Aspectos generales para la selección y evaluación análitica de fertilizantes.
La Agricultura moderna ha evolucionado hacia una mayor productividad, ya sea por avances genéticos o por mejoras en la nutrición de los cultivos al aplicar productos como fertilizantes, los cuales proporcionan nutrientes necesarios para el crecimiento y desarrollo de las plantas. Entre los beneficios del uso intensivo de los fertilizantes se encuentran:
a) Mejorar la calidad del cultivo obteniendo resultados satisfactorios y visiblemente sobresalientes logrando aumentar los rendimientos en la producción.
b) Aumentan el crecimiento de partes de la planta como hojas, frutos, raíces.
c) Aumentan la fertilidad del suelo; brindan nutrientes que son deficientes y restauran en poco tiempo características fisicoquímicas de suelos que han sido explotados intensamente.
De acuerdo con la revista dinero, para el año 2019 se espera un incremento del 20% al 30% de consumo de fertilizantes respecto a los años anteriores, dado los fenómenos de sequía y lluvias que se presentan en el país, temporadas en las cuales es necesario subsanar los daños presentados por los cambios climáticos, es así como estos productos son cada vez más imprescindibles en actividades agrícolas. Teniendo en cuenta que existe una gran variedad de fertilizantes a continuación se mencionan generalidades de estos para lograr un máximo aprovechamiento.
Antes de seleccionar que tipo de fertilizante se va a usar es necesario conocer el estado fenológico de la planta (vegetativo, floración, etc.) complementado con un análisis de suelos y/o foliar para determinar las necesidades nutricionales específicas en cada cultivo pues un exceso de cualquier elemento puede generar toxicidad en la planta dañando la cosecha o contaminando las fuentes hídricas por lixiviación excesiva. Seguido a la identificación anterior se seleccionan los nutrientes a aplicar en las dosis requeridas; Nutrientes mayores: Nitrógeno, Potasio, Fósforo, elementos vitales para la planta; el nitrógeno (N) es absorbido en forma de Ion Nitrato y Amonio, ayudando al crecimiento de la hoja y su coloración verde en el proceso de la fotosíntesis, el Fósforo (P) necesario para el aporte de energía en todo el proceso de ciclos vitales y de crecimiento, el Potasio (K) favorece el transporte de azúcares al fruto, mejorando el tamaño y producción de la cosecha, incrementa la absorción de Calcio, Nitrógeno y Sodio. Nutrientes secundarios: Calcio (Ca), Magnesio (Mg) y Azufre (S), con funciones de regulación de absorción de nutrientes, producción de clorofila, formación de proteínas entre otros. Micronutrientes, o elementos menores: Fe, Cu, Zn, B, Mn, Mo, Co (entre otros), necesarios en pequeñas concentraciones para la función de membranas celulares, proveen resistencia entre otros beneficios. Estos nutrientes pueden encontrarse en cualquiera de las tres clases de fertilizantes: Fertilizante Mineral, Fertilizante Orgánico, Fertilizante Orgánico-Mineral y a su vez cada clase viene en diferentes presentaciones, todo lo cual permite diversas formas de aplicación:
a) Aplicación edáfica: Es directa al suelo donde los minerales son cedidos de forma progresiva al suelo y son aprovechados desde la raíz, puede aplicarse en forma de voleo a grandes áreas de cultivo, o localizadas en una zona establecida.
b) Aplicación por fertiirrigación: Se aprovecha el agua de riego para introducir los nutrientes necesarios formando una solución fertilizada, disminuyendo los costos de operación.
Se usan igualmente las soluciones fertilizadas para cultivos hidropónicos donde se desarrollan las plantas sobre sustrato inerte como medio de nutritivo.
c) Aplicación foliar: Directa a las hojas, se usa como complemento de la fertilización edáfica o para obtener resultados más rápidos y cubrir deficiencias específicas.
Es importante además que el producto a usar tenga registro ante el ICA (Instituto Colombiano Agropecuario), encargado del control técnico-científico para cualquier disposición relacionada con fertilizantes, bioinsumos, coadyuvantes, plaguicidas y cualquier producto usado en la agricultura.
Fertilizantes Minerales
Los fertilizantes minerales suelen presentarse en forma de granulados, polvo, compactados, suspensiones concentradas y líquidos. Se obtienen de diferentes fuentes naturales o procesos químicos en los que al reaccionar materias primas forman el compuesto deseado como es el caso de la síntesis de urea donde se combina amoniaco con dióxido de carbono formando carbamato de amonio que al deshidratarse forma la urea. Se elaboran diferentes productos con composición variada pudiendo tener todos micronutrientes y nutrientes secundarios. Estos se clasifican así:
a) Fertilizante simple: contienen uno o dos nutrientes mayores garantizados. Se encuentran entre otros: Nitrato de amonio, urea, sulfato de magnesio, etc.
b) Fertilizante compuesto: contienen al menos dos de los nutrientes mayores aunque usualmente llevan tres. (productos N-P2O5-K2O, llamados N-P-K). y dependiendo su obtención son:
Fertilizante complejo: se obtienen de procesos de reacción química o mezclas liquidas.
Fertilizante mezclado: se obtienen por mezclas en seco.
c) Fertilizantes con base en micronutrientes, garantizan por lo menos un nutriente menor, no necesitan contener elementos secundarios o mayores garantizados.
d) Fertilizantes con base en elementos secundarios: contienen al menos un nutriente secundario garantizado con función de nutrición, no contienen elementos mayores garantizados.
De aplicación edáfica son conocidos los granulados N-P-K con diferentes grados dependiendo el cultivo; para transitorios como la Papa, la Cebada y las Hortalizas, se utilizan fertilizantes compuestos tales como 15-15-15, el 10-30-10, el 13-26-6 entre otros. En algunos fertilizantes se tienen adicionalmente una cuarta cifra, la cual indica el contenido de magnesio reportado como óxido (MgO), cuando sea azufre ó calcio se debe reportar adicionalmente sus expresiones (S ó CaO). Las unidades reportadas son porcentajes peso a peso %p/p, en cultivos de café, palma de aceite, banano se utiliza universalmente el 17-6-18-2.
Imagen 1. a) Fertilizante mineral compuesto mezclado 2020-20
b) Fertilizantes líquidos minerales. C) Fertilizante compuesto
mezclado 22-0-28-1.2
A nivel de laboratorio los parámetros fisicoquímicos que se analizan son principalmente humedad (sólidos), pH, Conductividad eléctrica, densidad y su composición nutricional de acuerdo con las materias primas usadas para el proceso de elaboración. Existen niveles de tolerancia para cada elemento dispuestos en la NTC 1061 Abonos o fertilizantes. Tolerancias. 2012. La tabla 1 de la norma en mención indica las deficiencias permitidas de nutrientes de fertilizantes a base de N, P, K con porcentajes desde menos de 4 hasta 32 o más, de acuerdo con esos datos se obtienen ecuaciones descritas en la ecuación1
Ecuación 1. Determinación de deficiencias, donde %N; porcentaje nitrógeno,
%P20 5; porcentaje fósforo garantizado; %K20; porcentaje de potasio
garantizado. NTC 1061. Abonos o Fertilizantes. Tolerancias. 2012.
Igualmente se indica tolerancias para los nutrientes secundarios y menores dependiendo su estado sólido o liquido recopilados en la tabla N.1.
Tabla 1. Tolerancias permitidas de los nutrientes secundarios y menores en fertilizantes. NTC 106. Abonos o Fertilizantes. Tolerancias. 2012.
Además de la fertilización mineral, existen otras fuentes que son usadas para nutrición de las plantas es el caso del aprovechamiento de residuos o subproductos orgánicos que son transformados por proceso de compostaje (biooxidación aerobia de materiales orgánicos hasta estabilización), Lombricompost (obtenido de la degradación que realizan las lombrices), biodigestores, entre otros. Llamados fertilizantes o abonos orgánicos.
Fertilizantes o Abonos Orgánicos y Orgánicos-Minerales
Residuos como estiércoles de animales, residuos vegetales, cascarillas, residuos sólidos urbanos, lodos de PTAR son usados como materias primas para la elaboración de abonos orgánicos realizando procesos de compostaje donde se alcanzan temperaturas de 60 a 65 °C obteniendo humedades del 20 al 30% y productos libres de patógenos. Además de ofrecer nutrientes estos mejoran la estructura al suelo, aportan materia orgánica para el crecimiento y mantenimiento de su actividad microbiana (algunos con bacterias solubilizadoras de fósforo, bacterias fijadoras de nitrógeno atmosférico, hongos filamentosos, y levaduras), disminuyen costos de producción, además contribuyen a reducir la contaminación ambiental. Se encuentran en presentación granular, sólidos, polvo y líquidos. Algunos abonos orgánicos son complementados con minerales para aumentar nutrientes principalmente N, P, K denominándose abonos orgánicos minerales, se realizan adiciones de urea, DAP, cales, rocas fosfóricas entre otros, mejorando propiedades nutritivas del abono.
Imagen 2. Análisis de Carbono orgánico presente en
fertilizantes orgánicos.
“La materia orgánica del suelo es el componente de los suelos minerales que hace posible el cultivo exitoso de la mayoría de las plantas” Labnews. Serie 1. agosto 1995. La materia orgánica en el suelo es esencial para el desarrollo de la actividad biológica, mejora propiedades físicas de estructura, estabilidad, agrega capacidad de retención de humedad e intercambio catiónico, evitando problemas como la erosión “En algunas partes del mundo se ha comprobado que la pérdida de productividad debida a la perdida de la estructura del suelo es seis veces más grande que aquella debida a la salinidad” Labnews. Serie 1. agosto 1995.
Los productos líquidos orgánicos son enriquecidos llamándose fertilizantes o abonos orgánico-minerales. En estos el contenido de carbono orgánico oxidable total debe ser mínimo 20 g/L de N total, P2O5, ó K2O mínimo 15 g/L analizados solubles en agua. Los demás parámetros se encuentran indicados en la NTC 5167. Productos para la industria agrícola. Productos orgánicos usados como abonos o fertilizantes y enmiendas o acondicionadores de suelo.2011.
Esta norma detalla los análisis que se deben realizar a los productos orgánicos y los criterios de clasificación del producto, así como parámetros a garantizar. Se menciona que adicionalmente del análisis fisicoquímico para productos que contengan algún material orgánico y de origen no pedogenético debe realizarse análisis microbiológicos de patógenos garantizando la sanidad del material principalmente de Salmonella spp, coliformes totales, huevos de helminto viables, fitopatógenos tales como hongos y nemátodos, requerimientos que varían de acuerdo con las materias primas usadas, y análisis de metales pesados; entre los que se encuentran establecidos límites máximos en partes por millón (mg/Kg) ver tabla 3.
Límites máximos de metales pesados de acuerdo con la NTC 5167 .2011
Imagen 3. Análisis de Arsénico en fertilizante orgánico.
Método Absorción atómica-Horno de grafito.
Fertilizantes para hidroponia , fertirriego y aplicación foliar.
Pueden ser orgánicos, minerales u orgánico-minerales. Los fertilizantes usados, generalmente sales, se disuelven en agua teniendo en cuenta su solubilidad (cantidad que permanece en solución), y comportamiento químico para evitar precipitaciones. En la imagen 4 se identifican las materias primas compatibles, restringidas e incompatibles para la preparación de soluciones de fertilización.
Tabla 3. La solución nutritiva, nutrientes comerciales, formulas completas, Fuente, Dr. Calderón Asistencia Técnica Agrícola Ltda.
Los contenidos de elementos en este tipo de soluciones nutritivas se expresan en partes por millón mg/L (ppm) y para fertilizantes solubles de altos contenidos en porcentajes (%p/p para sólidos y g/L para líquidos). Usualmente se analizan Los nutrientes garantizados solubles en agua, y otros parámetros como la Densidad, Humedad (sólidos), solubilidad para sólidos determinando la cantidad que es soluble sin precipitaciones en 100 ml de agua, así como el pH, dado que las plantas toman los elementos en un rango de 5,0 y 7.0. También la conductividad eléctrica (C.E) que mide la concentración de sales presentes permiten regular la formulación dependiendo la etapa fenológica de la planta, así para plántulas se usa una C.E más bajas que para plantas en floración. Teniendo en cuenta que una C.E por encima de cierto nivel recomendado para determinado cultivo puede afectar la absorción de agua generando daños en la hoja y una C.E por debajo del nivel recomendado provocan plantas deficientes. Por lo tanto es importante siempre que cada fertilizante certifique mediante análisis fisicoquímicos parámetros mencionados para cada clase de fertilizantes, de esta forma se conoce en su totalidad que producto se esta aplicando y como se debe manejar su dosificación.
Se concluye entonces que para obtener un cultivo productivo eficiente y rentable se deben primero conocer los requerimientos nutricionales, segundo establecer la forma de cultivo, Tercero definir la forma de aplicación y cuarto escoger la clase de fertilización (orgánica, orgánica mineral, mineral), todo esto ligado al cumplimiento normativo y de control de calidad.
Doctor Calderón laboratorio Asistencia Técnica Agrícola 25 años al servicio del agro y el medio ambiente colombiano, seguiremos siendo su mejor opción.
Carol Ivonne Ortiz Rodríguez
Ingeniera Química; Universidad de América. Jefe Control de Calidad Laboratorio Doctor Calderón Asistencia Técnica Agrícola Ltda.
Bibliografía
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