Reaccion de los fertilizantes fosfatados en el suelo

Introduccion

El fosforo (P) es un macronutriente que cumple importantes funciones bioquimicas y fisiologicas formando parte de biomoleculas (enzimas, acidos nucleicos y proteinas) que estan involucrados en practicamente todos los procesos de transferencia y almacenaje de energia (ATP) y en el transporte y absorcion de nutrientes. Por lo tanto, es un a macronutriente esencial para el crecimiento y desarrollo de las praderas. La concentracion de P en las especies gramineas puede fluctuar entre 0,22 a 0,36 %, en cambio, en las leguminosas fluctua entre 0,18 a 0,47 %. Desde el punto de vista agronomico, las deficiencias de P se traducen en un menor desarrollo de area foliar afectando negativamente la captura de energia solar y el rendimiento.

Los suelos volcanicos, como Trumaos y Rojo Arcillosos, presentan altas concentraciones de P total, sin embargo, su nivel de disponibilidad esta por debajo de los requerimientos de las especies pratenses; debido a la alta capacidad de adsorcion de P de estos suelos. Esta limitacion nutricional (deficiencia de P) sumada a la acidez natural reducen la expresion del potencial productivo de las praderas y, por ende, la produccion de carne, leche y lana. Bajo estas condiciones de deficiencia de P es imprescindible su aplicacion a traves de fertilizacion fosfatada, ya sea con fuentes organicas o inorganicas.

Fertilizantes fosfatados

Las fuentes de P disponibles para su aplicacion agricola se pueden agrupar en fuentes inorganicas y fuentes organicas. Las fuentes inorganicas incluyen a todos los fertilizantes fosfatados derivados de roca fosforica y, las fuentes organicas incluyen a los purines, estiercol animal y residuos organicos que contienen P.

Los fertilizantes fosfatados inorganicos son fabricados a partir de roca fosforica (RF) originada de minerales de apatita. Los principales yacimientos de RF se encuentran en China, EE.UU., Marruecos, Rusia, Tunez, Brasil y Jordania. Algunos de los yacimientos de RF presentan mayor reactividad y pueden ser usados como fertilizante fosfatado de uso directo, principalmente en suelos acidos y en cultivos de largo ciclo vegetativo (como las praderas).

A su vez, los fertilizantes fosfatados se puede agrupar en solubles en agua (liberacion rapida de P) e insolubles (liberacion lenta de P). El P de los fertilizantes fosfatados solubles esta inmediatamente disponible para la absorcion de la planta desde la solucion del suelo, mientras que el P de los fertilizantes fosfatados insolubles estara disponible a traves del de tiempo. A nivel mundial, los fertilizantes fosfatados solubles son los mas usados aunque tienen un alto costo industrial; debido al uso de combustibles fosiles en su produccion, sin considerar la Huella de Carbono generada por su transporte. Ademas, la adsorcion de P en el suelo se incrementa con la aplicacion de fertilizantes fosfatados solubles. Una alternativa de aplicacion directa de P al suelo es el uso de fertilizantes fosfatados insolubles, que son de liberacion lenta de P, como la RF, de menor costo y que pueden contribuir a la intensificacion agricola sostenible en especies de ciclo vegetativo largo, con alta actividad biologica, como las praderas, manteniendo la fertilidad del suelo, e incluso mejorando la concentracion de P a largo plazo.

Reaccion de los fertilizantes fosfatados en el suelo

La aplicacion de los fertilizantes fosfatados genera varias reacciones quimicas en el suelo, las cuales dependeran en primer lugar de las caracteristicas fisicas y quimicas del suelo y, en segundo lugar de las caracteristicas quimicas de los fertilizantes fosfatados.

Cuando se aplican fertilizantes fosfatados solubles, este rapidamente se disuelve al estar en contacto con suelo humedo y pasa desde la solucion del suelo a formar parte de la fraccion de P labil (Ecuacion 1).

Posteriormente, continuan reacciones de precipitacion y adsorcion con los oxidos de hierro y aluminio formando, con el tiempo, compuestos menos solubles (fraccion de P no labil) y de menor disponibilidad para las plantas. Sin embargo, a traves de procesos de quimicos y biologicos tanto del suelo como de la planta se transforma en P disponible para ser absorbido por las plantas.

Ecuacion 1:

Ca(H2PO4)2 + H2O  > CaHPO4 * H2O + H3PO4

En cambio, cuando de aplican fertilizantes fosfatados insolubles primero deben ser disueltos por el acido generado en los suelos (Ecuacion 2), razon por la cual estos fertilizantes son recomendables para suelos acidos (pH agua < 5,8). Una vez que el fertilizante fosfatado insoluble es disuelto en el suelo acido, continuan las mismas reacciones de precipitacion y adsorcion mencionadas para los fertilizantes fosfatados solubles.

Ecuacion 2:

Ca10(PO4)6F2 + 12H+ >  10Ca2+ + 6H2PO4- + 2F-

Solubilidad de los fertilizantes fosfatados

La calidad y efectividad agronomica de los fertilizantes fosfatados depende de varios factores como: i) Solubilidad, ii) Composicion quimica y iii) Reaccion quimica en la solucion del suelo. La solubilidad constituye la primera aproximacion para predecir su reactividad quimica y, en el caso de los fertilizantes fosfatados nos indica la proporcion de P2O5 que esta disponible con rapidez para los cultivos y/o praderas.

La composicion quimica nos indica la concentracion de nutrientes del fertilizante. En general, los fertilizantes de alta concentracion presentan mayores ventajas economicas. La reaccion quimica de los fertilizantes en el suelo dice relacion con su efecto en el pH del suelo.

La solubilidad de los fertilizantes fosfatados se puede medir por procedimientos analiticos que implican diferentes soluciones extractantes (Figura 1) y, a continuacion, se explican algunas terminologias:

 En base a tecnicas validadas por INIA para evaluar la efectividad potencial de los fertilizantes fosfatados usados actualmente en praderas de la zona sur, se ha podido establecer que estos pueden presentar importantes diferencias en rangos de indice de solubilidad (Cuadro 1) de acuerdo al porcentaje de P total que es soluble en diferentes soluciones extractantes y, que se expresa, por razones practicas, como porcentaje de la concentracion de P2O5 total.

Por ejemplo: Si un agricultor aplicara una dosis de 150 kilos de P2O5 usando como fuente fosfatada el SFT. Como el P de este fertilizante presenta una solubilidad promedio en agua del 86% (Cuadro 1), 129 kg de P2O5 son solubles en agua y 21 kilos de P2O5 son insolubles. El P2O5 soluble en agua esta disponible para el crecimiento del cultivo y/o pradera en el corto plazo, mientras que la fraccion insoluble en agua permanecera en el suelo hasta los procesos de quimicos y biologicos tanto del suelo como de la planta lo transformen en P soluble y disponible para ser absorbido por las raices de las plantas.

De acuerdo a lo anterior, debemos estar informados tanto de la solubilidad como de la concentracion de P que pueden presentar las diferentes alternativas de fertilizante fosfatado disponible en el mercado y, que en definitiva se traduzca en el menor costo por unidad de P posible con el objetivo de suministrar este macronutriente de acuerdo a los requerimientos de las diferentes cultivos y especies pratenses, que necesitan de un continuo aporte de P a traves de su ciclo vegetativo.

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