo y potasio se suele indicar en forma de óxido -no en la
forma elemental-, por lo que el grado sería:
N-P2O5-K2O
en lugar de N-P-K.
Para
convertir P2O5 a P, debemos relacionar sus pesos
atómicos:
Peso
atómico P=31 * 2=62
Peso
atómico O=16 * 5=80
Peso
Atómico de P2O5=62+80=142
Entonces
62/142=0.4366
Es
decir que:
P2O5 contiene 0,436 de P
De
la misma forma y sabiendo que K tiene un peso atómico de 39, tenemos que:
Peso
atómico de K2O = (39*2) + 16=
78 + 16= 94
78/94=0.83
Por
lo tanto:
K2O contiene 0.83 de K
Principales Fertilizantes Nitrogenados:
Urea: grado
46-0-0 (posee 46% N, 0% de P y 0% K)
Nitrato de amonio calcáreo (CAN): grado 27-0-0 (27% N, 0% de
P y 0% K)
Amoníaco anhidro: grado 82%-0-0 (82% N que cambia
de líquido a gas en contacto con el suelo)
UAN (nitrato de amonio de urea): grado 30-0-0 (fertilizante líquido)
Para
los fertilizantes líquidos, se debe tener en cuenta la densidad del
fertilizante, ya que el contenido de nutrientes del fertilizante se expresa
como porcentaje en peso.
El
UAN tiene una densidad (peso específico) de 1,3 kg/litro.
Si,
por ejemplo, quisiéramos aplicar 60 kilos de Nitrógeno por hectárea el cálculo
sería:
60*100/30=200
Kg= 200/1,30 kilos por litro= 153,85 litros de UAN/ha
Principales Fertilizantes Fosforados:
Fosfato monoamónico (MAP): grado 11-51-0 (11% N, 51% P2O5, 0% K2O)
Recordar
que 51% P2O5 contiene
22% P (51% * 0.436= 22% P)
Fosfato diamónico (DAP): grado 18-46-0 (18% N, 46% P2O5, 0% K2O)
Recordar
que 46% P2O5 contiene
20% P (46% * 0.436= 20% P)
Superfosfato triple (SPT): grado 0-46-0 (0% N, 46% P2O5,
0% K2O)
Superfosfato simple (SPS): grado 0-21-0 (0% N, 21% P2O5,
0% K2O)
Recordar
que 21% P2O5 contiene 9% P (21% * 0.436= 9% P)
Además
contiene 12% de azufre
Principales Fertilizantes Potásicos:
Cloruro de potasio: grado 0-0-60 (0% N, 0% P2O5, 60% K2O)
Recordar
que 60% de K2O equivale a 50% K (60% * 0.83=50%)
Sulfato de potasio y magnesio: grado 0-0-22 (0% N, 0% P2O5, 22% K2O)
Recordar
que 22% de K2O contiene 18% de K
Además
este fertilizante posee 22% de S y 11% Mg
Nitrato de Potasio: grado 13-0-44 (13% N, 0% P2O5, 44% K2O)
Recordar
que 44% de K2O contiene 36% de K
Sulfato de Potasio: grado 0-0-50 (50% de K2O=41% de K)
Además
posee 18% de S
Principales Fertilizantes Azufrados:
Sulfato de
amonio: grado 21-0-0 (21% N, 0% P2O5, 0% K2O)
Además contiene 24% de S
Sulfonitrato de amonio: grado 26-0-0 (26% N, 0% P2O5, 0% K2O)
Además posee 15% de S
Sulfato de Calcio dihidratado (yeso agrícola)
Contiene 17% de S y 22% de Ca
Distintas Formas de expresión de
nutrientes en un análisis de suelo
Las
unidades que habitualmente encontramos en el análisis de los resultados de
muestras de suelos son:
Partes
por millón (ppm) = mg/kg de suelo = mg kg-1
Porcentaje
(%) = kg por 100 kg de suelo
Densidad
= masa/volumen en kg/m3
Profundidad
= metros
Recordar
que cuando nos referimos al peso en un volumen dado, debemos conocer la
densidad de la sustancia analizada con relación a un volúmen determinado, a los
efectos de realizar los cálculos correspondientes.
Nitrógeno (N)
1) 1) N-Nitratos (NO3-): Habitualmente se expresa en ppm. referidas al suelo en peso (ppm.
S p/p)
El
análisis de suelo puede arrojar el resultado en ppm. de nitratos
¿Cuánto
N hay en la molécula de NO3- ?
Peso
atómico N= 14 * 1= 14
Peso
atómico O= 16 * 3= 48
14+48=62
14/62=0,2258 (que es la cantidad de N que posee
la estructura química de nitrato).
Ejemplo:
Si
el análisis de suelo arroja un resultado de 30 ppm. de nitratos
30 * 0,2258= 6,774 ppm.de N-NO3-
¿Cuántos kilogramos por hectárea
representan 6,774 ppm. de N?
El
volumen que ocupa una hectárea de suelo a una profundidad de 20 cm. (capa
arable1) es de:
100
m * 100 m por 0,20 m = 2000 metros3 por hectárea
1capa arable es aquella capa superficial de
suelo que no presenta limitantes físicas, químicas, ni biológicas para el
desarrollo normal de las raíces de los cultivos y que es estable a través del
tiempo, cuya profundidad puede variar entre 0–15 cm para pastos, 0–25 cm para
cereales y leguminosas y 0–40 cm para cultivos permanentes.
Para
pasar de volumen a peso necesitamos conocer la densidad aparente del suelo, la
cual se puede medir en Mg/m3 ó
kg/m3 ó en gr/cm3
Máximos de densidad aparente de
distintos tipos de suelos:
1.3
Mg m3 en suelos de textura fina (arcillosos o franco arcillosos)
1.4
Mg m3 en suelos de textura media (francos a franco limosos)
1.6
Mg m3 en suelo de textura gruesa (franco arenosos).
Supongamos
que nuestro suelo arcilloso tiene una densidad de 1.2 Mg/m3 o lo que
es lo mismo 1200 kilogramos por metro3:
1
hectárea = 2000 m3 * 1200 Kgs/m3 = 2.400.000 kilogramos
por ha.
6,774 ppm/1000000*2400000= 16,26 kgs. de
N de nitratos por ha
Muchas recomendaciones de fetilización con Nitrógeno utilizan la cantidad de N de nitratos en el estrato de 0-60 cm de profundidad para estimar los requerimientos de fertilizante.
No obstante si nosotros tenemos la cantidad en el estrato de 0-20
cm, podemos estimar la cantidad que habría en el estrato de 0-60 cm,
multiplicando la primera cantidad por 2,4. Ello se basa en que el contenido de
nitrógeno de nitratos es en promedio 2,4 veces mayor en el estrato de 0-60 cm
que en el de 0-20 cm.
2) N-Amoniacal (NH4+): Se suele expresar como ppm. (partes por millón) referidas al suelo en volúmen (ppm. S p/v) o como ppm. referidas al suelo en peso (ppm. S p/p).
Es
una forma de nitrógeno de transición. No abunda en el suelo, por lo que no se
tiene en cuenta a los efectos hacer los cálculos.
3) 3) N-Total (N): Se expresa como % en suelo
seco referido a peso (% p/p) o a volúmen (% p/v).
El nitrógeno total (NT) es la suma del contenido de nitrógeno orgánico (No) e inorgánico (Ni). La determinación química habitualmente utilizada para determinar el nitrógeno es el método de Kjeldhal y lo que este método mide es No y una mínima porción de Ni .
Si el laboratorio emplea dicho método, nos dará el valor de No, no del total. Sin embargo, como en el suelo la mayoría del nitrógeno es de origen orgánico puede considerarse que No=NT (por ello si no contamos con el No podríamos estimarlo con el análisis de la Materia Orgánica, sabiendo que ésta contiene un 5% de N aproximadamente).
El
No o Nt viene dado en %. Así, por ejemplo, un 0.20% de No equivale a:
0.20% * 2400000 kg/ha = 4800
kilogramos/ha de No
Sabemos que la mineralización es el proceso por el cual el nitrógeno orgánico de los aminoácidos o proteínas es transformado por los microorganismos en amonio (NH4+) y después en nitrato (NO3-).
Mientras los microorganismos usan el nitrógeno, éste no está disponible para su absorción por las plantas, hasta el momento en que la materia orgánica es descompuesta, entonces los microorganismos mueren y el nitrógeno es nuevamente liberado.
La materia orgánica nativa del suelo se mineraliza a una tasa de 2-4% anual, lo que se traduce en aproximadamente un 2% para un ciclo productivo de 6 meses.
Por lo tanto, siguiendo con el ejemplo, 4800 kgs No por ha, nos arroja una mineralización disponible para el cultivo de 4800 *2%= 96 kilogramos por ha. aproximadamente.
Una herramienta útil para mejorar la estimación de la mineralización del Nitrógeno es el análisis en laboratorio del Nan (nitrógeno incubado en anaerobiosis). El muestreo de Nan puede realizarse en cualquier época del año y sólo en el estrato 0-20 cm.
El resultado del laboratorio se encuentra en ppm. y luego para transformarlo en kilogramos por ha. se multiplicaría por 2,4 según la textura del suelo y la zona (ver densidad aparente de los diferentes suelos en el cálculo de nitrógeno de nitratos).
Asimismo hay un aporte de N por mineralización desde el residuo del cultivo antecesor que se puede estimar a partir de información zonal. En general, se esperan aportes de N cuando el cultivo antecesor sea una leguminosa y aportes nulos o inmovilización de N, con residuos de antecesores de gramíneas de alta relación C/N como maíz y sorgo. Los valores pueden ir desde inmovilizaciones de N de 60 kg/ha hasta mineralizaciones de 100 kg N/ha.
Fósforo (P)
El
fósforo se expresa habitualmente en ppm (partes por millón) referidas a gramos
por tonelada o mg. de fósforo asimilable por kilogramo de suelo seco. Según estudios, los rangos en ppm. de fósforo en el suelo, a los fines de detectar
deficiencias, son los siguientes:
Valores bajos: Menores de 10 a 12 ppm (deficiente)
Valores medios: Entre 12 y 20 ppm
Valores altos: Superiores a 20 ppm
Si el análisis arroja 20 ppm. de fósforo
asimilable, en un suelo con una densidad aparente de 1200 kgs por m3,
esto equivale a:
20/1000000*2400000= 48 kilogramos fósforo asimilable por ha.
Potasio (K)
El potasio se puede expresar como en el caso del fósforo, en ppm referidas al suelo en peso o al suelo en volúmen.
No obstante, el potasio suele expresarse en miliequivalentes por gramo de suelo.
2Un miliequivalente es la milésima parte de un equivalente y un equivalente es una unidad de medida técnica que equivale a la cantidad de una sustancia (en gramos) que puede reaccionar con un mol de electrones. Llevado a la práctica equivale al peso atómico del elemento dividido su valencia (en gramos)
El potasio (K) tiene un peso atómico de 39 y su
valencia es 1
1 equivalente de K= 39
1 meq de K= 39/1000= 0.039 gramos=390 ppm (a)
(a) Los laboratorios expresan el resultado de K en miliequivalentes cada 100 gramos de suelo, entonces: 0.039/100*1000000= 390 ppm.
Si el análisis de suelo arroja una cantidad de K de 0.45 meq/100 gramos de suelo el cálculo en kilogramos sería (con una densidad aparente de 1):
0.45 * 390/1000000 * 2000000 (kgs suelo por ha)= 351 kilogramos por hectárea de K
2En términos generales podemos afirmar que el miliequivalente (mEq.) sustituye a los miligramos (mg.). El miligramo (mg.) mide peso, el miliequivalente (mEq.) mide la relación de equivalencia de peso molecular entre diversos compuestos químicos.
Azufre (S)
El azufre se expresa como partes por millón partes por millón referidas al suelo, ya sea en peso o en volúmen (ppm. S p/p ó p/v).
Como en el análisis de suelo viene expresado en
ppm., los cálculos son similares a los
realizados para el N y el P.
Por
otra parte, los fertilizantes pueden contener además otros minerales
adicionales, para ello hay que observar cuidadosamente la etiqueta.
CALENDARIO DE DIAGNÓSTICO (a)
(a) Fuente:
Jorge L. Villar INTA Rafaela Abril 2001
Se
presenta el siguiente cuadro con recomendaciones para el análisis de los
diferentes componentes del suelo, en cuanto a la época de realización y a su
frecuencia en años
|
Análisis |
Objetivo |
Epoca |
Frecuencia |
|
Materia orgánica |
Caracterizar lote
y cultivos |
Otoño/primavera |
C/4 años |
|
Nitrógeno total |
Caracterizar lote
y cultivos |
Otoño/primavera/Siembra |
C/4 años |
|
Nitrógeno de nitratos |
Trigo, sorgo,
maíz, avena |
Siembra, V4-6* |
Anual |
|
Nitrógeno de
amonio |
Trigo, sorgo,
maíz, avena |
Siembra, V4-6 |
Anual |
|
Fósforo
asimilable |
Caracterizar
lote, cultivos y pasturas |
Otoño/primavera/Siembra |
C/2 años |
|
Azufre de
sulfatos |
Trigo, sorgo,
maíz, soja, avena, pasturas. |
Siembra |
Anual |
|
pH actual |
Caracterizar
lote, cultivos y pasturas |
Otoño/primavera/siembra |
C/4 años |
|
Conductividad eléctrica |
Caracterizar lote |
Otoño/primavera |
C/4 años |
|
Capacidad de
intercambio |
Caracterizar lote |
Otoño/primavera |
C/4 años |
|
Calcio |
Caracterizar lote |
Otoño/primavera |
C/4 años |
|
Magnesio |
Caracterizar lote |
Otoño/primavera |
C/4 años |
|
Sodio |
Caracterizar lote |
Otoño/primavera |
C/4 años |
|
Potasio |
Caracterizar lote |
Otoño/primavera |
C/4 años |
* V4-6 Corresponde a 4-6 hojas en sorgo
y maíz
Cabe
aclarar que la frecuencia de análisis está condicionada por los valores
obtenidos, el uso del suelo y la estrategia de fertilización. En algunos casos
se podrá solicitar un conjunto básico de análisis y en función de los
resultados, se puede o no requerir otros complementarios. El análisis es la mejor guía para un adecuado
manejo de la fertilidad, teniendo como objetivo la máxima producción
preservando la productividad del suelo.
En un informe posterior me referiré a los cálculos correspondientes a otras sustancias que pueden solicitarse en un análisis de suelo y que son útiles a los efectos de aplicar los fertilizantes de una manera
adecuada.
Nota Aclaratoria: La aplicación de fertilizantes, así como todo tipo de agroquímicos
debe ser indicada por un profesional agrónomo de acuerdo a las normas de cada
jurisdicción. No debemos olvidar que en cantidades y/o condiciones de aplicación inadecuadas los
fertilizantes son tóxicos y contaminan el medio ambiente.
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