fertilizantes nitrogenados

FERTILIZANTES NITROGENADOS

UNIDAD: 6

Ing. Agr. MSc. Juan Alfredo FERNANDEZ

CONTENIDOS

• Importancia de los fertilizantes nitrogenados • Clasificación y obtención• Características y propiedades • Análisis físicos y químicos de los fertilizantes• Acidez y basicidad de los fertilizantes nitrogenados

OBJETIVOS

• Comprender la importancia de los fertilizantes nitrogenados• Reconocer los diferentes tipos de fertilizantes y su uso• Interpretar las características de cada uno de los fertilizante y el modo de aplicación de los mismos

IMPORTANCIA DE LOS FERTILIZANTES NITROGENADOS

IMPORTANCIA DE LOS FERTILIZANTES NITROGENADOS

Fijación Biológica

IMPORTANCIA DE LOS FERTILIZANTES NITROGENADOS

Mineralización

FERTILIZANTES

FERTILIZANTES

USO DE LOS FERTILIZANTES EN EL PAIS

Evolución de la superficie sembrada por cultivos

FUENTE: Dirección de Agricultura, base de datos SAGPYA

Evolución de la producción nacional por cultivos

FUENTE: Dirección de Agricultura, base de datos SAGPYA

Consumo aparente de fertilizantes

FUENTE: Dirección de Agricultura, base de datos CIAFA y Fertilizar Asociación Civil

Extracción-Reposición de Nutrientes

Fuente: INPOFOS Cono Sur (2004)

USO DE LOS FERTILIZANTES EN EL PAIS

Extracción de grano por cultivos y aplicación de fertilizantes (campaña 2006/2007)

FUENTE: Ciampitti y F. Garcia 2008. Dirección de Agricultura, base de datos SAGPYA, Fertilizar A.C. e IPNI CONO SUR

Clasificación de los fertilizantes nitrogenados, por su composición química

Nítricos

Amoniacales

Nítricos – Amoniacales

Amídicos

NaNO3 KNO3 Ca(NO3)2

Sólidos (NH4)2SO4 NH4Cl

Líquidos NH3 Anhidro NH3 Acuoso

NH4NO3 NH4NO3 + (NH4)2SO4

UREA y Cianamida cálcica

Naturales

Sintéticos

Nitrato de Chile

Sólidos

Líquidos Soluciones Nitrogenadas (UAN)

OTROS FERTILIZANTES NITROGENADOS

Fosfato diamónico(NH4)2HPO4

Fosfato monoamónico(NH4)H2PO4

Nitrato de magnesioMg(NO3)2

Nitrato de sodio y potasioNaNO3 + KNO3

Ácido NítricoHNO3

Disolución H20

AmoníacoAnhidro

DisolucionesAcuosasNH 3

NH 3

NH3

NH3

NH3

SO4H2

HNO3

HNO3

HNO3

Na2CO4

KCl

CaCO4

CO2

NH4NO3

NaNO3

UREA

(NH4)2SO4

Ca(NO3)2

KNO3

NH4NO3

FERTILIZANTES NITROGENADOS

APLICACIÓN: •Equipamiento especial a inyección para Amoniaco Anhidro.•Profundidad de aplicación: 10-20 cmRETENCIÓN EN EL SUELO:

Debe fijarse rápidamente, porque se pierde por volatilización.

AMONIACO ANHIDROPropiedades del amoníaco anhidro

Composición Química

Fórmula Química NH3

Compuesto inorgánico 82,3 % de N

Propiedad Física Características

Estado en condiciones normales de P y T Gas

Color Incoloro

Olor Picante e irritante

Punto ebullición ( a 760 mm Hg) - 33,5 °C

Punto de solidificación ( a 760 mm Hg) - 77,7 °C

Presión de licuefacción (a 20 °C) 8,4 atm

Solubilidad en agua 0,456 gNH3 /g H2O

FERTILIZANTES NITROGENADOSAMONIACO ANHIDRO

FERTILIZANTES NITROGENADOS

INHALACIÓN Severas irritaciones y quemaduras del tracto respiratorio.A concentración sup. A 400 ppm: irritación de garganta Edema pulmonar Inflamación Pulmonar. En concentraciones elevadas puede causar la muerte.

AMONIACO ANHIDRO

CONTACTO CON PIEL Puede producir irritación de la piel sobre todo si la piel se encuentra húmeda. Puede producir quemaduras y ampollas en la piel en pocos segundos de exposición con concentraciones atmosféricas superiores a 300 ppm.

INGESTIÓN Produce irritación de gargantaPuede llegar a producir edema pulmonarPuede producir la muerte cuando supera los 5000 ppm.

AMONIACO ACUOSO

Propiedades : • Formula: NH3HO• Solución de NH3 a una concentración de 24,4% de NH3

• Contiene un 20 % de N.Contenido en amoníaco Densidad

Presión parcial de vapor de NH3 ( en mm Hg)

% en peso a 20°C

g/L de disoluc. 20°C

g/cc a 20°C

a 20 °C a 40°C

20,0 184,6 0,9229 224,7 543,0

22,0 201,6 0,9164 278,5 662,0

24,0 218,4 0,9101 330,0 780,0

24,4 221,8 0,9088 341,0 805,0

26,0 235,0 0,9040 383,0 900,0

28,0 251,4 0,8980 440,0 1020,0

30,0 267,6 0,8920 494,5 1143,0

AMONIACO ACUOSO

APLICACIÓN: • Equipamiento con tanques de baja

presión.• Bajo Riesgo• Profundidad de aplicación de 5 - 10

cm.

RETENCIÓN EN EL SUELO:Riesgo de pérdida por volatilización en

suelos alcalinos.

FERTILIZANTES NITROGENADOSSoluciones nitrogenadas -

UANPropiedades : • Formula: CO(NH2)2 (Urea), NH4NO3 + H2O• Soluciones sin presión• Contiene un 28 y 32 % de N.

Porcentaje en peso

28-0-0 32-0-0

NH4NO3 40,1 44,3

UREA 30,0 35,4

Agua 29,9 20,3

Densidad a 15ºC 1,28 1,32

Tº de cristalización -18 -2

FERTILIZANTES NITROGENADOSSoluciones nitrogenadas -

UAN

Características : • Facilidad en la manipulación y aplicación.•Aplicación uniforme.•Es compatible con otros productos como pesticidas.

•Puede ser aplicado en distintos sistemas de aplicación.

•Seguridad en el transporte.•Facilidad en la conservación.•Se puede mezclar con otros tipos de fertilizantes líquidos

•Bajo costo de producción.•No es tan irritante como el NH3 anhidro.

SULFATO de AMONIO

Elaboración:

CaSO4 +2 NH3 +CO2 +H2O (NH4 )2 SO4 +CO3Ca

2NH3 + SO4(NH4)2 SO4(NH4)2

Propiedades : • Formula: SO4(NH4)2

• Aspecto: cristales blancos o amarillento• Contiene un 20,5 % de N.• Solubilidad: alta dependiendo de la Tº.• Higroscopicidad: muy alta.• Acidez libre:

SULFATO de AMONIO

APLICACIÓN: • Equipamiento fertilizadoras al boleo.• Evitar aplicación con altas temperaturas.• Riesgo de pérdida por volatilización en suelos alcalinos• Profundidad de aplicación 10-20 cm.

NITRATO de AMONIO

Propiedades : • Formula: NO3NH4

• Aspecto: granulado blanco.• Contiene un 20,5; 26,5 y 33,5% de N.• Solubilidad: muy alta. 192,3 Kg en 100 L de agua a 20ºC• Higroscopicidad: muy alta. A 30ºC es de 40,6.

HNO3 + NH3 NH4 NO3 (líquido) (gas) (solución concentrada)

NITRATO de AMONIO

Aplicación: • Equipamiento fertilizadoras al boleo.• Manipular con precaución por su capacidad de ser explosivo en presencia de MO, de ciertos metales, fósforo, azufre.• Riesgo de pérdida de NH3 en presencia de sales alcalinas.•Aplicación a + de 10cm con suelo húmedo. •Puede mezclarse al momento de la aplicación con otros fertilizantes simples, excepto con productos alcalinos.

NITRATO de SODIO

Obtención:• De depósitos Naturales en Chile (Caliche).

Propiedades : • Formula: NO3Na• Aspecto: cristales blancos• Contiene un 15,5 - 16 % de N y 26% de Na.• Solubilidad: alta. 88 Kg en 100 L de agua a 20ºC• Higroscopicidad: muy alta. A 30ºC es de 27.• Salinidad: muy elevado

• De síntesis del ácido nítrico y el carbonato sódico

Na2CO3 + 2HNO3 2NaNO3 +CO2 +H2O

NITRATO de SODIO

Aplicación: • Equipamiento fertilizadoras al boleo.• Se debe preservar de la humedad.• Riesgo de pérdida por volatilización en aplicaciones con alta temperatura• Profundidad de aplicación + de 10cm.

NITRATO POTASICO

Elaboración:

NaNO3 + KCl KNO3 + NaCl

Propiedades : • Formula: NO3K• Aspecto: polvo cristalino o granulado.• Contiene un 13% de N y 44% K2O.• Solubilidad: media. 31 Kg en 100 L de agua a 20ºC• Higroscopicidad: baja. A 30ºC es de 95.• Salinidad: baja.

NITRATO POTASICO

Aplicación: • Puede mezclarse en cualquier momento con otros fertilizantes como escorias, fosfatos naturales, fosfato bi cálcicos• No posee riesgo de pérdida en suelos alcalinos• Profundidad de aplicación 10-20 cm.

NITRATO CALCICO

Propiedades : • Formula: (NO3)2Ca . 4H2O• Aspecto: polvo cristalino o granulado.• Contiene un 15,5% de N y 28% CaO.• Solubilidad: alta. 176 Kg en 100 L de agua a 20ºC• Higroscopicidad: alta. A 30ºC es de 53,5.• Salinidad: índice baja.

2 HNO3 + CaCO3 Ca (NO3)2 +CO2 +H2O +calor

NITRATO CALCICO

Aplicación: • Generalmente este fertilizante va acompañado con otros elementos (fosfatos, magnésicos, amonio, urea).• No posee riesgo de pérdida.• Profundidad de aplicación + 10 cm.

NITRATO DE AMONIO CALCAREOCAN

Propiedades : Formula: NH4NO3 + CaCO3 • Aspecto: granulado.• Contiene un 27% de N y 28% CaO.• Higroscopicidad: media a baja.

UREA

Elaboración: 

Propiedades : • Formula: CO(NH2)2 • Aspecto: blanco cristalino. • Presentación: perlado, granulado y cristales de color blanco.• Contiene un 45% de N .• Solubilidad: alta. • Higroscopicidad: alta. A 30ºC es de 53,5.• Salinidad: índice baja.

NH3 + CO2 NH2 --- C --- O ---NH4 NH2 --- C --- NH2 + H2O 100-210°C

170-400 atm O O Carbamato amónico UREA

UREA

Biuret :  

UREA

Aplicación: • Equipos de aplicación al boleo, con buena humedad en el suelo.• Posee riesgo de pérdida por volatilización en suelos alcalinos.• Profundidad de aplicación 10 – 20 cm.

UREA

Hidrólisis y reacción :  

Pérdidas de nitrógeno en el suelo Reacciones

Perdidas del sistema: Importancia del pH y su efecto en la desnitrificación

Perdidas del Sistema: Importancia de la humedad en la desnitrificación

Perdidas del sistema: Importancia de la humedad y la profundidad de aplicación

Análisis de los fertilizantes nitrogenados

Formas del N en los fertilizantes

Determinación de N orgánico

Determinación de N nítrico

Determinación de N amoniacal

Método KjeldhalDestilación en medio alcalino el N amoniacal del fertilizante

Método basado en la reducción de los nitratos con aleación de Devarda (0,5 Cu; 0,45 de Al y 0,05 de Zn)Luego por destilación en medio alcalino se determina el N amoniacal.Se descompone el fertilizante

orgánico con ácido sulfúrico, desprendiéndose CO2 y se forma (NH4)2SO4 y por Kjeldhal se destila en medio alcalino el N amoniacal.

Reacción del Fertilizante en el suelo: Acidez y basicidad de los fertilizantes nitrogenados

Acidez: es la cantidad de CaCO3 que es necesaria para equilibrar el incremento de acidez del suelo (fertilizantes de reacción ácida).Basicidad: es la cantidad de yeso (CaSO4) que es necesario para equilibrar el incremento del pH equivalente (fertilizante de reacción básica).

depende de:

1. Forma inorgánica aplicada 2. El catión o anión acompañante.3. El cultivo4. Destino final del fertilizante

Reacción del Fertilizante en el suelo: Acidez y basicidad de los fertilizantes nitrogenados

Producto Acidez teórica (CaCO3/kg N)

Acidez real (CaCO3/kg N)

Nitrato de amonio

Amoníaco anhidro

Urea

3.6 1.8

Sulfato de amonio 7.2 5.4

Fosfato diamónico 5.4 3.6

BIBLIOGRAFÍA

• Tratado de Fertilización. 1989. Dominguez Vivancos. 2º Ed. Mundi-Prensa.

•Química Agrícola. Tomo I. Suelos y Fertilizantes. 1973. Primo Yufera E. y J.M. Carrasco Dorrien. Ed. Alhambra

•Guía Fertilizantes, Enmiendas y Productos Nutricionales. 1999. Melgar R., Camozzi M.E. y Figueroa M. INTA. Impreso en EEA INTA Pergamino Argentina.

• Soil Fertility and Fertilizers. 1993. Tisdale S.L., Nelson W.L., Beaton J.D. and Havlin J.L. 5º Ed. MacMillan Publishing Company