folleto tecnico 52 manejo eficiente del amoniaco anhidro

folleto tecnico 52 manejo eficiente del amoniaco anhidro

SECRETARlA
DE
AGRICULTUAA.
GANADERiA,
~ ~ DESARROUO RURAL, PE5CA Y ALiMENTACIOH
I ~AGAR~~
a
ini"ap
In.tituto Nacional de Investigaciones
For••tales, Agricolas y Pecuarias
INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES
FOREST ALES, AGRiCOLAS Y PECUARIAS
CENTRO DE INVESTIGACION REGIONAL DEL NOROESTE
CAMPO EXPERIMENTAL VALLE DEL YAQUI
ESTUDIO DE NUTRICION VEGETAL DE LOS
PRINCIPALES CULTIVOS s AslCOS EN MEXICO
a
4
IS BN 910.4l.()OOQ.x
SECRETARIA DE AGRICULTURA , GANADERIA, DESARROLLO
RURAL, PESCA Y ALiMENTACION
Sr. Javier Bernardo Usabiaga Arroyo
Secretario
Ing. Francisco Lopez Tostado
Subsecretario de Agricuttura y Ganaderia
Ing. Eduardo Ben(tez Paulin
Director General de Vinculaci6n y Desarrollo Tecnol6gico
manejo eficiente del
amoniaco anhidro en
trigo y maiz
INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIONES FOREST ALES, AGRICOLAS Y PECUARIAS MC Jua n Manuel CORTES JIMENEZ
Investigador de Nutricion Vegetal
del CE Valle del Yaqui·INIFAP
Dr. Pedro B rajcich Gal/egos
Oirector General
Dr. Edgar Rendon Pob/ete
Coordinador de Investigaci6n, Innavadon y Vinculaci6n
M. C. Jaime Pina Razo Oirector de Innovacion T ecnol6gica y Negocios Pecuarios M C A ndres VAzQUEZ HERNANDEZ
Investigador de Nutricion Vegetal
del CE Cotax:tla·IN IFAP
MC Ja;me MACIAS CERVANTES
Invesligador de Sistemas de Produccion
del CE Valle del Fuen e·INIFAP
MC Irm a JuUeta GO NzALEZ ACU NA
Investigadora de Nutrici6n Vegetal
de! CE Santiago Ixcuinlla-INIFAP
Folleto hk nico No. 52
INSTITUTO NACtONAL DE INVESTIGAC IONES FORESTAlES AGRiCOLAS Y PECUARIAS CEN TRO DE INVESTIGAC10 N REGIONAL DEl NO ROESTE CAMPO EXPERIMENTAL VAllE DEL YAQUI Ciudad Obreg6n, Sonora , MexICO. Didembre del 2005 -'
1,'1 iNDICE DE CONTENIDO
Pagina
Indice de contenido ..
Indice de cuadros
INDICE DE CUADROS
Pagina
. ..... ........... ......................... 2 ...... ....... ........... ............. 3 indice de figuras
......... 4 1. Introducci6n ..... "...... ............. ... " .............. ... .. .
..... ...... 6 1.1 . Problemalica. .................. ........... ..
....... .... ... ..... ... .7 ...... .... ........ ... .7 1.2. Magnilud del problema .. ...
1.3. Impaclo socioeconomico
Cuadra 1. Casto par unidad de nitr6geno de los fertilizantes nitrogenados mas comunes en el mercado nacional ....................... ........ .......................... 10 Cuadra 2. Costa de 250 kg/ha de nitr6geno en funcion del precia de I(igo y mail.. .. .. ................... ................ 11 ..... " ........ ........ ... ....... ....8 2. An tecedentes ...................... ...... ......... .......................... 8 2.1. Funciones del nitr6geno en la planta
..............8 2.2. Avances de investigacion y validaci6n ..................9 Cuadra 3. Va lidaci6n de dos fuentes de nitr6geno en el cultivo de trigo. Vaile del Yaqui, Sonora. CiCio 0-1,1996-97 ..... ...... .. ......... ......... ... ......... 12 3. EI amoniaco anhidro ....... ...... .... ." ..... ...... ....... ........ ...... 15 3.1. Caracteristicas del amon iaco anhidro ................... .15 3.2. Manejo agronomico del amoniaco anhidro .... ......... 16 3.3. La aplicaci6n de amoniaco en el agua de riego .... .23 3.4 . Olras formas de aplicacion del amonfaco .......... ..26 3.5. Calculo de la dosis de amoniaco . ....................... 28 3.6. Seguridad en el man ejo del amonfaco .
..... .29 3.6 Precauciones de usa
.. ... .. .... ... ... ................ 30 4. Conclusiones .. .. ............ .. ........ ........ ... .... .
Cuadro 4. Va lidacion de cuatro fuenles de nitrogeno en el culti vo de trigo . Vaile de l Yaqui. Sonora. Cicio 0-1 , 1997-98 ............. ...... .. .......... ......... ... 13 Cuadro 5. Respuesta del mail ado s fuentes de nilr6geno. Ca mpo Experimental Co la xtla, Veracruz. Cicio P-V, 2000............ ........................ 14 Cuadro 6. Efecto del acido sulfur ico sobre el pH del agua
. .... 31 5. Recomendaciones ................ ................ .. .................... 3 1 6. Literatura citada ............. . .... .... .
2
.. .. .............. .. 31 3
25 4
,
iN DICE DE FIGURAS
Pagina
Pagina Figura 1. Preparaci6n de suela deficiente ........ ................. 16 Figura 2. "Cultipacker" despues de la inyeccion de amoniaco ................................. ... ........ ..... ... ...... 17 Figura 3. Efeelo de 18 textura y la profund idad de aplicaci6n sobre la s perdidas de amoniaco ....... 18 Figura 10. Ap1icaci6n de amonfaco en presiembra can equipo remolcable y "nodriza" . ............... .27 Figura 11 . Inyeccion de NH 3 en banda al momenta de ha ce r el surco .. .............. ........ .... ............. .... 27 Figura 12. Inyeccion de NH ~ en banda despues del ri ego y antes de la siembra ......... ........ ........... ..28 Figura 4. Efeelo de la humedad del suelo , profundidad y el espaciamiento de ap li cacion, sob re las perdidas de amoniaco ....... ..... ... ............... ..... ... 18 Figura 5. Componamiento del amon iaco bajo diferentes condiciones de aplicaci6n ........ ... ....................... .20 Fig ura 6. Vapor de amoniaco durante la aplicacion ..........21 Figura 7. Aplicaci6n lateral de amoniaco antes de la siembra ................ ........ .. .............................. .....22 Figura 8. Aplicacion lateral de amoniaco en malz .. ... ... ..... 22 Figura 9. Aplicac[on de amoni aco en el agua de riego .... .23 4
5
Como productor de amoniaco, nuestro pais liene la
oporlunidad de disminuir el impacto del incremento en los
costo s de los fertilizantes, promoviendo la utilizacion del
amonia co anhidro como la fuente de nitrogeno mas barata, 10
cual conslituye el objet ivo de la presente publ icaci6n.
1. INTRODUCCI6N
Oada la importancia econ6m ica y ecol6gica que tiene
el usa racional de los fertilizanles , la eslrategia seguida por el
INIFAP con relacion al usa de estes in sumas, consiste en
fert ilizar los cultivos tamanda como base su potencial de
rend im ien10 y SU etapa de maxima demanda, perc considerando
las condiciones ffsico-qufmicas y biologicas de los sueros donde
se va a desarrollar el cultivo.
1.1. Problematica
A nivel mundial, la eficiencia en el usa de nilrogeno en
cereales es de 33% aproximadamen'. a. las perdidas de nilr6geno
provienen de la emisi6n directa desde las hojas de las plantas ,
la desnitrificac i6n del suelo, el escurrimiento superficia l, la
volatilizaci6n , y la lixiviaci 6 n (Raun y Johnson, 1999 )
EI conoci miento de los requerimi entos de la especie y
la variedad , de la disponibilidad de nutrimentos en el suelo, y
de la eficiencia en la aplicaci6n y en la utilizaci6n de los diferentes
fertilizanles, permite aplicar estos compuestos en la cantidad,
epoca , metoda y fuen te que optimicen su asimilaci6n por las
plantas cultivadas .
Par olra parte , la fertilization nilrogenada representa
una importan te proporcion de los costas lolales de cu lli vos
como trigo, maiz, y sorgo. Sin embargo, aun cuando el amoniaco
es la fuente mas barata disponible en el mercado, la falla de
equipo para la aplicaci6n en banda as! como la falta de
capacitacion de operarios y productores , generan accidentes
y aplicaciones deflcientes que hacen que exista la creencia de
que este fertilizante ademas de peligroso, es menos eficiente
que olras fuentes mas caras .
En Mex ico, como en la mayor parte del mundo,
practicamente lodos los suelos agrfcolas requieren de nitr6geno,
yes en ger;eral este elemento el mas extensamente aplicado
como fertilizante en la mayorfa de lo s cultivos.
En la naturaleza , el cicio del nitrogeno es muy complejo ,
ya qu e esle elemenlo esta sujelo a procesos de volatilizacion,
lixiviaci6n, fijaci6n, absorcion e inmovilizacion microbiologica,
todo 10 cual afec ta el comportamiento y la respuesta de las
planta s a la aplicacion de los ferlilizantes nitrogenados.
1.2 . Magnitud del problema
En la actualidad, el incremento en los precios del petroleo
ha provocado un alza importante en el casto de los fertilizantes,
los cuales en cultivo s bas icos como trigo , ma iz y sorgo,
representan de un 20 a un 25% de los costas lolales de
produccion, dependiendo de la dosis y la fuenle de nitrogeno
que se utilice.
I
I
6
'I,
En regiones como el Valle del Yaqui, la eficiencia en la
utili zacion de nitr6geno en el cu ltivo de trigo es del 38%. Las
perdidas por volatilizaci6n son de un 19%, por lixiviaci6n del
6% , y un 37% se queda fijado en el suelo como nitr6geno
residual. De la cantidad de nitr6geno que no es recupera da par
el cuitivo, solo el nitrogeno residual en et suelo ha sido objeto
de es tudio para su aprovechamiento por el cultivo sigviente
(Cortes y Uvalle, 1996).
7
II
1.3. Impactc scciceconomicc
La suma de las perdidas por vol atiliza cion y lixiviaci6n
en el Valle del Yaqui , representan un 25 par dento del nitr6geno
lotal aplicado. 5i se considera que en promedio se eslablecen
150,000 hectareas de Irigo par cicio y se aplican 250 unidades
de nitr6geno por ha, la magnitud de las perdidas seria de 9.375
loneladas de nitr0geno , que considerando un precio por tonelada
de esle elemenlo de 8.500 pesos, se hene un impacto eoon6mico
de 79.69 millones de pesos par cicio par concepto de perdidas
de esle elemento.
Ademas del enorme impacto econ6mi co que gen eran
las perdidas por volatilizacion y lixiviacion. no se debe soslayar
el impacto ecol6gico y ambienlal que se genera con estos
problemas, ya que la contaminaci6n de acuiferes can nitratos
y la contribucion de compuestos como el oxido nitroso al efeclo
inve rnadero, son lemas bajo es tudio en la actualidad.
2. ANTECEDENTES
2.1. Funciones del nitr6genc en la planta
De acuerdo con Tisdale y Nelson (1970), el nilrogeno
es un constituyente esencial de tada la materia viviente conodda
ha sta la fecha. En la s plantas. ademas de su papel en la
formacion de proteinas, es parte integral en la mole cu la de
clorofila. Con excepcion de las leguminosas, para ser absorbido
por las plantas, el nilrogeno debe estar en forma de nitrate
(NO, ) 0 de amonio (NH' ).
Aunque existen otras formas de nitrogeno que pueden
ser tomadas por las plantas, los iones mencionados conslituyen
las mas importanl es desde un punta de vista agricola . Un
adeeuado su ministro de nilr6geno eSla asociado can vigorosos
ereei mientos vegelativos y un intensa color verde . Cantidades
excesivas de nitrog eno pueden , bajo eiertas condi cio nes
8
prolongar el periodo de crecimienlo y retra sar la madurez . Esto
ocurre mas frecuenlemente cuando no se suminislran canlidades
adecuadas de los aires elementos nutritivos .
EJ suministro de nitr6geno se relaciona can 18 utilizacion
de los hidratos de carbono. Cuando las cantidades de nitr6geno
so n insuficientes, los hidratos de carbona se deposilan en las
celulas vegetativas causando un adelgazamiento de las mismas.
Cuando el nitrog eno esl a en ca ntidad es adecuadas y la s
condiciones son favorables pa ra el crecimiento, se forma n
proteinas a partir de los ca rbohidratos, se depositan menos
hidratos de carbono en la parte vege tativa, se forma mas
protoplasma, y. a causa de que el protaptasma eSla allamente
hidratado , la s p l antas resultan mas s uc ulenta s.
La excesiva suculencia en algunos cultivos puede lener
efe ctos pe rjudi cial es. En cultivos como el algodon puede
prevocarse un debilitamienlo de \a fibra , en los ce reales puede
ocurrir el aeame y en remoJa eha azucarera pued e reducirse et
conlenido de azucar. En algunos casos, la exeesiva suculencia
puede provocar que la planta sea mas susceptible al alaque
de enfer medade s e inseetos (Ti sdale y Nelson , 1970).
2.2. Avances de investigacion y validacion
En Mexico se han realizado investigaciones relacionadas
con la respuesta de triga y maiz a la aplicaci6n de fuentes de
nitrogeno. La importancia de los resultados obten idos, rad iea
en el hecho de qu e existen diferencias muy marca das en el
COSiO por unidad de nitr6geno de las diversas fuentes disponibles
en el mercado.
En el cuadra 1 se describe el casto por tonelada y el
casto por unidad de nitrogeno de los fertilizanles mas comunes
9
Ii
en Mexico. La diferencia en el cos to por unidad entre el NH3
y UAN-32 es del 94.37%, sin em bargo , en cuttivos extensivos
como el trigo , ma iz, sorgo y frij ol, las fuentes mas utilizadas
son granulad as . En el caso del noroeste de Mexico, el usa de
amoniaco anhidro esta muy difund ido tanto en inyecci6n al
suelo como en el agua de riego, la diferencia entre el costo por
unidad de NH3 y urea Que es la fuenle s61ida mas utilizada es
del 36. 9% a favo r del amoniaco anhid ro.
EI costo por unidad se ca lcul a dividiendo el costa por
tonetada entre las unidades de nitrog eno que contiene una
tonelada del fertilizanle. Para el caso del nitrogeno, una unidad
de nitrogeno es equiva lente a un kilogramo de esle elemento.
CUADRO , . COSTO POR UNlOAD DE NITROGENO DE LOS
FERTILIZANTES NITROGENADOS MAs
COMUNES EN EL MERCAOO NACIONAL.
ABRIL DE 2005.
Fuente de
nitrogeno
Unidades de
nitrogeno por
toneiada UAN- 32 320
3,975
Nitrato de amonio
335
3,573
Urea
460
Sulfate de amenio
210
Costo (pesos)
Por ton
Por unidad
Para expl icar adecuada mente los puntos de equ ilibrio
necesarios para pagar la inversion en fertilizantes nitrogenados,
se deben de considerar ademas de la dosis y cosio por unidad
de nitrogeno , el precio del cu ltivo a la cosecha, 10 cual varia de
cultivo a cultivo y de regi6n a region de acu erdo a los esq uemas
de apoyo a la comercia li zaci6n.
En el cuadro 2 se descri be el rendimiento de grana
necesario para pagar una dosis de 250 unidades de nit(Ogeno
en los cultivos de trigo y maiz. Se considero un precio estimado
de 1,850 pesos para el trigo y 1,650 pesos para el maiz, los
cuales son solo un ejemplo para efecto del analisis econ6mico.
CUADRO 2. COSTO DE 250 KG/HA DE NITROGENO
EXPRESADO COMO KG/HA DE COSECHA QUE
DEBEN INVERTIRSE EN FUNCION DEL PRECIO
DE TRIGO Y MAiz . ABRIL DE 2005.
Fuente de nitrogeno
12.44
Aplicacion de 250 kg/ha de nitr6geno
kg por hectarea
Costo por
unidad $
Trigo
Ma iz
10.66
UAN- 32
12.44
1,681
1,885
4,030
8.76
Nitrato de amonio
10.66
1,440
1,615
1,780
8.60
Urea
8.76
1,184
1,327
7.75
Sulfato de amoni o
8.60
1,162
1,303
6.40
Agua amonia
7.75
1,047
1,174
Amonfaco anhidro
6.40
865
969
..
-
Agua amenia
~
Amonfaco anhidro 200
-820
1,550
5,300
.
Precio dellrigo $1. 850 por lone/ada: precio del mail $ I.ti5() por lonelCJda.
10
11
Del cuadra anterior, se puede deducir que en una
comparaci6n de fuentes de nitrogeno en el cultiva de lrigo, se
requiere un incremento de 319 kglha en producci6n para justificar
el uso de la urea en lugar del amoniaco. La diferencia anterior
deberia ser de 575 kg/ha si se pretendiera usa r nitra to de
amonia en lugar de amon iaco y de 8 16 kg/ha si la fuente a
utlliza r fuera UAN-32 . Lo anlerior sin considerar el costo del
fl ete. m an iob ras , aplicaci6n y costas finan c ieros.
En olra validaci6n dond e se probaron cuatro fuentes de
ni!rogeno (Cuadro 4), el rendimiento oblenido con ef amoniaco
anhidro fue el menor de las fuentes evaluadas. Sin emba rgo ,
se debe destacar que en esta validaei6n lodas las fu entes de
nitr6geno con excepci6n del amoniaco se ap lica ron en banda,
el cual se considera un metoda mas eficiente de fertiliza ci6n,
mientras que el amoniaco 5e aplic6 en el agua de ,(ego (Cortes,
1998).
Los resultados ob tenid os en parcelas de va lida cion
conducidas en terrenos de agrieultores del Valle del Yaqui,
Sonora, indican que no exislen diferencias importantes entre
las fuentes de ni!r6geno eval uadas. La dosis aplicada fue la
canl(dad de nitr6geno que tradicionalmen!e aplica el agricullor
y que es de 250 unidades por hectarea en el caso de trigo y
270 unidades en el caso de maiz.
CUADRO 4. VALIDACI6N DE CUATRO FUENTES D E
NITR6GENO EN EL CULTlVO DE T RIGO.
VALLE DEL YAQUI, SONORA. CICLO OTONO·
INVIERNO,1997·98.
En el caso del trigo, las evaluaciones realizadas indicaron
que la opei6n ma s rentable bajo las condiciones del Vaile del
Yaqu i, fue la utilizaei6n del amoniaco anhidra. En el cuadra 3
se observan resu ltados donde el rendimiento de triga al aplicar
urea 0 amonfaco in yectado en banda fue practicamente el
mismo, por 10 que cons ideranda la difereneia en costos , se
obtuvo un a mayor utilidad al apliear amoniaco (Cortes, 1997).
CUADRO 3. VALIDACI6N DE DOS FUENTES DE
NITR6GENO EN EL CULTIVO DE TRIGO .
VALLE DEL YAQUI , SONORA CICLO OTONO·
INVIERNO, 1996·97.
FUENTES DE NITRCGENO
UREA
UAN·32
SULFATO DE AMONIO
AMDNIACO ANHIDRO
RENDIM IEN TO kg/h.
6,916
6,842
6,718
6.594
Si se requeria un incremento de 8 16 kg de trigo par ha
para sustituir el amoniaco por UAN·32, en es la validaei6n el
incremento tue de 248 kg por 10 cual el produclor perd i6 568
kg/ha al utilizar esta tuenle de n1lrogeno. En el caso del su lfalo
de amonio, e! incremento necesario era de 297 kg Y 5e obtuvieron
124 kg/ha , mientras que al apliear urea, el incremento fue de
322 kg Y se necesitaban 319 kg con 10 cual el produetor gan6
solo tres kg/ha al utilizar esla fuente .
RENDIMIENTO kg/h.
FUENTES DE NITR6GENO
UREA
5,720
5,787
AMONIACO
-
'2
Se debe destaear que la aplicaci6n de NH3 en el agua
de riego no tiene un costa, mienlras que para la aplicaci6n de
urea en banda se invierlen 54 kgfha de Irigo, con 10 cual se
concluy6 que el aman iaco fue la (uen le ma s rentable en esta
validacion.
13
En el caso del mat z , en Cataxt la, Ve racruz , se
rea liz6 una eva lu aci6n de amon faeo contra urea donde se
eompa rar on tre s dosis de njt ro geno y un les ti go s in
ferti lizante en el hibrido H-512. En promedio, el rendimienlo
con amoniaco anhjdro fue 10 kg/ha mayor que el oblenido
can la urea (Cuadro 5), mienlras qu e la diferencia en cosio
fue de 118 pesos por ha a fa vor del amaniaco La ulilidad
promedi o tue de 1,461 peso s par ha con urea y 1,596
pesos por ha con amoniaco anhidro , co n 10 cua l la
diferencia en ingre sos fue de 134 pesos par ha a favor
del amoniaco (Vazquez y Varg as , 2000) .
CU A OR O 5. RESPUESTA DEL MAlz A DOS FUENTES DE
NITROGENO. CAMP O EXPERIMENTAL
COTAXTLA , VERACRUZ , CICLO
PRIMAVERA-VERANO, 2000.
Oescripci6n
Costo de
producci6"
TESTIGO
UREA
AMONIACO
$/ha
4.998
5,865
5,747
Rendimiento Ingreso
kgfha
bruto $
3,293
4,579
4,589
5,269
7,326
7.342
Utilidad
$fha
3. EL AM ONiACO ANHIORO
3.1. Caracteristicas del am oni aco anhidro
EI amoniaco anhidro es el fertilizante ca n el mas alto
conten id o de nitr6geno en el mercad o, Puede inyectarse
directamente al suelo mediante apli cadores de cuchilla y en
zonas irrigadas, el amonfaco tambiem se aplica en el agua de
riego ,
A presion at mos fl~ rica este tertilizante es un gas. debido a
10 cua l algo del aman iaoo puede perderse durante y tras su
apl icacion.
Los faetores del suelo asociadas can las perdidas de
amoniaco son (Smilh, 1966):
I
271
1,461
1,595
1.
2.
3,
4,
5.
La candidon ffsi ca del suelo
La textura
EI con tenido de humedad
La profundi dad de ap li caci6n
EI espaciamienta en la aplicacion
Algunas de las propiedades fisicas y quimicas del amoniaco
son las siguientes:
Est os resul tados son eong ruente s can la gr an
can tidad de evidencias reportadas por Vickar et al (1966),
par 10 cua l se infiere que no existen diferencias importa nles
en la respuesta del triga y el maiz a la fuen te de nitrogeno.
Por 10 anteri or , se s ugiere la utili zac i6n de amoniaco
an hjd ro que es la fuenle ma s barata disponib le en el
merca do.
14
1.- Formula ........... .................. .. ... " ,NH3
2.- Color
... ....... ................. . ".""Inooloro
3.- Olor... ..
........ ... ... . " .... , " ..pican te irritante
4.- Contenido de nilr6geno ." ."."."" .,82 %
5.· Solubilidad
...... .....................0.456 gig de agua
6.· Densidad a 15 · C ...... .. .. .............. .0.616
7,- Punfo de ebullici6n ... ...... " ." ... " ... .-33 °C
8,- Punto de Iicuefacci6n a 20 °C .. ... .8.4 atrn6sferas
15
':~'-1, 1~ -'. 'T­
3.2 . Ma nejo agro n 6mico del amoniaco anhidro
,
Un terrene duro e lIeno de lerranes provocara una mayor
perdida de amoniaco si la hendidura Iras la aplicacion no se
cierra adecuadamente (Figura 1), por 10 cua l es necesario que
el terreno este preparado adec uadamente. La labranza no
debere realizarse cuando el terreno esle muy humedo 0 muy
seco, ya que en ambos casos la preparacion sera deficiente.
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Figura 2. "Cultipacker" despues de la inyecc;6n de amoniaco.
Con relaci6n a la textura y la profundidad de aplicacion,
se ha observado que una mayor profundidad de aplicacion
reduce significatil/amenle la s perdid as de ameniaco
principalmente en suelos secos de textura media y gruesa
(Figura 3)
Figura 1. Prepa racl6n de sue/o deffc lenre.
En zonas de ri ego donde es factible obtener dos cultivos
por ario, suele ser necesario preparar el suelo cuando este no
liene una humedad adecuada. en estes casas, se recornienda
Que despues de la inyecci6n del amoniaco se de un paso de
"cultipacker" para eliminar los terrones y sellar el suelo. (Figura
2),
16
~
De acuerdo can la informaci6n de la figura 3, la
profundidad de apli caci6n liene solo un pequeno ereclo sobre
las perdidas en un suele arcilioso, perc efeclo apreciable en
suelos secos de te xtura gruesa. De acuerdo con 10 anterior,
las perdidas de NH3 pueden reducirse al incrementarse el grado
de finura del suelo y al aumentar la profund idad de aplicacion.
Tisdale y Nel so n ( 19 70) reportaro n q ue
independientemen te de la profundidad y del espad amiento en
la aplicacion. un incremento en el contenido de humedad del
suelo reduce las perdidas de amoniaco (fi g ura 4).
17
,.
;;
•
i"
!"
AI incrementar la profundidad de aplicaci6n de 7.62 a
15.24 em, las perdidas se redujeron a la mitad, mientras que
para una misma dosis de nilr6geno, una red uccion en eJ
Ail"""
espaciamiento entre las cuchilla s de aplicacion reduce las
perdidas de NH3 debido a una reduccion en la concentraci6n
en el punto de inyecci6n (Figura 4).
10
8 •
@G
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MO.Jct.
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I)Z'
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I'fIOA.ih[JI!W: DE U.;.FtOC OI·..t'~
De la figura 4 se puede deducir que la interaccion que
minlmiza las perdidas de NH 3 • es la apl lcacion a mayor
profund idad , en un suelo humedo y con una menOr distancia
entre las cuchiUas de inyeccion.
' WFlO Sleo . rII(AOC
FIgura 3. Eleelo de la tertura y la profundidad de aplicaci6n sobre las
perdidU de amonlaco (Adaptado de Tisdale y Nelson, 1970).
! 14
•, 12
•
. 2')(, de humedad
j
• 17-:' de humlldad
8ajo condiciones de campo, las perdidas de amoniaco
anhidro pueden minimizarse si la aplicacion se realiza en el
punto intermedio del rango de humedad aprovechable, ya que
suelos excesivamente humedos (Figura 6c) 0 seeos (Figura
6d), presen tan problemas de sell ado duran te la aplieacion del
amon iaco.
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6
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EI comportamienlo general der amoniaco se describe
en la figura 5. En esle ejemplo, una aplicacion de amoniaco a
15 cm de profundidad y con una humedad del suelo adecuada
(Figura 6a) , evila las perdidas que se detectan al hacer una
aplicacion superficial (Figura 6b).
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ESPAClAMI£Nl06E '00 em
Figura 4. Efecro do /8 humedad del sue/c, profundldad y el espaciamiento
de apllcaci6n sabre las perdidas de amoniacc (Adaptado de
Tisda le y Ne/son, 1970).
18
Parr y Papendick (1966), indican que al incrementarse
el contenido de humedad, se impide el movimienlo inieial de
amoniaco desde la zona de retencion. Estos investigadores
citan que la humedad del suelo funciona basicamente como
un almacen temporal de NH3 a partir del eual esle compuesto
se mueve con el agua 0 por difusion en form a de gas.
Sin embargo, debido a que los sueros secos (etienen
mas NH3 que los suetos humedos , se concruy6 que, conlrario
a la opinion general, el con tenido de humedad por si misma
19
al momento de aplicacion del NH3 no es un factor critico en 13
retendon de amoniaco, mas bien, el contenido de humedad
del suelo es muy importante debido a su efecto sobre las
propiedades fisicas del suelo, de las cuales depende un rapido
y completo sellado del cana l de inyecci on del amoniaco una
vez que el fertilizante ha sido aplicado.
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COLOCACI6N DEL NM.
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Una pregunta frecuente que realizan los productores,
es si el amoniaco mata a los organismos del suelo. La respuesta
es afirmativa perc el dano resulla insignificante, pues el efeeto
de la alia concentracion cerea del punto de aplicacion es
temporal , sin perjudicar el subsuelo. Por otro lado, el pH aumenta
en el punto de descarga pero, cuando la temperatura favorece
el crecimiento de orga nismos nitrificantes, el pH baja at valor
original en un periodo de dos a Ires semanas (Aldrich et aI. ,
1975).
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Figura 5.Comporlamienro del amoniaco anhidro bajo diferenfes
condiciones de aplicacion. (Adap tado de Aldrich et al., 1975).
Con respecto a la dosis de NH 3 • los suelos lienen una
cap acid ad limitada de retener el amoniaco, 10 cua l esta
relacionado con su contenido de arcitla y materia orgilnica. De
acuerdo con 10 anterior, una dosis de NH3superior a la capacidad
de retencion del suelo, promovera un incremento en las perdidas
por volatilizacion (Figura 5e).
Como regia general, 5i no puede observarse vapor de
amoniaco durante la aplicacion y si el olor de amonfaco no es
muy fuerte, pued e afirmarse que el NH 3 se es ta ap li cando
adecuada mente y que las perdidas son mfnimas. En la Figura
6 S8 puede preciar et a5pecto de una fuga de amon(aco durante
la aplicacion, 10 cual es facilmente detectable.
20
Figura 6. Vapor de amoniaco du r;mfe 18 aplicacion.
Considerando que el amoniaco libre es toxico para los
organismos, para evitar danos en la germinaci on y en el
desarrollo de las plantas, el amoniaca debera aplicarse a una
profundidad de 15·20 cm ya una distancia lateral de las semillas
o de las plantas de 15 em . En la figura 7 se puede observar la
aplicacion de NH3en un castado del surco antes de la siembra
yen la figura ala fertilizaci6n en maiz. La aplicacion de amoniaco
de 10 a 15 dias antes de la siembra , podra tamb ien reducir el
dana causado par este producta.
21
a la atmosfera, la planta presentara sinlomas parecidos a los
de estres por seq ufa, 10 cua l se debe a que lOS tejidos se
deshidrata n drasticamente.
3.3. Aplicac i6n de amoniaco en el agua de riego
Figura 7. Aplicacl6 n l aleral de amoniaco antes de l a siembra
Figura 8. Aplicacion lalersl de amoniaco
La primera form a de aplicaci6n de amonfaco an hidro
en la agricu ltura fue a traves del agua de rrego y las tecnicas
para su inyecci6n en el suelo fueron desarrolladas 20 anos
mas tarde. La aplicaci6n en el agua de riego tiene la ventaja
de que no se requiere equipo especial, sin embargo, liene la
desventaja de que el amon faco asi aplicado se distribuye junto
con el agua y tendra una eficiencia de aplicaci6n no mayor a
la eficiencia de aplicacion del riego (Figura 9).
en maiz.
Figura 9. Aplicaclon de amon{aco en el agua de riego
La perdida de amoniaco durante la aplicacion en cultivos
establecidos es muy facilmente detectable, ya que ademas del
alar y del vapor de NH 3 que se detecta rapidamente ,
in med.a tam ente despues de que el amoniaco escapa
22
Sabre la cantidad de amonfaco Que puede ser aplicada
en el agua de nego. Warnock (1966) y Gnubaugh (1990) indican
que se pueden ap licar has ta 100 partes par mill6n de
23
nitr6geno como amonfaco sin Que la s perdidas lIeguen a se r
importantes .
A esta co nc entracion, en una la mina de 11 .43
centimetros (4 .5 pulgadas) de riego se podrian aplicar hasta
112 kilogramos de nitr6geno por hectarea 0 sea 136 kilogra mos
de amonfaco en la mis ma superficie. Sin embargo, e n la
practi ca la dos is Que se aplica es genera lmente de 56 kg/ha
de ni trogeno que equivalen a 68.4 kg/ha de amon iaco .
Cuando se aplican dosis elevadas de amonfaco , existe
el rlego de toxici dad por el am onfa cc volatilizado, pe rc la
experiencia ha demostrado que poco 0 ningun problema existe
cuando se aplica n de 15 a 30 ppm de nitrogeno como NH3 en
el agua de riego.
Cuando el amoniaco se usa en aguas que contengan
un a alta concentracion de ca lcio y magnesia, el pH del agua
se in crementa 10 cual causa la precipitaci6n de estos dos
elementos en forma de carbonato, el cual es la sustancia blanca
que se forma en el fondo de los canales de (iego 0 dentro de
los tubas de riego. La precipitacion de carbo natos de calcio y
magne sia puede prevenirse aplicand a un inhibidor como el
pOlifosfato de sodie (Warnock , 1966).
La dureza del agua se calcula a partir de la suma de
las concentraciones de calcio y magne sio en el agua de riego,
expresada s como miligramos por litro de carbonato de calcio
(C aC03) . De acuerdo can Boman et al. (2002), un agua sera
blanda si la concentraci6n es menor de 60 mg/litro y muy dura
si es mayor de 180 mgllitro .
Warnock (1966). indi ca que el pH de la solucion agua ­
fertili zan te nitrogenado determina el grado de perdidas por
volatilizad6n de amoniaco y cita que en comparacion can el
sulfato de amonio, fosfato de amonio y nitrato de amonio, el
pH de una so lucion de ag ua am oniaca l se in cre mento
24
hasta un valor de 10, 10 que provaco perdid as de 30 a 60 % del
NH 3 cantenido,
Se han re alizado intentos po r reducir las perdid as de
nitr6geno por efecta del pH de la so lucion, y se ha probado la
aplicacion de aCido su lfurico en el agua de riego para acidificar
el agua antes de Ja aplicaci6n del amoniaco. Baja condiciones
de laboratorio, los valores de pH at disolver el equivalente de
100 litres por hectarea de acido su lfurico en una lamina de 12
cm de riego 0 1.2 millares de metros cubicos, se observan en
el cuad ra 6.
Cuadro 6. Efe cta del acido sulfurico sabre el pH del agua
bajo condiciones de laboratorio
Oasis de acida sulfurico
pH
T estigo sin acido
7.80
100 I;tr05 por hectarea
3.03
200 litros po r hectarea
270
300 litros por hectarea
2.41
400 litros por hectarea
2. 17
Como puede observarse, el pH del agua se reduce a
medida que se incrementa la dosis de acido. De acuerdo con
la informacion de Warnock ( 1966). a un pH cercano a 6.5 en
la so lu cion agu3 -f ertili zant e, la s perdida s 5e reducen
practicamente a cera, par 10 cual , una dosis equivalente a 100
litr os de acid o par hectarea pa rec en sufici e n tes .
Sin embargo bajo condiciones de campo , en un
experimento donde se aplicaron 100 litros de acido sulfurico
en un ca nal de riego , el pH del agua fue de 8.55 antes de la
25 aplicaci6n del acido, esle valor se reduje despues del punta de
aplicaci6n del acid o hasla 2.77, y se increment6 a 3.09 y 6.92
a los 50 y 100 metros del punta de aplicaci6n respeclivamente.
La anterior sa debe a que tanto en et can at como en tos su rcos
de riego , el pH de la soluci6n no depende unicamente de la
in tera cci on agua-8cido, sino que ademas intervienen tas
caracterfsticas del suelo, por 10 cual se debe determinar bajo
condiciones de ca mpo, la canlidad adecuada de acido que
debera ap licarse en cada caso, sin embargo una dosis de 100
a 150 litros par hectarea podrfa ser suficie nte.
3.4 . Otras formas de aplicacion del am oniacQ
Can el fin de redu cir costas, es faclibl e aplica r el
amonfaco con equipo remolcable, con 10 cual se puede utilizar
la misma nodriza para la inyecci6n del fertilizante. Aunque muy
eficiente en tiempo, liene el inconveniente de que el fertilizante
se deposita en forma total sobre el suelo, ya que las cuchilla5
de aplieaci6n van separadas par 10 general a 17.5 em. por 10
cual seria conven ienle para cultil/oS que no se 5iembren en
sur cos mas que para culti vos de escarda (Figura 10).
Figura 10. Ap/icacf6n rie amoniaco en presiembra con eqUipo remofcabfe
y " n oririza ".
En el Noroeste de Mexico, despues de la inyeccion del
amonfaco como se describe en la figura 10, se rea li za la labor
de surcado, se riega, y cuando la tierra esla de punto, se da
un paso de escarda para eliminar la maleza 0 cultivos voluntaries
que nacieron despues del riego y se siembra.
En el caso de cultiv05 que se siembren en surcos, la
aplicaeion localizada a en banda es mas eficiente , por 10 cual
se reeomienda apliear el amoniaco al momenta de hacer el
surce anles de la 5i embra, can 10 cua l el fertili za nte queda
incorporado a una profundidad optima (figura 11). Baja este
esquema 5 9 tiene la ventaja de que se reduce el numero de
pasos de maquinaria, ya que en una misma operation se feniliza
y se hace el surco .
26
Figura 11. Inyecci6n rie NHJ al momenta de hacer 91 surco.
En la Figura 12 se puede observar la aplicacion en banda
de amoniace al momento de revestir el surco despues del riege
de presiembra.
27
En esta operaci6n se elimina la maleza y las plimtulas
del cultivo an te rior que emergieron despues del fiego , se
inyectan dos bandas de NH3 separadas entre si 20 em y en el
caso de maiz, entre ambas band as se siembra el cultivo, con
10 cual se evitan dalios en la germinaci6n.
Ejemplo:
Si se eslima regar una hectarea en acho horas ca n un
gasto de agua de 100 lilros por segundo, y se desea apliea r
50 kg/ha de nilr0geno, entenee s se requieren (50/82) x 100 -=
61 kg/ha de NH3. (EI amoniaco conliene 82% de nitr6geno).
La lasa de aplicacion se obUene dividiendo la cantidad de
amoniaco enlre el tiempo de rieg o y sera de 61 kg de NH J 8
heras = 7.62 kg/hora.
Por 10 general, los distribuidores de fertilizanle regulan
los equipos en base alliempo de riego y la dosis de nitr6geno.
En el campo se puede observar el avance del riego y el par
ciento de lIenado del lanque, par ejemplo un tanque a nodriza
puede eonten er 1750 kg al 85%, enton ees si en ocho horas
baj6 al 80% (se aplic6 un 5% del lanque), quiere deeir que se
apli caron (1750/8 5) x 5 -= 102.9 kg de NHJ aproximadamente,
esla cantidad se divide entre el numera de hectareas regadas
y se obliene la dosis de NH3 por ha.
Figura 12. Inyeccion de amoniaco anhfdro en banda despues del riego
yantes de Is slembra.
Aunque pOCO difundido, esle metoda y epoca de
inyecci6n del amoniaco anhidro, reune las condiciones de
humedad, profundidad, condidon fisica del suelo y espaciamiento
que optimizan la aplicaci6n de este fertilizante , par 10 cual podria
sugerirse su validacion bajo diferentes condiciones de suelo,
manejo y cultivo.
3.5 . Calculo de la dosis de amoniaco
Para determinar la dosis de amoniaco en el agua de
riego, se requiere la siguiente informacion:
1.
2.
3.
4.
Tiempo de riego
Superficie irrigada par unidad de tiempo
Dosis de nilr6geno por hectarea que se desea aplicar
Gasto de agua en el canal
28
Este mismo criterio se puede seg uir can los equipos de
inyeeeion al sue1o, donde eon ociendo la cantidad de NH3 que
con tiene el deposito al 85 %, se ca leula la dosis aplicada en
una vueIta del equipo, para 10 cual debera conocerse ellargo
y el ancho del su rce y el numero de surcos aplicados con 10
cual 5e calcula la superficie fertilizada.
3.6. Seguridad en el manejo del amonfaco
De acuerdo con FERTIMEX (sin fecha), el amonlaco
confinado en tanque a presion se encuentra en estado liquido,
al salfr a la atmosfera se transforma rapidam ente en gas,
durante esle proceso, el amonfaeo congel a todas las superficies
qu e toea. Adicionalmente, esle compuesto liene un a gran
facilidad para combinarse con el agua por 10 que la lorna
rapidamente.
29
Par 10 anterior, al tocar el amoniaco liquido la piel
humana causa quemaduras par congelamiento y deshidrataci6n
rapidos. La gravedad de estas quemaduras esla en funci6n de
la cantidad de amoniaco que toque la piel y el tiempo de
contaclo. En el caso de los ojos, las quemaduras son tan
severas que pu ed en causar ceguera.
EI amoniaco tiene olor pican le. irritante y en alias
concenlraci ones lIega a causar la muerte por asfixia. Durante
el lrasvase al aire libre, es dificililegar a alias concentraciones,
sin embargo, se debe tene r cuidado de no respirar amoniaco
gaseoso.
4. CONCLUSIONES
1. 2. 3. 5. RECOMENDAC IONES
1. 3.7. Preca uciones de usa
2. A fin de evi lar accidentes en el manejo del amoniaoo
se deberan aten der las siguien tes reco menda cion es:
1. Utiliza r siempre el equ ipo especifico para manejo de
amoniaoo.
2. Guando esle operanda valvulas para efecluar el trasvase ,
col6quese siempre al lado del viento de tal modo que el
amonfaoo no pueda alcanzarlo.
3. Use lenles de seguridad ce rrados y ajustados a ma sca rilla
que cubra la cara y guanles de hule doblados hacia fuera
en su parte postenor.
4. Nunca ponga la cabeza sabre las valvulas, es pe cial mente
sobre las de seguridad.
5. En caso de tener con taclo con el amoniaco. lavese
abundantemente durante 15 minutos, no use pomadas 0
remedios caseros y acuda al medico.
6. Mlenlras trasvase amoniaco NO se separe del equipo hasta
que el proceso haya terminado lolalmente.
7. No sobrellene los tanques arnba del 85%.
Tome en consideracion que al aumentar la temperatura
ambiental, se ocaslona un aumento en la presion del
amoniaoo en los tanques nodnza y apllcador, raz6n aditional
para no rebasar el 85% deillenado.
30
EI amoniaco anhidro es la fuente de nit(ogeno mas economica en el mercado . Cuando se ap/iea adecuadamente, el amoniaco anhidro
es tan eficiente como e) resta de las fuentes
disponibles.
EI amonia ea anhidro optimiza el rendimiento y la
rentabilidad de cu lti vos co mo Irigo y ma iz .
3. Oetermin ar la dosis de nitrOgeno que optimiza el
rendimien lo bajo las con diciones de ca da reg i6n.
Aplicar el amoniaco a una profundidad y humedad del
suelo adecuada.
Inyectar el amoniaco en banda y al momento de surcar
para reducir costas.
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EI contenido de esla pu blicac!6n podrfl ser reproducido total 0
parcialmente, con fines especrficos de divulgaci6n. siempre que se de el credito
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32 En el procese editorial de la presen te publicacion colaboraron el Dr. William
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