MFV NOTAS PARA REVISAR EN CLASE GRUPO 1552

1. MFV NOTAS PARA REVISAR EN CLASE GRUPO 1552

2. CÁLCULO DE REQUERIMIENTOS DE FERTILIZACION PARTE 3

3. Calculo de fórmulas fertilizantes

4. FERTILIZANTES El uso de fertilizantes es generalizado sobre todo si se trabaja a escala comercial. Dependiendo su solubulidad pueden también son utilizados como componentes de soluciones nutritivas en técnicas hidropónicas Cada tipo de fertilizante contiene un porcentaje de nitrógeno, fósforo y potasio y eventualmente azufre a partir del cual, se realizan los cálculos para obtener las concentraciones requeridas Las fórmulas fertilizantes se enuncian habitualmente por medio de tres (o cuatro cuando hay azufre) cifras separadas por un guión entre estas. Por ejemplo la formulación 120-60-60 corresponde a los Kg de N, P y K a aplicarse por Hectárea (Ha).

6. Las cantidades de P K, Ca, Mg, Mn, Cu o Znse muestran como porcentajes de anhídrido fosfórico (P2O5) y óxidosde cada uno de los otros elementos

7. Lo anterior es independiente de que la fuente fertilizante contengan o no dichos compuestos. http://www.infoagro.com/abonos/abonos_y_fertilizantes2.htm

8. El porcentaje de tales compuestos equivalentes conocidos genéricamente como grados técnicos se relacionan con los distintos compuestos que proporcionan un mismo elemento. Las fuentes de N, P y K son los macro-elementos habitualmente involucrados en la preparación de fuentes fertilizantes

9. Dichas formas equivalentes y grados técnicos implican que se debe determinar la concentración elemental del elemento de interes lo cual se logra con la ayuda de tablas con factores de conversión como la siguiente:

10. Por ejemplo, para conocer la concentración de potasio contenida en un costal de fertilizante que contenga 16 partes (16%) de K2O simplemente se multiplica por 0.83 y se obtiene el valor correspondiente. 1 Kg de fertilizante que contiene 16 partes de K2O ¿Cuánto K elemental contiene? 0.16 x 0.83 = 0.1328 x 1 = 0.1328 Kg de K Si en lugar de 1 Kg de fertilizante con 16% de K2O fuesen 15 Kg o cualquier otra cantidad simplemente multiplicamos 0.1328 x 15 = 1.992 Kg de potasio…etc ¿De donde proviene el factor de conversión, 0.83?

11. Siendo el peso molecular del K2O = 94. K = 39 x 2 = 78 gr O = 16 gr 94 gr Entonces, el factor de conversión correspondiente de a K2O potasio elemental es igual a: 94 ------------ 1 16 ------------ X 78 X =-------- 0.83 94

12. Calcule los factores de conversión de las formulaciones siguientes. (aproxime a dos cifras significativas su resultados)

13. Seguramente habrá notado que el nitrógeno no presenta formas equivalentes ni grados técnicos sino que su concentración se desprende del análisis del peso molecular del compuesto de interés

14. Si la fórmula completa de un saco de fertilizante fuese: 16-6-12 N, K2O y P2O5 respectivamente Cual sería la concentración de N,P y K elementales si el saco de fertilizante fuese de 25 Kg? 1. Convertir a fracción decimal el porcentaje o proporción de la fórmula fertilizante indicada en el saco, en este caso 16-6-12 2. Multiplicar los factores correspondientes a la conversión de K2O a K y P2O5 a P por la fracción decimal de cada componente de la fórmula fertilizante 3. Multiplicar el valor obtenido por la cantidad de Kg del saco de fertilizante

15. Resumen de las operaciones indicadas 1. 16  0.16 6  0.06 12  0.12 2. 0.06 x 0.44 = 0.0264 0.12 x 0.83 = 0.0996 3. 0.16 x 25 kg = 4 kg de N 0.06 x 0.44 x 25 kg = 0.66 kg de P 0.12 x 0.83 x 25 kg = 2.49 kg de K Resumiendo: Como el N no exhibe grado técnico, no requiere factor de conversión. N = 0.16 x 25 kg = 4 kg de N P = 0.06 x 0.44 x 25 kg = 0.66 kg de P K = 0.12 x 0.83 x 25 kg = 2.49 kg de K

16. En el listado de fertilizantes de la tabla siguiente se observará que se presentan intervalos de concentración en algunos de ellos, lo que resultaría un tanto confuso para la realización de cálculos

17. Por ejemplo, el fosfato monoamónico (MAP) puede contener entre 48% y 62% de P2O5. Este rango es el resultado de fertilizantes que contienen otros constituyentes (impurezas), humedad, o material de relleno (filler o compuestos inertes) que causa que el contenido de nutrientes en peso cambie El porcentaje a considerar para efectos de cálculos, será siempre la indicada en la etiqueta o ficha técnica del producto adquirido.

18. Los cálculos con fertilizantes comerciales se realizarán considerando los grados técnicos Los cálculos para la preparación de soluciones para hidroponía a partir de fertilizantes comerciales se realizaran con las concentraciones elementales obtenidas a partir de los grados técnicos de estos

19. Una fórmula fertilizante con 120-60-60 a base de sulfato de amonio, superfosfato simple y cloruro de potasio implicaría preparar lo indicado en la tabla siguiente

20. El cálculo de fórmula fertilizante puede ser resuelta mediante el planteamiento de reglas de tres. De no indicarse otra cosa el resultado es en Kg Ha-1 Veamos el caso del sulfato de amonio: Como el (NH4)2SO4 contiene un 20.5% de Nitrógeno, 1 Kg de este producto tiene 0.205 Kg de nitrógeno Entonces 1 Kg ----------------- 0.205 Kg X ----------------- 120 Kg X = 120 / 0.205 = 585.4 Kg Ha-1

21. No debe perder de vista que el cálculo de las fórmulas fertilizantes se realiza con los grados técnicos P2O5 y K2O a menos que se indique que se requiere calcularla en sus formas elementales

22. 1 Kg (NH4)2SO4 ----------------- 0.205 Kg X ----------------- 120 Kg X = 120 / 0.205 = 585.4 Kg Sulfato de amonio (fuente de nitrógeno) 1 Kg SPS----------------- 0.205 Kg X ----------------- 60 Kg X = 60 / 0.205 = 292.7 Kg Superfosfato simple (fuente de fósforo) 1 Kg KCl ----------------- 0.62 Kg X ----------------- 60 Kg X = 60 / 0.62 = 96.8 Kg Cloruro de potasio (fuente de potasio) Para la fórmula 120-60-60 a partir de fertilizante comercial, los cálculos son los siguientes:

23. Resumiendo

24. Como puede apreciarse el cálculo de fórmulas fertilizantes se resume a dividir los kilogramos requeridos en la fórmula fertilizante (120,80,40 etc) entre la fracción decimal del porcentaje de N,P o K de la fuente fertilizante 20.5 %  0.205; 62%  0.62; 46%  0.46

25. Antes de hacer click para pasar a la diapositiva siguiente, calcule la formulación siguiente: 100-80-60 (redondee su resultado a una cifra significativa) SULFATO DE AMONIO (20.5%) RESULTADO = 487.8Kg SUPERFOSFATO SIMPLE (20.5% P2O5) RESULTADO = 390.2Kg CLORURO DE POTASIO (62% K2O) RESULTADO = 96.8Kg

26. Las fórmulas fertilizantes se calculan para 10,000 m2 o una hectárea. Sin embargo, durante la realización de ensayos que implican el cálculo de formulas fertilizantes en macetas de pesos definidos es menester que se ajusten a dichas unidades experimentales Pongamos por caso una formula 100-80-60 (N-P-K) para una maceta de 2 kg

27. La pregunta es ¿cómo ajustar esta dosificación por Hectárea a una maceta con 2 Kg de suelo? Al utilizar una Ha como base para el cálculo de una fórmula fertilizante, debemos definir el volumen de suelo (profundidad) al que está referida la dosificación. Por tanto... ¿A que profundidad de suelo consideramos el cálculo de fertilizante para poder establecer una relación con el peso de la maceta ?

28. ¿A un nivel compatible con la mayor densidad de crecimiento radical? • ¿A una profundidad coincidente con la que alcanza el arado para crear condiciones adecuadas para el desarrollo de raíz? • A un parámetro de profundidad estandar?

29. Supongamos que elegimos una profundidad de 20 cm. Ello significa que el volumen de suelo corresponde con la siguiente figura geométrica 10, 000 m2 100 mts 0.2 mts 100 mts

30. Si referiremos la fórmula 100-80-60 para una maceta de dos Kg entonces será necesario que conozcamos el peso de una Ha (100 x 100 x 0.2 mts) para que por un procedimiento simple de una regla de tres, definamos la cantidad que corresponde a la maceta. 10,000 m2 x 0.20 m = 2000 m3 ¿A un volumen de 2000 m3 que peso corresponde? Si conocemos la densidad del suelo, será posible que la fórmula de la densidad despejemos el peso correspondiente

31. Densidad aparente del suelo 1.25 gr/cm3 Volumen de suelo de una Ha = 2000 m3 Convertir 1.25 gr/cm3 a tons / m3 1.25 tons / m3 Si 2000 m3 x 1.25 tons / m3 = 2500 tons / Ha Entonces, 20 cm de profundidad de una Ha. Es igual a 2.5 x 106 Kg de suelo

32. De esta forma, si: SULFATO DE AMONIO (20.5%) 100 / 0.205 = 487.8 Kg / Ha Para una maceta con 2.0 Kg de suelo cuya dosificación requerida sea de 100 Kg de N a partir de sulfato de amonio realizaremos la operación siguiente: 2.5 millones de Kg de suelo -------------- 487.8 Kg de (NH4)2SO4 2.0 Kg de suelo --------------- X = 3.9024 x 10 –4Kg 0.00039 Kg  0.39 gr / 2.0 Kg de suelo

33. Calcule la cantidad requerida de fósforo y potasio para la formulación restante (80-60) con superfosfato triple (46%) y sulfato de potasio (50%). (Exprese su resultado en gramos y redondeado a dos cifras significativas) RESULTADO = 0.31gr/ 2.0 Kg de suelo RESULTADO = 0.08gr/ 2.0 Kg de suelo

34. No hay que olvidar que de requerir conocer la concentración de un elemento mineral a partir de una fórmula fertilizante, por ejemplo para la elaboración de una solución para fertigación (fertilización vía foliar) o una solución hidropónica será necesario conocer el factor que convierte el equivalente de la fuente fertilizante (P2O5 ...) al elemento en si (P)

35. Calcule los factores de conversión de las formulaciones siguientes. (aproxime a dos cifras significativas su resultados)

36. Preparar 3.5 lt de Ca con una concentración de 200 ppm a partir de una fuente fertilizante de CaO Como 1.0 gr de CaO x 0.71 = 0.71 gr de Ca O bien: 1000 mg de CaO x 0.71 = 710 mg de Ca 1000 mg de CaO ------------- 710 mg de Ca X ------------- 200 mg de Ca X = 281.69 mg de CaO 281.69 mg de CaO ------------- 1000 ml X ------------- 3500 ml X = 985.92 mg de CaO

37. Calcule una concentración de 150 ppm de Mg a partir de una fuente fertilizante de MgO Considere que la cantidad resultante se aplicará en una hectárea razón por la cual el volumen necesario para aplicarla por fertigación (con ayuda de aspersores manuales) de manera uniforme es de 200 litros. Indique la cantidad de MgO necesaria para ajustar a éste último volumen. Ajuste su resultado a gramos sin cifras significativas Resultado: 50 gr para aforar a 200 litros

38. CON LOS ELEMENTOS TEÓRICOS APRENDIDOS PROCEDA A LA RESOLUCIÓN DE LOS PROBLEMAS PLANTEADO AL PRINCIPIO DE ESTE APARTADO PARTE 2

39. Calcule utilizando como fuente fertilizante nitrato de amonio una dosis de 300 Kg por Hectárea. Ajuste su resultado a una cifra significativa Resultado: 895.5 Kg por hectárea

40. Unidad de suelo Rendimiento esperado Dosis de Fertilización Kg Ha-1 Ton Ha-1 N P2O5 K2O Fluvisol 120 160 60 60 Vertisol 100 120 80 80 Cambisol 80 120 60 60 Luvisol 100 140 80 80 Leptosol 120 160 80 80 Retomando la tabla con el planteamiento hecho al final de la parte dos de estas notas, calcule las fórmulas indicadas. Pase a la diapositiva siguiente para verter sus resultados

41. Ajuste sus resultado a una cifra significativa

42. Necesario es manifestar que el cálculo de una fórmula fertilizante no es el final de la historia, sino que incluye, entre otras cosas: La estimación de la eficiencia de utilización de NPK cuyo intervalo varía dependiendo de la unidad de suelo considerada y autor consultado. Por ejemplo, para el nitrógeno, la eficiencia utilizada fluctúa entre 18 y 50%, para el caso del fósforo, 20 % entre 42% y para el potasio, entre 40 y 50%. Así, a un cierto número de Kg de una fuente fertilizante por Hectárea habría que ajustar el valor final si se considera la eficiencia de utilización del mismo.

43. Palma y col. (2000) al evaluar las concentraciones de materia seca de la porción aérea de N, P y K para diversas variedades (Méx 57-453, Méx 68-P-23) observaron que dependiendo el tipo de suelo (Fluvisol, por ejemplo) demandaron diferentes cantidades de nutrimentos con intervalos para nitrógeno de 1.07 a 1.78 kg, fósforo de 0.4 a 1.14 kg P2O5 y potasio de 2.1 a 4.95 kg de K2O por tonelada de caña producida. Con los datos anteriores es posible determinar la demanda potencial con relación a un rendimiento previsto para una unidad de suelo tipo fluvisol. Si el requerimiento de N fuese de 1.5 Kg por tonelada considerando lo medido en sitios con los mayores rendimientos registrados (por ejemplo, de 100 Toneladas) para suelos con la misma unidad de suelo, entonces: 1.5 x 100 = 150 Kg de N por Ha

44. Si se considera que la eficiencia de utilización de N para la fuente fertilizante y tipo de suelo fuese de 50%, entonces habría que determinar la nueva dosis a aplicar considerando dicha eficiencia: 150 x 2 = 300 Kg dicho valor se sumaría a 150 Kg resultando 300 KgHa-¹ Con tal dosificación se cubriría la dosificación efectiva requerida.

45. Para el caso en que el valor de eficiencia de utilización del fertilizante no fuera 50% sino, por ejemplo, para un requerimiento de 150 Kg Ha-¹ con una eficiencia de 40% una propuesta de razonamiento es la siguiente: • Calculamos la cantidad de nitrogeno contenido en la fuente fertilizante. Nitrato de amonio (33.5%) • 150 / 0.335 = 447.76 Kg 2. Como la eficiencia de asimilación es de 40% ¿Cuántos Kg de nitrato de amonio se requerirían para un 100% 447.76 Kg ------------ 40% X = 1119.40 Kg X = ------------ 100% 3. La cantidad de 1119.40 Kg sería la cantidad de nitrato de amonio a agregar por hectárea (10 000 m²). De aplicarse a un área distinta, realizar la regla de tres correspondiente

46. Calcule la fórmula 150-100-40 utilizando como fuentes fertilizantes nitrato de amonio (35.5% N), SPT (46% P2O5) y sulfato de potasio (52% K2O) con eficiencias de utilización de 40, 25 y 100% respectivamente) ajustada a una parcela de 250 m² (exprese su resultado en Kg/250m²; aproxímelo a una cifra significativa)

47. Bibliografía recomendada para la tercera parte Carrillo C., G. 1978. Citocultivos. Manual de laboratorio. 2ª Ed. Colegio de Postgraduados. Chapingo. México. Cavallaro, N. 1992. Preparación de soluciones. En: Alcantar G., G.; Etchevers B., J. D. ; Aguilar S., A. (Eds.) Los análisis fisicos y químicos. Su aplicación en agronomía. Centro de Edafología. Colegio de Postgraduados. Montecillo. Estado de México. México. Delfín A. I. y Chino V., S. Seguridad en laboratorios. Manejo adecuado de materiales peligrosos. FES Iztacalala. Carrera de Biología. UNAM.México. Ortiz-Villanueva, B y Ortiz S. C. 1990. Edafología 2ª ed. Universidad Autónoma de Chapingo. México. Rosenberg J. L. 1980. Química general. Teoría y 385 problemas resueltos. McGraw-Hill. México. Summers, D. S. 1983. Manual de Química. Grupo Editorial Iberoamérica. México Vázquez G., F. Y Gil F., E. 1992. Concentración de soluciones. Molaridad, normalidad, molalidad. AGT Editor. México. West, W. 1959. Los calculos del análisis cuantitativo. Editorial Acribia. Zaragoza, España