NITRÓGENO Unidad 5 Cursada 2014 UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5 NITRÓGENO Cursada 2014

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 En la región pampeana Argentina es el nutriente que condiciona en mayor medida el crecimiento de los cultivos. Todos los cultivos presentan elevados requerimientos del mismo (20 a 80 kg N Mg-1 de rendimiento en grano). Su disponibilidad para las plantas depende de la interacción de factores climáticos, edáficos y de manejo, i.e., difícil predicción. Es extremamente dinámico y las fugas del mismo desde el sistema suelo-planta tienen efectos negativos sobre el ambiente.

Reservorios de N en el ambiente de la Tierra UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Reservorios de N en el ambiente de la Tierra

Ciclo del N en el sistema suelo-planta/animales-ambiente UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Ciclo del N en el sistema suelo-planta/animales-ambiente Gases atmosféricos de nitrógeno: principalmente N2 con trazas de NO, NO2, N2O y NH3 Fijación por combustión Fijación eléctrica Fijación industrial Fertilizantes Abonos Alimentos Fijación biológica Algas y Actinomicetes Azospirillum Clostridium Azotobacter Rhizobium Residuos Exportado en productos Lavado Desnitrificación N2 N2O NO Volatilización NH3 Erosión “El conocimiento de las transformaciones, de los factores que las determinan y de dinámica del N en el sistema suelo-planta-ambiente es esencial para maximizar la productividad de los cultivos y reducir el impacto negativos de los ingresos de N (abonos orgánicos y fertilizantes) sobre el ambiente.” N en la MO Absorción Inmovilización Mineralización Amonificación Arcillas N de nitrato N de amonio

Ingresos, salidas y ciclado de N en agroecosistemas UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Ingresos, salidas y ciclado de N en agroecosistemas Ingresos: Fijación biológica, fertilizantes, deposiciones, abonos animales, residuos de cultivos Salidas: Productos agrícolas, desnitrificación, lavado de nitratos, volatilización y erosión. Ciclado de N: Inmovilización, mineralización y reciclo.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Factores que afectan el contenido de N total en los suelos VEGETACIÓN: Sustrato (tipo y cantidad) ORGANISMOS: Procesadores del sustrato, Fijadores CLIMA: Agua,Temperatura, Radiación, Foto y termoperíodo RELIEVE: Escurrimiento, erosión, exposición a la radiación MATERIAL MADRE: Determina la textura y la mineralogía N = f (V, O, C, R, M)t

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Rangos de contenidos promedio de MO (%) en suelos de la región pampeana y extrapampeana en un muestreo realizado en los años 2010 y 2011 (Sainz Rozas et al. (2013). M.O y Nt se incrementan de 2 a 3 veces cada 10 0C de decrecimiento de la temp. media anual. N mineralizado anual (SE Bs As) Kg N mineralizado (0-20 cm)= (5,7 kg MO/100 kg suelo)*2.300.000 kg suelo*(5 kg N/100 kg MO)x(2.3 kg N mineralizado/100 kg N org)= 164 kg N ha-1 año-1. N mineralizado anual (oeste Bs As) Kg N mineralizado (0-20 cm)= (2,5 kg MO/100 kg suelo)*2.300.000 kg suelo*(5 kg N/100 kg MO)x(3.0 kg N mineralizado/100 kg N org)= 86 kg N ha-1 año-1

Balance de N en sistemas agrícolas UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Balance de N en sistemas agrícolas La evaluación de la variación del N orgánico en función de las prácticas de manejo para un sistema suelo-cultivo puede ser realizada mediante el balance de masa una vez que el sistema ha sido definido en tiempo y espacio Nf +Nmisc – Nexp – Ne – Nl – Ng – (ΔNorg + ΔNinorg)= 0 Nf = Nexp + Nl + Ng + ΔNorg + ΔNinorg Nf= dosis de N Nexp= N exportado en granos o biomasa. Ne= N perdido por erosión. Nl= N perdido por lavado de nitratos. Nmisc= N precipitaciones, adsorción de NH3, N en riego, etc. ΔN inorg = N-NO3- en suelo en MF - N-NO3- en suelo al momento de la siembra (0-100 cm). Ng= pérdidas de N por volatilización y desnitrificación. ΔNorg= cambio en el contenido de N orgánico, esto es diferencia entre el N inmovilizado en raíces, residuos y por la biomasa microbiana menos el N mineralizado entre siembra y madurez. Ingresos Salidas Cambios en el N almacenado

Balance de N en sistemas agrícolas UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Balance de N en sistemas agrícolas Nf +Nmisc – Nexp – Ne – Nl – Ng – (ΔNorg + ΔNinorg)= 0 ΔNorg= Nf + Mmisc - Nexp –Ne – Nl – Ng - ΔNinorg Ej. Cambio en el N org para durante el ciclo de un cultivo de trigo (5 Mg/ha de rend) ΔNorg = 130 + 5 – 102 – 2 – 20 – 5 + 40= 46 kg N ha-1. Cálculo de dosis de fertilizante (trigo 5 Mg/ha de rend.) sin considerar Ne y Nmisc) NF= Nexp + Ne + NL + Ng + (ΔNinorg + ΔNorg) Ej. Tabla Trans. 11) NF= 136 29 + 30 + (20-80) + (50 + 64 + 40 -110)= 179 kg N/ha

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Balance de N en sistemas agrícolas Ejemplos de evolución de N en el suelo

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Ejemplo de aplicar el balance de N para el calculo de requerimientos de N de un maíz de 10 Mg ha-1 de rendimiento con 20 kg Mg-1 de requerimiento de N bajo SD y LC.

NF = (Ngr + Nres - (Ef*Nmin) - (Ef*NInorgi))/EF UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Balance de N tomando como límite inferior la superficie del suelo En el balance de N con limite inferior en la superficie del suelo todas las transformaciones del N quedan englobadas en los términos de las eficiencias, representando la misma el efecto neto de las pérdidas por lavado, inmovilización, desnitrificación, etc. “El cultivo es sistema y se consideran como ingreso el N del fertilizante y el del suelo (Ninorg inicial mas mineralizable)” NF = (Ngr + Nres - (Ef*Nmin) - (Ef*NInorgi))/EF Cálculo del N mineralizado 0 = (Ngr + Nres - (Ef*Nmin) - (Ef*NInorgi)) Nmin = (Ngr + Nres - (Ef*NInorgi))/Ef min

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Balance de N para suelos cultivados con soja para dos valores de fijación biológica de N. Adaptado de Havlin et al. (1999). Parte de la Planta MS NTA N derivado FBN N exportado del suelo por el grano N derivado de la FBN retornado en el residuo Balance 40% 90% --------------------------------------------- kg ha-1 -------------------------------------------------- Grano 2100 151 61 136 90 15 - Residuo 3424 40 16 36 Total 5524 191 77 172 -74 21

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Estimación de los aportes de distintos compuestos de N desde la atmósfera.

Fijación simbiótica de N por distintas leguminosas UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Fijación simbiótica de N por distintas leguminosas Se calcula que los sistemas terrestres fijan aprox 139.000.000 de Mg. Sin embargo, casi la misma cantidad se esta fijando de forma industrial (fertilizantes)

Factores que determinan las pérdidas por lavado de NO3- UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Factores que determinan las pérdidas por lavado de NO3- Disponibilidad de NO3- (mineralización y fertilización) Balance hídrico (determina cantidad de agua de percolación). Característica físicas del suelo que afectan la infiltración y percolación (textura, estructura, porosidad). Sistemas de labranza (puede afectar la disponibilidad de NO3-, la estructura y la cantidad y tipo de poros).

Cantidad de NO3- en el perfil con presencia o no de cultivo UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Cantidad de NO3- en el perfil con presencia o no de cultivo (en el hemisferio norte)

N en el suelo en el tejido vegetal (kg/ha) UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Fertilización de maíz y NO3- disponibles para lavado N disponible a partir del fertilizante y de la mineralización N en el suelo en el tejido vegetal (kg/ha) N en el tejido vegetal Aplicación a la siembra Aplicación en V6 según análisis

El proceso de desnitrificación UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 El proceso de desnitrificación

Factores que determinan la desnitrificación UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Factores que determinan la desnitrificación Presencia de bacterias desnitrificadoras Disponibilidad de NO3- (mineralización y fertilización) Disponibilidad de sustrato carbonado fácilmente mineralizable Concentración de oxígeno Temperatura pH

Estimación de pérdida de N por desnitrificación para distintos suelos UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Estimación de pérdida de N por desnitrificación para distintos suelos

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Pérdidas de N-N2O en cultivos de maíz fertilizados a la siembra o al estadío de seis hojas. Adaptado de Sainz Rozas et al. (2001).

Efecto de los gases de N sobre el medioambiente UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Efecto de los gases de N sobre el medioambiente NO y N2O: pueden causar lluvia ácida NO y N2O: tiene un poder entre 296 a 300 veces mayor que el CO2 para absorber radiación infrarroja N2O: como asciende a la estratósfera puede participar en reacciones que destruyen el O3.

Volatilización Desde urea: pH > a 6.2 UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Volatilización Desde urea: pH > a 6.2 Ureasa (NH2)2CO + H+ + 2 H2O ------------- 2 NH4+ + HCO3- HCO3-sol + H+----------- CO2 + H2O pH<6.2 NH2)2CO + 2H+ + 2 H2O ------------- 2 NH4+ + H2CO3 NH4+ + OH---------NH3 + H2O NH4+ ad-----NH4+ sol-----NH3 sol-----NH3 gas s----NH3 gas atm

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Factores que determinan la volatilización UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Factores que determinan la volatilización Del suelo: concentración de NH4+ en solución, CIC, pH, capacidad buffer, actividad ureásica Del ambiente: temperatura, contenido de agua, vel del viento De manejo: fuente, dosis y forma de aplicación del fertilizante, presencia de residuos, uso de inhibidores de ureasa.

Efecto de la capacidad buffer del suelo UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Efecto de la capacidad buffer del suelo sobre las pérdidas de N por volatilización. Efecto de la temperatura sobre las pérdidas de N por volatilización.

Mineralización y inmovilización de nitrógeno UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Mineralización y inmovilización de nitrógeno Mineralización R----NH2 OH- + R-----OH + NH4+ 4H+ + E + NO2- E + NO3- +2H2O -2H2O +1/2O2 -O2 +O2 -1/2O2 Inmovilización El pasaje de formas orgánicas a NH4+ es realizado por una amplia diversidad de microorganismos (bacterias, hongos y actinomicetes), mientras que la nitrificación es realizado por bacterias del genero nitrosomonas y nitrobacter. La mineralización y la inmovilización ocurren simultáneamente y si el efecto neto es una disminución o aumento del N disponible depende primariamente de la relación C/N del residuo. En drenados el pasaje de NO2- a NO3- es más rápido que el pasaje de NH4+ a NO2- y por lo tanto no se acumula NO2-, ión que es tóxico para las plantas.

Factores que afectan la nitrificación UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Factores que afectan la nitrificación Abastecimiento de NH4+. La existencia de NH4+ es el primer requisito para que exista nitrificación. Población de microorganismos nitrificantes. Los suelos pueden diferir en la capacidad de carga de nitrificadores. Los suelos del SE bonaerense tienen una alta capacidad de carga de nitrificadores. pH del suelo. La nitrificación toma lugar en un amplio rango de pH (4.5-10), pero el ideal es alrededor de la neutralidad. Aireación del suelo. En condiciones de anaerobiosis no se produce nitrificación (máxima tasa en concentraciones de O2 similares a la atmósfera). Humedad del suelo. proceso muy sensible a la falta y al exceso de humedad. Humedad óptima es capacidad de campo (78-80% de poros llenos con agua). Temperatura del suelo. La temperatura óptima varía entre 25-35 ºC.

Factores que afectan la mineralización y inmovilización de N UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Factores que afectan la mineralización y inmovilización de N Relación C:N del material aportado (calidad del material) Otras características del material aportado: cantidad, forma física, posición, otras cuestiones de calidad (composición química: % lignina) N en la solución del suelo Contenido de MO y de N mineralizable Temperatura, agua, pH, O2 Tiempo → MANEJO

Factores que afectan la mineralización de N. UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Factores que afectan la mineralización de N. Contenido de humedad y temperatura del suelo. Adaptado de Havlin et al. (2005)

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Estimación del N mineralizado en función del agua disponible para distintos No Cultivos de Verano Cultivos de Invierno El N0 representa aprox una fracción que oscila entre el 6 y 9 % del N total. Adaptado de Echeverría y Bergonzi, 1995

Compartimientos de la materia orgánica del suelo UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Compartimientos de la materia orgánica del suelo NH4+ M.O. Activa -Biomasa viva. -Detritos veg. parcialmente transformados. -Polisacáridos. -Prot. de origen microbiano. -Ac. Fúlvicos. 10-20% de la M.O. M.O. pasiva -Humus físicamente protegido. -Humina. -Ac. húmicos. -60-90% de la M.O. Paustian et al. 1992

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Relación entre el contenido de N en la M.O activa y el N potencialmente mineralizable (adaptado de Curtin y Wen, 1999).

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Mineralización de N del suelo a lo largo del año y su relación con la demanda por N de trigo y maíz Mes

Mineralización de N en suelos del sudeste bonerense UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Mineralización de N en suelos del sudeste bonerense -1 Adaptado de Echeverría y Bergonzi, 1995

Concentración de NO3- en solución Aporte de material carbonado UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Evolución del contenido de NO3- en el suelo al aportar materiales carbonados (ejemplo 60 C:N) 60 - 40 - 20 - Inmovilización neta Mineralización neta Relac. C:N del material Tiempo Emisión de CO2 Concentración de NO3- en solución Aporte de material carbonado

Relaciones C:N de distintos materiales UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Relaciones C:N de distintos materiales

Inmovilización-mineralización para dos tipos de residuos UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Inmovilización-mineralización para dos tipos de residuos CO2 emitido C:N del residuo NO3- en solución Depresión de NO3- Relación C:N CO2 o NO3- Tiempo C:N del residuo CO2 emitido NO3- en solución Adición de residuos Relación C:N CO2 o NO3-

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Comportamiento de trigo sobre antecesores con distinta calidad de residuo Studdert et al., 2000

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Cálculo de la cantidad de N retornado para un maíz de 9000 kg/ha de rendimiento y para una soja de 3.000 kg/ha de grano

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Descomposición de dos residuos de distinta calidad en dos posiciones (a campo)

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Descomposición de dos residuos de distinta calidad en dos posiciones (en inveráculo)

UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 En síntesis, un manejo sustentable del N del suelo se basa en tres objetivos: El mantenimiento de la MO para asegurar capacidad de abastecimiento de N en el largo plazo Regulación de las formas solubles de N para asegurar que las necesidades de los cultivos sean cubiertas Minimizar las pérdidas de N del sistema suelo-planta (escurrimiento, lavado, desnitrificación y volatilización)

FERTILIZANTES NITROGENADOS UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 FERTILIZANTES NITROGENADOS

Fertilizantes nitrogenados UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Urea Urea inteligente: recubierta con polímeros. Urea+inhibidores de la ureasa. Nitrato de amonio calcáreo. Solución de NO3NH4 + Urea (UAN sol). Sintéticos Fertilizantes nitrogenados Estiércol de vacunos, porcinos, aves, etc. Compost Orgánicos

Una casa promedio consume entre 1.5 y 2 m3 por día UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Producción de fertilizantes nitrogenados sintéticos Reacción de Haber-Bosch 3H2 + N2 2NH3 Catalizador, 1200 0c 500 amt de presión Una casa promedio consume entre 1.5 y 2 m3 por día

Tipos y características de fertilizantes nitrogenados sólidos UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Tipos y características de fertilizantes nitrogenados sólidos Urea (NH2)2CO Contenido de N= 46% Contenido de Biuret (NH2-CO-NH-CO-NH2)= < 2% tolerante para la mayoría de los cultivos. Densidad= 720-820 kg m-3 Humedad crítica relativa (30°C)= 72.5% Solubilidad en agua (10°C)= 84 g 100 ml-1. (NH2)2CO + H+ + 2 H2O ------------- 2NH4+ + HCO3- NH4+ + OH- --------NH3 + H2O Ureasa 2NH4+ + 3O2 2NO2- + 2H2O + 4H+ 2NO2- + O2 2NO3-

Tipos y características de fertilizantes nitrogenados sólidos UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Tipos y características de fertilizantes nitrogenados sólidos Urea recubierta con polímetros: Se la denomina también ureas inteligentes o ureas de liberación controlada. El gránulo esta recubierto con polímeros de distinta composición química y espesor y la ventaja de los mismos radica en que la velocidad de difusión a través del poro es controlada por la temperatura, lo que resulta en una mejor sincronización entre oferta y demanda de N, y por consiguiente, en un menor lavado de nitrato. Diapositiva 52 Urea con inhibidores (nitrificación o de la ureasa): se trata de urea tratadas con inhibidores de la nitrificación o de la ureasa (nBTPT). Este último retarda el pasaje de urea a amonio a través del bloqueo de la ureasa disminuyendo las pérdidas por volatilización. X

¿Cómo trabajan los fertilizantes recubiertos con polímeros? UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 ¿Cómo trabajan los fertilizantes recubiertos con polímeros? El agua entra a través del polímero. La urea se disuelve en la solución. La urea sale a la solución del suelo a través del polímero. Solución del suelo Urea parcialmente disuelta; se observa una parte en estado sólido. Urea totalmente disuelta. Urea aún sólida. Cápsulas vacías. Fuente: Ellison, comunicación personal

Inhibición competitiva del n-BTPT (AGROTAIN ®). UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 El n-BTPT imita a la urea y se une a la enzima (bloqueo) Inhibición competitiva del n-BTPT (AGROTAIN ®). El bloqueo a la ureasa permite a la urea difundir dentro del suelo limitando el inc. de pH Luego de un tiempo el inhibidor se descompone permitiendo la hidrólisis de la urea.

Fuente: Ellison, comunicación personal UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 10 0C 20 0C 30 0C Efecto de la temperatura sobre la liberación de urea para un espesor de polímero (120-PCU). Fuente: Ellison, comunicación personal

Fuente: Ellison, comunicación personal UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Efecto del espesor del polímero sobre la liberación de urea; 45-day PCU; 80-day PCU; 120-day PCU representan espesores de polímeros (desde más fino a más grueso). Fuente: Ellison, comunicación personal

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Fuente: Barbieri et al. (2010) UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Pérdidas de N-NH3 (kg ha/día) Fuente: Barbieri et al. (2010) Días desde la fertilización

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Humedad crítica relativa (30°C)= 40% UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 NO3NH4 NH3+ 3O2 2HNO3 + NH3 NH3NH4 (sol) Cat+temp+H2O Contenido de N= 35% Densidad= 850-975 kg m-3 Humedad crítica relativa (30°C)= 40% Solubilidad en agua (20°C)= 194 g 100 ml-1. NO3NH4 CO3Ca Contenido de N= 27% Densidad= 975-1100 kg m-3 Humedad crítica relativa (30°C)= 55% Solubilidad en agua (20°C)= 194 g 100 ml-1. Reacción en el suelo 2NH4+ + 3O2 2NO2- + 2H2O + 4H+ 2NO2- + O2 2NO3-

Humedad crítica relativa (30°C)= 75% UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 SO4(NH4)2 Contenido de N= 21% Contenido de S= 23.7-24% Densidad= 785-1040 kg m-3 Humedad crítica relativa (30°C)= 75% Solubilidad en agua (20°C)= 75.4 g 100 ml-1. Reacción en el suelo 2NH4+ + 3O2 2NO2- + 2H2O + 4H+ 2NO2- + O2 2NO3-

Fertilizantes líquidos UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Fertilizantes líquidos Como se determina la dosis de UAN en litros/ha si por ejemplo quiero aplicar 46 kg N ha-1?

Otros fertilizantes líquidos UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Otros fertilizantes líquidos Fertilizante Cont de N % P/P Cont de S Densidad g L-1 Temp de cristalización SOLPLUS 12 26 1.32 2 0C SOLMIX 30 2.6 -2 0C FOLIARSOL (urea en sol) 20 - 1.1 3 0C

Ventajas de los fertilizantes líquidos UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 5: Nitrógeno Cursada 2014 Ventajas de los fertilizantes líquidos Son de fácil manejo y aplicación (no importa la HR del aire) Puede ser aplicado mas uniformemente que las formas sólidas Son compatibles muchos pesticidas Posibilidad de usarlos en fertiirrigación Menor costo de producción que la mayoría de las fuentes sólidas. Mayor capacidad de trabajo de las pulverizadoras