Los abonos potásicos son fertilizantes minerales que satisfacen las necesidades de potasio de los cultivos.
Contenido
- Materias primas para la producción de abono potásico
- Clasificación de los abonos potásicos
- Sales de potasa en bruto
- Abonos potásicos concentrados
- La interacción del abono potásico con el suelo
- Eficacia de los abonos potásicos
- Momento, método y forma de aplicación de la potasa
- Aplicación de abonos potásicos en diferentes suelos
- Aplicación de potasa y encalado
- Aumento de la eficacia de los abonos potásicos
- Tasas de aplicación de la potasa
- Actitud de los cultivos ante la nutrición con potasio
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Materias primas para la producción de abono potásico
La materia prima de los abonos potásicos es la potasa natural, con yacimientos en Rusia, Alemania, Francia, Estados Unidos, Canadá, Israel, Italia, Polonia, Inglaterra, Ucrania, Bielorrusia, Kazajistán y otros países.
De los 120 minerales que contienen potasio, sólo una pequeña proporción tiene importancia industrial.
Tabla. Minerales utilizados para la producción de potasa
| Silvinit - nNaCl + mKCl | |
| Carnallite - KCl⋅MgCl2⋅6H2O | |
| Kainit - KCl⋅MgSO4⋅3H2O | |
| Shenit - K2SO4⋅MgSO4⋅6H2O | |
| Langbeinita - K2SO4⋅2MgSO4 | |
| Alunite - (K, Na)2SO4⋅Al2(SO4)3⋅4Al(OH)3 | |
| Poligalita - K2SO4⋅MgSO4⋅2CuSO4⋅2H2O | |
| Nepheline - (K, Na)2O⋅Al2O3⋅Al2O3⋅2SiO2 |
El mayor yacimiento de potasa de Rusia es el de Verkhnekamskoye (más de 12.000 millones de toneladas), situado cerca de las ciudades de Solikamsk y Berezniki, en la orilla izquierda del río Kama, en la vertiente occidental de los Urales del Norte. Se formó como resultado de la desecación del antiguo Mar de Perm. El desarrollo del yacimiento comenzó en 1925 y la producción de fertilizantes se inició en 1929. La parte superior del yacimiento está representada por carnallita con una mezcla de NaCl, CaSO4⋅2H2O, arcilla; el contenido de K2O llega al 17% (10-25%). La carnallita tiene una coloración moteada de una combinación de amarillo, naranja, marrón y rojo debido a la mezcla de óxido de hierro Fe2O3 (brillo de hierro). Debajo de la carnallita se encuentra una gruesa capa de silvinita que contiene cloruros de potasio y de sodio en diversas proporciones.
Los abonos de sulfato de potasio se obtienen a partir de los minerales cainita, langbeinita, mezcla de langbeinita-cainita y alunita. Los yacimientos de polihalita, kainita y glaserita (3K2SO4⋅Na2SO4) se encuentran en las regiones de Saratov, Orenburgo y en Bashkiria (yacimiento de Zavolzhskoe).
En Ucrania existen grandes yacimientos de minerales de potasio en las regiones de Ivano-Frankovsk y Lvov. Los minerales predominantes en estos yacimientos son la langbeinita (K2SO4⋅2MgSO4), la kainita (KCl⋅MgSO4⋅3H2O), la polihalita (K2SO4⋅MgSO4⋅2CaSO4⋅2H2O), la schoenita (K2SO4⋅MgSO4⋅6H2O). Las materias primas de estos yacimientos se procesan en las minas Stebnikovsky y Kalushsky. La proporción de impurezas llega al 30%, sobre todo en forma de limo.
Los yacimientos bielorrusos de sales de potasio se encuentran en Polessye (Soligorsk), que es probablemente una extensión de los yacimientos precarpáticos. Están representados por los minerales silvinita, carnallita y halita.
El yacimiento de Zhilyansk, en la provincia kazaja de Aktobe, está representado principalmente por polihalita. También están presentes la carnallita, la silvinita y la glaserita. Los minerales de polihalita son la materia prima para la producción de sulfato de potasio, sulfato de potasio-magnesio y fertilizantes minerales complejos. Después de la molienda, se puede utilizar como una forma de sulfato de fertilizante de potasio y magnesio, que contiene un 13-15% de K2O y un 6-7% de MgO.
Otros minerales que contienen potasio pueden utilizarse como abono. Por ejemplo, el aluminosilicato de potasio y sodio, la nefelina (Na, K)2O⋅Al2O3⋅2SiO2, se encuentra en yacimientos de apatita, por ejemplo, en el yacimiento de Khibiny. Su contenido en potasio es del 5-6%. Es poco soluble en agua y en suelos ácidos se metaboliza parcialmente. También contiene un 10-13 % de Na2O y un 8-10 % de СаО, por lo que tiene un efecto neutralizador en los suelos agrios. Se utiliza generalmente como abono local en suelos ácidos y turbosos.
En la producción de aluminio a partir de la nefelina, se obtiene carbonato de potasio con un contenido de 63-67% de K2O como producto de desecho y es un valioso fertilizante potásico.
Clasificación de los abonos potásicos
Los abonos potásicos se clasifican en sales potásicas brutas y abonos potásicos concentrados.
Las sales potásicas brutas son la silvinita y la kainita.
Los abonos potásicos concentrados son el cloruro potásico, la sal potásica, el sulfato potásico y el sulfato magnésico potásico.
Sales de potasa en bruto
Las sales de potasa en bruto (silvinita, kainita) se producen triturando y moliendo las sales de potasa naturales. Por lo general, las capas concentradas del yacimiento se utilizan para la producción, mientras que las menos concentradas se utilizan para la transformación. Al principio, las sales de potasio en bruto se utilizaban principalmente como abono, pero más tarde se sustituyeron por sales de potasio concentradas debido a que contienen mucho lastre que aumenta el coste de transporte y aplicación.
Debido a los costes de transporte, las sales de potasio en bruto se utilizan a escala limitada en las zonas mineras. La mayor parte se utiliza para producir fertilizantes concentrados de potasa.
Silvinita
La silvinita es un mineral que es una mezcla de cloruros de potasio y de sodio, que contiene un 12-18% de K2O y un 35-40% de Na2O. Según las especificaciones técnicas, la silvinita del yacimiento de Solikamsk debe contener un 15% de K2O. Es higroscópico y se apelmaza cuando se almacena.
Está disponible en forma de grano grueso con un tamaño de cristal de 1-5 mm. Tiene un color marrón rosado con inclusiones de cristales azules. Se transporta a granel. Fertilizado bajo cultivos amantes del sodio.
Kainite
La kainita (KCl⋅MgSO4⋅3H2O) es un mineral de roca kainita-langbeinita, formado por grandes cristales de color marrón rosado, con una mezcla mecánica de sal gema (NaCl), CaSO4, MgSO4, etc. Contiene aproximadamente 10-12% de K2O, 6-7% de MgO, 32-35% de Cl—, 22-25% de Na2O, 15-17% de SO42-. Mezclando la kainita y el cloruro de potasio, se obtiene la sal de potasio, que contiene un 30-40% de K2O. Humedad no superior al 5%. No se apelmaza y se transporta a granel.
Es un buen abono para la remolacha azucarera en suelos de tierra negra. Se extrae en Stebnik (Ucrania occidental), la composición de la kainita de estos yacimientos es similar a la de la silvinita de Solikamsk.
Abonos potásicos concentrados
Por su contenido en potasio, el cloruro potásico es el abono más concentrado que se utiliza en Rusia.
Cloruro de potasio
El cloruro de potasio (KCl) es el principal abono potásico. Representa el 80-90% de la producción total de abonos potásicos. Se obtiene de la silvinita. El cloruro de potasio químicamente puro contiene un 63% de K2O. Dependiendo del proceso de fabricación, el cloruro de potasio utilizado como abono contiene entre un 50 y un 60% de K2O. Se trata de un polvo fino y cristalino de color rosa o blanco y con un tinte grisáceo. Es ligeramente higroscópico y suele congelarse.
En la industria se utilizan diferentes métodos de producción, como la halurgia, la flotación y la gravitación.
El método halúrgico separa los cloruros de potasio y de sodio en función de su diferente solubilidad. La solubilidad del KCl se duplica cuando la temperatura aumenta de 0°C a 100 °C, mientras que la solubilidad del NaCl apenas cambia. La silvinita triturada se disuelve a 110 °C en una solución de lejía saturada de NaCl, en la que sólo se disuelve el KCl de la silvinita, mientras que el NaCl permanece insoluble como precipitado.
Cuando la solución resultante se enfría, precipita un cristal de KCl y la solución madre de NaCl saturada se utiliza para tratar nuevos lotes de silvinita. Los residuos de la producción alcanzan el 95% de NaCl, que se utiliza para producir ceniza de sosa, sal técnica y sal de cocina.
El método de flotación separa los minerales silvina (KCl) y halita (NaCl) sobre la base de la diferente capacidad de humectación de las superficies de las partículas de estos minerales. El mineral preliminarmente triturado se agita en una solución acuosa con adición de alquilsulfatos como reactivo-colector a razón de 100-200 g del reactivo por 1 tonelada de mineral. El reactivo se adsorbe en la superficie de las partículas de cloruro de potasio. A continuación, se sopla aire a través de la pulpa en forma de finas burbujas. Las partículas de silvina hidrofobizada son transportadas con las burbujas de aire a la superficie en forma de espuma. El concentrado de espuma de KCl se deshidrata por centrifugación y se seca. Las partículas de halita se recogen en el fondo de la máquina de flotación.
El cloruro potásico de flotación tiene cristales más grandes y de color rosa. Los aditivos hidrofóbicos reducen la higroscopicidad y el apelmazamiento. La ventaja del método es que no se requieren altas temperaturas y el producto tiene mejores propiedades físicas. El método de flotación se utiliza en Berezniki Potash, el cloruro de potasio producido contiene un 60% de K2O.
El método de flotación es el más extendido en Rusia.
El método de la gravedad es relativamente nuevo en Francia y otros países, y se basa en las diferentes densidades del KCl (1,987 g/cm3) y del NaCl (2,17 g/cm3). En Rusia se ha mejorado el método. Los hidrociclones se utilizan para separar las partículas finas de KCl y NaCl. El método se utiliza en la planta de Solikamsk.
También se utilizan métodos de lixiviación in situ del mineral (salvinita) con posterior tratamiento de la solución por evaporación y cristalización.
Es más preferible el uso de potasio grueso-cristalino y granular, ya que el fino-cristalino tiene malas propiedades físicas, no es conveniente para la preparación de mezclas de fertilizantes con superfosfato granular y nitrato de amonio granular. La aplicación de tales mezclas de fertilizantes con esparcidores centrífugos conduce a la segregación de los fertilizantes y a una aplicación desigual. La potasa de gran tamaño se absorbe un 30% menos en el suelo y permanece disponible para las plantas durante más tiempo, lo que aumenta la eficacia de la potasa de gran tamaño.
Sal de potasio
La sal de potasio contiene un 40-44% de K2O, un 20% de Na2O y un 50% de Cl. Se produce mezclando cloruro de potasio con sales de potasio en bruto, la mayoría de las veces con silvinita molida, y menos frecuentemente con kainita. Su aspecto es el de pequeños cristales moteados. Según las especificaciones, debe contener no menos del 40% de K2O.
La sal potásica al 30% es una mezcla de silvinita y cainita, adecuada para los cultivos que requieren magnesio en suelos arenosos y limosos pobres en magnesio.
Las sales mixtas de potasio son el abono más adecuado para la remolacha, los cultivos de hortalizas crucíferas, las zanahorias y otros que responden positivamente al sodio y al magnesio en suelos ligeros.
Sulfato de potasio
El sulfato de potasio es un abono potásico concentrado sin cloro que contiene un 45-52% de K2O. Es un polvo cristalino fino de color blanco con tinte amarillo o gris, con un contenido de humedad del 1,2%. No se apelmaza y se transporta en bolsas o a granel. Se obtiene por tratamiento de minerales potásicos poliminerales, por ejemplo, langbeinita, shenita, o por una reacción de intercambio con cloruro de potasio:
2KCl + MgSO4 = K2SO4 + MgCl2.
En la solución saturada, el sulfato de potasio precipita como resultado de su baja solubilidad, que luego se filtra y se seca.
El sulfato de potasio se produce en el oeste de Ucrania mediante la transformación de la sal de langbeinita. El abono tiene buenas propiedades físicas, no es higroscópico y no se apelmaza.
La ventaja del sulfato de potasio es que no contiene cloro. En comparación con los fertilizantes con cloro, el sulfato de potasio permite aumentar el rendimiento de la uva, el trigo sarraceno, el tabaco y otros cultivos clorofóbicos. Se utiliza mucho en la producción de hortalizas, sobre todo en zonas protegidas. El azufre también tiene un efecto positivo en los cultivos de crucíferas, las legumbres y algunos otros cultivos.
Sin embargo, el sulfato potásico es uno de los abonos potásicos más caros en términos de coste.
Kalimagnesia, sulfato de potasio y magnesio
Kalimagnesia, el sulfato de potasio y magnesio (K2SO4⋅MgSO4) contiene un 26-29% de K2O y un 9% de MgO. Se obtiene de la roca cainita-langbeinita. En términos de composición, es un mineral deshidratado de la schoenita, por lo que a veces se le llama así. Se trata de un polvo blanco muy pulverizado con un matiz grisáceo o rosado, o de gránulos de forma irregular de color grisáceo. No se apelmaza y se transporta en bolsas o a granel.
Se utiliza principalmente para cultivos sensibles al cloro o en suelos ligeros.
Kalimag
Kalimag contiene un 16-20% de K2O y un 8-9% de MgO. Se produce a partir de la langbeinita (K2SO4⋅2MgSO4) tras la molienda y la lixiviación con cloruro de sodio. Composición aproximada: K2SO4 — 39%, MgSO4 — 55%, NaCl — 1%, residuo insoluble — 5%. Está disponible en forma de gránulos grises. No se apelmaza y se transporta a granel. Su eficacia es similar a la del permanganato de potasio.
Electrolito cloroalcalino
El electrolito cloroalcalino es cloruro de potasio mezclado con cloruros de sodio y magnesio. Es un subproducto de la producción de magnesio a partir de carnallita. Contiene 34-42% de K2O, 5% de MgO, 5% de Na2O y hasta 50% de Сl. Polvo cristalino fino muy polvoriento con un tinte amarillo. No se apelmaza y se transporta en bolsas de papel o a granel. Su efecto es similar al del cloruro de potasio; es más eficaz que el cloruro de potasio en suelos pobres en magnesio. Se produce en Solikamsk.
Polvo de cemento que contiene potasio
El polvo de cemento rico en potasio contiene entre un 14 y un 35% de K2O, y es un producto de desecho utilizado en la producción de cemento. Incluye carbonato (K2CO3), carbonato de hidrógeno (KHCO3) y sulfato de potasio (K2SO4). También contiene CaCO3, MgO (3-4%), sílice, semi-óxidos y algunos oligoelementos. Tiene una reacción alcalina sin cloro, por lo que puede utilizarse para patatas, trigo sarraceno, uvas, tabaco y cítricos.
En Holanda, Noruega y Finlandia, el polvo de cemento que contiene potasio se utiliza como abono de potasa y cal. Es bien soluble en agua y accesible para las plantas. El carbonato de calcio que contiene lo hace higroscópico. El polvo de cemento puede utilizarse para producir fosfato de potasio y puede ser granulado.
Cenizas de horno
Las cenizas de horno se utilizan como abono tópico de potasa-fosfato-cal. Es eficaz para todos los cultivos y en todo tipo de suelos. El potasio está contenido en forma de carbonato de potasio (K2CO3, potasa). El fósforo de la ceniza es asimilado por las plantas de la misma manera que el precipitado y la tomaslaka, a diferencia del superfosfato, no se une en compuestos de fósforo solubles duros. La cal elimina el efecto negativo de la potasa en la estructura del suelo.
El contenido de K2O depende del combustible quemado. Así, las cenizas de maderas duras contienen 10-14% de K2O, 7% de P2O5, 36% de СаО, y las cenizas de maderas blandas contienen 3-7% de K2O, 2,0-2,5% de P2O5 y 25-30% de СаО. De los árboles jóvenes se obtiene más ceniza y el contenido de nutrientes es mayor.
La ceniza contiene micronutrientes. La dosis de ceniza para arar o cultivar es de 5-6 cwt/ha. Las cenizas de turba y las cenizas para neutralizar la acidez excesiva se aplican en una cantidad de 1,5-3 t/ha, preferiblemente bajo el arado.
La interacción del abono potásico con el suelo
Los abonos potásicos son muy solubles en agua. Cuando se aplican al suelo, se disuelven en la solución del suelo y entran en una interacción de intercambio (físico-química) con el complejo absorbente del suelo, y parcialmente en una interacción de no intercambio.
La absorción de intercambio de cationes de potasio constituye una pequeña parte de la capacidad total de absorción. La reacción de intercambio es reversible (SAC — complejo absorbente del suelo):
[SAC]Ca2 + 2KCl ⇔ [SAC](K2, Ca) + CaCl2;
[SAC](H, Al) + 4KCl ⇔ [SAC]K4 + AlCl3 + HCl.
En el estado de intercambio-absorción, el potasio pierde su movilidad, lo que impide su lixiviación fuera de la capa superior del suelo, excepto en suelos ligeros con baja capacidad de absorción. El potasio absorbido por el intercambio permanece disponible para las plantas.
Los procesos secundarios de interacción de la solución del suelo y el complejo absorbente del suelo eliminan gradualmente los cationes de potasio del mismo. El sistema radicular de las plantas participa activamente en este intercambio mediante las excreciones de las raíces.
Los cationes de potasio desplazan una cantidad equivalente de cationes de calcio, magnesio, amonio, hidrógeno y aluminio del complejo absorbente del suelo. En suelos ligeramente ácidos y neutros con alta capacidad de absorción y amortiguación, los procesos de intercambio casi no tienen efecto en la reacción de la solución del suelo. En suelos ácidos y muy ácidos, especialmente de composición granulométrica ligera, que tienen hidrógeno intercambiable y aluminio en el complejo absorbente del suelo, la aplicación de abonos potásicos conduce a la acidificación de la solución del suelo. Por lo tanto, la eficacia del abono potásico se reduce en estos suelos.
La acidez fisiológica de las sales de potasio provoca una acidificación adicional de la solución del suelo, pero es mucho menor que la de las sales de amonio y sólo se produce con la aplicación prolongada a los cultivos amantes del potasio.
El potasio no intercambiable (fijo) es mucho menos móvil que el potasio absorbido por intercambio, prácticamente no está disponible para las plantas. La absorción no intercambiable (fijación) de los cationes con radio de 0,130-0,165 nm (K+, NH4+, Rb+, Cs+) es típica de los minerales arcillosos del grupo de la montmorillonita y del grupo de la hidromica con red cristalina de hinchamiento de tres capas. Por lo tanto, el valor de la absorción no intercambiable de potasio depende de la composición mineralógica: cuanto más minerales del grupo de la montmorillonita y la hidromica, más fuerte es la fijación del potasio.
La fijación se produce debido a que los cationes penetran en los espacios intersticiales de los minerales en estado de hinchamiento, ocupando los huecos hexagonales en la malla de átomos de oxígeno de las capas tetraédricas, juntando ambas capas de oxígeno cargadas negativamente, y como resultado se encuentran en un espacio cerrado. La humectación y el secado variables del suelo aumentan el proceso de fijación. La fijación del potasio también se produce en el suelo húmedo, pero en menor medida.
La parte de la fijación del potasio del abono en diferentes suelos, dependiendo de la composición mineralógica y de la dosis de abono, oscila entre el 14 y el 82% de la cantidad aplicada.
Según los resultados de los experimentos realizados en el Instituto Panruso de Fertilizantes y Ciencias del Suelo, la forma de abono potásico no tiene ningún efecto sobre la fijación del potasio por el suelo. En este proceso influye el tamaño de las partículas del abono: cuando se aplican abonos de cristal grueso o granulados, la fijación se reduce en un 20-30% debido al menor contacto entre el abono y el suelo.
El grado de absorción no intercambiable también depende de la dosis de abono: la cantidad absoluta de potasio fijado aumenta con el incremento de la dosis, en términos porcentuales disminuye ligeramente. La capacidad de fijación de potasio del suelo es elevada. En el experimento de laboratorio de V.U. Pchelkin con una dosis de potasio de 1000mg/100g de suelo, el chernozem débilmente lixiviado fijó 147,3 mg/100g, lo que equivale a 4420 kg/ha de suelo.
Con la aplicación sistemática de abonos potásicos y el balance positivo de potasio en el suelo, aumenta el contenido de las formas móviles (hidrosolubles e intercambiables) y de las formas fijas.
Con un balance negativo de potasio, se produce el proceso contrario. A medida que se consumen las formas hidrosolubles e intercambiables de potasio disponibles, se produce una transición gradual del potasio fijo y de parte del potasio de la red cristalina hacia formas más móviles. Así, en el experimento en un suelo margoso (Inglaterra) en 101 años las plantas sacaron con los cultivos 3-4 veces más potasio del que contenía el suelo en la forma intercambiable. En los experimentos de Kobzarenko (1998), las plantas en las variantes de control retiraron del suelo franco ligero sodzólico (región de Moscú) durante 17 años 583 kg/ha de potasio, que en 2,9 veces más que el contenido inicial de potasio de intercambio en el suelo. Al mismo tiempo, no hubo cambios significativos en el contenido de potasio intercambiable durante el periodo de referencia. Estos estudios confirman la posibilidad de una reposición gradual del potasio intercambiable por otras formas.
Los experimentos también confirman la escasa migración del potasio del fertilizante a través del perfil del suelo, excepto en los suelos arenosos y limosos. En los experimentos lisimétricos, la lixiviación anual de potasio fuera de la capa que contiene las raíces fue de 0,4-7,0 kg/ha en la zona de No-Chernozem en suelos limosos y de hasta 12 kg/ha en suelos limosos arenosos.
Eficacia de los abonos potásicos
En la relación N:P:K en los cultivos amantes del potasio predomina el potasio (2,5-4,5 : 1 : 3,5-6), en los cultivos de cereales — el nitrógeno (2-3 : 1 : 1,5-3,5).
La eliminación media de potasio con los cultivos por cada tonelada de cultivos comerciales y la cantidad correspondiente de subproductos es para los cereales 25-30 kg; patatas — 7-10 kg; remolacha azucarera — 6,7-7,5 kg; cultivos vegetales — 4-5 kg; hierba perenne en heno — 20-24 kg.
La disponibilidad del potasio en los cultivos puede juzgarse por su contenido en el suelo en forma intercambiable. Los métodos de determinación difieren según los tipos de suelos:
- para los suelos sod-podzólicos — método de Kirsanov (0,2 n HCl), método de Peyve (1 n NaCl), método de Maslova (1 n CH3COONH4);
- para los suelos forestales grises y chernozem (excepto para los suelos carbonatados) — método de Chirikov (0,5 n CH3COONH4);
- para los suelos carbonatados de chernozem, castaño y suelos grises — método de Machigin (1%-m (NH4)2CO3).
Todos los métodos para determinar el potasio disponible para las plantas en el suelo se basan en la extracción de la forma intercambiable adsorbida por las partículas coloidales. Esta cantidad también incluye el potasio soluble en agua.
La eficacia de los abonos potásicos depende de:
- el tipo y la composición granulométrica del suelo;
- el potasio disponible en el suelo;
- los requisitos de los cultivos en la rotación de cultivos;
- la cantidad de precipitaciones;
- temperatura;
- contenido de materia orgánica del suelo;
- uso de fertilizantes de nitrógeno y fósforo;
- el método de incorporación;
- en forma de abono potásico.
Los abonos potásicos son muy eficaces en los suelos podológicos, los suelos rojos, los suelos forestales grises y los chernozems del norte. Son especialmente pobres en potasio móvil (intercambiable) los suelos arenosos y franco-arenosos con césped, las turberas secas y los suelos de turbera.
Los abonos potásicos tienen un efecto positivo cuando el contenido de potasio móvil en el suelo está en el nivel de la clase 1-3. Con un mayor suministro, la eficacia de los abonos potásicos disminuye y viene determinada principalmente por la rotación de cultivos, las dosis de fertilizantes nitrogenados y fosforados y las prácticas agronómicas.
La eficacia de los abonos potásicos, así como de los fosforados y nitrogenados, en suelos ligeramente ácidos y neutros es mayor que en los fuertemente ácidos. Por lo tanto, el tratamiento con cal de los suelos ácidos es una condición para aumentar la eficiencia. Sin embargo, debido al antagonismo de los iones potasio y calcio en los suelos encalados, las dosis de potasa se incrementan.
Tabla. Eficacia de los abonos potásicos en función de la acidez de los suelos podológicos (según el Mineev)
La aplicación de estiércol, que en sí mismo es una buena fuente de potasio, suele reducir el efecto de los abonos potásicos.
Los abonos potásicos son más eficaces cuando se aplican en proporciones óptimas con los fertilizantes nitrogenados y fosfatados. Los abonos potásicos de un solo uso se aplican en turberas drenadas y suelos de turbera con un contenido suficiente de otros nutrientes.
Momento, método y forma de aplicación de la potasa
En suelos de composición granulométrica media y pesada los abonos potásicos con cloruro en dosis completas, salvo la aplicación en hileras en pequeñas dosis para algunos cultivos, es aconsejable realizarlos bajo laboreo otoñal. Esto permite que el abono se coloque en la capa más húmeda del suelo, donde se desarrolla la mayor parte de las raíces, y que el cloro sea arrastrado fuera de la capa arable durante el periodo de otoño-primavera. Sólo en suelos ligeros, de turbera y de llanura de inundación debe aplicarse potasa en primavera. Para los cultivos en hilera y los cultivos hortícolas, se aconseja una parte de la dosis total de potasio como abono de complemento.
En las rotaciones de cultivos, los abonos potásicos se utilizan principalmente para los cultivos amantes del potasio, que producen un aumento significativo del rendimiento.
El lino y el cáñamo consumen relativamente poco potasio, pero debido a su débil sistema radicular, que no puede aportar suficiente potasio en condiciones normales, deben aplicarse mayores dosis de potasio a estos cultivos.
En el caso de los cultivos clorofóbicos, es aconsejable aplicar abonos con un contenido mínimo de cloro. Cuando se utilizan abonos potásicos clorados para las patatas, la cantidad de almidón se reduce entre un 7 y un 15% en comparación con los abonos sin cloro.
Aplicación de abonos potásicos en diferentes suelos
En Rusia, más de un tercio de la superficie cultivable se caracteriza por niveles bajos o medios de potasa intercambiable y requiere abonos potásicos. Su uso es más eficaz en suelos arenosos, franco-arenosos sodzólicos, de turbera, de llanura de inundación y suelos rojos. También tienen un efecto positivo en la zona de suficiente humedad en suelos margosos podológicos, forestales grises, podzolizados y chernozems lixiviados a baja y media disponibilidad de potasio.
Suelos tepes-podzol
Los suelos de tepes-podzol tienen reservas relativamente pequeñas de potasio disponible. El potasio no intercambiable forma parte de los minerales arcillosos secundarios que predominan en estos suelos, la caolinita y la montmorillonita, que no pueden proporcionar la restauración de las reservas de potasio intercambiable. Esto explica el efecto positivo de los abonos potásicos en los suelos podológicos.
Según los experimentos a largo plazo, la aplicación anual de abonos potásicos en una cantidad de 30-90 kg de K2O por 1 ha aumenta el rendimiento de los cultivos de raíces, especialmente las patatas, y de los cereales. Los mayores incrementos de rendimiento, de hasta un 30-50%, se obtienen en suelos ligeros y arenosos, donde las reservas de potasio son excepcionalmente bajas. En experimentos de menor duración, los abonos potásicos también proporcionaron un aumento de los rendimientos de todos los cultivos de la primera rotación: el aumento de los rendimientos de los cereales fue de media del 10-20%, y el de los cultivos de raíces, de más del 30%.
Con el agotamiento de las reservas de potasio del suelo y la mejora de la nutrición de nitrógeno-fósforo de las plantas aumenta la necesidad de abonos potásicos, su eficacia aumenta, lo que es especialmente evidente en suelos pesados con una composición granulométrica pesada. Debido a las pequeñas reservas de potasio móvil de los suelos podológicos, la aplicación de dosis moderadas de hasta 90 kg/ha de K2O no proporciona un balance positivo. Sin embargo, el contenido de potasio intercambiable en el suelo debido al equilibrio dinámico entre las formas de potasio en el control se mantiene en el nivel inicial, que se asocia con la movilización de potasio natural del suelo causada por la acidez fisiológica de los fertilizantes, la acumulación biológica por las plantas debido a su mejor desarrollo en las variantes fertilizadas, así como la inclusión de potasio subsuelo y capas de suelo subyacentes. La movilización del potasio no intercambiable bajo la influencia de los fertilizantes proporciona un aumento de las formas móviles de potasio y va acompañada de una disminución de sus reservas.
Suelos forestales grises
Los suelos forestales grises se caracterizan por un bajo contenido de potasio intercambiable en la capa superior del suelo. Sin embargo, en comparación con los suelos podológicos, el efecto de los abonos potásicos sobre el rendimiento de diversos cultivos es más débil. Está relacionado con el hecho de que el potasio no intercambiable de la fracción de limo es una parte de la hidromica de la marga tipo loess — la principal roca formadora de suelos del bosque gris. Los hidromicos tienen una alta capacidad de fijación en relación con los cationes monovalentes y la capacidad de liberar fácilmente el potasio absorbido no intercambiable, que se convierte al estado de intercambio o es utilizado directamente por las plantas.
El estudio del régimen de potasio en suelos forestales grises en experimentos a largo plazo ha demostrado que se forma un balance negativo de potasio durante una rotación de cultivos cuando se aplican dosis bajas de fertilizantes. Pero, a pesar de ello, se incrementa el contenido de las formas disponibles de potasio (intercambiable y fácilmente hidrolizable) mientras se mantiene el nivel de la forma no intercambiable de los fertilizantes. Bajo la influencia de las plantas y los fertilizantes se movilizan todas las formas de reserva de potasio y se produce su transición al estado intercambiable.
Con el uso prolongado de fertilizantes de nitrógeno-fósforo en la rotación de los suelos forestales grises el efecto del potasio aumenta de rotación en rotación.
Suelos negros de las zonas de bosque-estepa y estepa
Los suelos negros de las zonas de bosque-estepa y estepa contienen suficientes reservas de potasio disponibles para las plantas. Las rocas que forman el suelo y los minerales arcillosos de Chernozem son ricos en potasio no intercambiable, que se transfiere activamente a las formas móviles, por lo que la eficacia de los abonos potásicos en estos suelos es pequeña. Incluso los cultivos amantes del potasio (cultivos en hilera y cultivos técnicos), responden poco a la aplicación de abonos potásicos. Este es el caso, en particular, de los suelos con una composición granulométrica pesada.
Con el paso del tiempo, la eficacia de los abonos potásicos aumenta, lo que se nota especialmente cuando se cultiva remolacha azucarera y otros cultivos amantes del potasio, así como cuando se aplica potasio en el fondo de los fertilizantes de nitrógeno-fósforo, lo que se explica por el agotamiento de los suelos no potásicos debido a la eliminación de los cultivos.
La fertilización sistemática no conduce a un aumento significativo del contenido de formas móviles en los chernozems, incluso con un balance positivo, debido a la elevada saturación del complejo absorbente de los chernozems con bases divalentes, que impiden la absorción del potasio. Condiciones favorables para la fijación del potasio en los chernozems: composición mineralógica de la fracción del lodo — hidromica y minerales altamente dispersos del grupo de la montmorillonita, que se caracterizan por la alta capacidad de fijación de cationes univalentes, así como la alta saturación del complejo absorbente del suelo por las bases, el aumento de la acidez del suelo, el alto contenido de materia orgánica, la ausencia de competidor de potasio — amonio absorbido, la coagulación irreversible de los coloides en el secado periódico de la capa superior. Estas condiciones favorecen la absorción de potasio no intercambiable en las capas del suelo y del subsuelo. En el balance negativo en las variantes fertilizadas el aumento de potasio no intercambiable se explica con la movilización de las formas menos móviles bajo la influencia de las plantas y los fertilizantes, y también la liberación de potasio de los minerales secundarios — hidromica.
El potasio tiene un efecto positivo en condiciones climáticas desfavorables. En la abundancia de precipitaciones, reduce el encamado de los cultivos y en los años secos ayuda a combatir las quemaduras causadas por la sequía. El uso adecuado de los abonos potásicos en los chernozems, es decir, frente a los fertilizantes nitrogenados-fosfóricos en los años húmedos y secos, aumenta el rendimiento de los principales cultivos, especialmente de los amantes del potasio.
Suelos castaños y suelos grises
El contenido de potasio móvil en los suelos de castaño de la estepa seca y los suelos grises de Asia Central es elevado, alcanzando los 40-60 mg de K2O/100 g de suelo. Las reservas de potasio son enormes, ya que forma parte de los hidrosoles y se libera fácilmente, por lo que la eficacia de los abonos potásicos es insignificante.
En los suelos grises de regadío antiguos y de larga duración, cuando se aplican sistemáticamente fertilizantes de nitrógeno y fósforo, el contenido de las formas móviles es bajo, por lo que aumenta el rendimiento y la calidad de los cultivos, especialmente del algodón.
Suelos de estepa y estepa seca
Suelos de estepa y estepa seca
Los suelos de las regiones esteparias y áridas-esteparias suelen estar bien provistos de potasio. Debido a la variabilidad de las condiciones de humedad, los abonos potásicos tienen poco o ningún efecto en los chernozems típicos y comunes del sur, en los suelos de castaño y en los suelos grises. La aplicación de abonos potásicos sólo se justifica en el caso de los cultivos amantes del potasio: remolacha azucarera, girasol, cultivos hortícolas, en suelos castaños y en suelos grises bajo riego.
El proceso de agotamiento del potasio en los suelos de las zonas árido-esteparias y desérticas, debido a las grandes reservas de potasio no intercambiable, a la composición mineralógica de los suelos y a las rocas que los forman, avanza lentamente. Es importante reponer periódicamente las reservas de potasio mediante su aplicación con el agua de riego durante el mismo. La disminución del contenido de potasio en el suelo con el uso prolongado y la aplicación sistemática de nitrógeno y fósforo muestra signos de deficiencia de potasio en las plantas y aumenta la eficacia de los abonos potásicos.
En los suelos salinos, generalmente ricos en potasio, no se aplican abonos potásicos, ya que aumentan la solonetzación y no tienen el efecto esperado.
Aplicación de potasa y encalado
La aplicación de abonos potásicos en suelos arenosos que necesitan encalado aumenta la necesidad de neutralizar la acidez del suelo, ya que la potasa desplaza los iones de hidrógeno, aluminio, manganeso, que reducen el pH, del complejo absorbente del suelo. El tratamiento con cal de los suelos ácidos aumenta la necesidad de abonos potásicos. La ganancia de potasio sobre el fondo de cal aumenta en valores absolutos y relativos. El efecto de la cal, además de mejorar las propiedades físico-químicas de los suelos, se manifiesta también en la mejora de la nutrición de nitrógeno-fósforo de las plantas y en una ligera disminución de la disponibilidad de potasio para las plantas debido a su mayor fijación por los coloides del suelo. La extracción de potasio del suelo también aumenta con el incremento de los rendimientos y su conversión en formas disponibles es menos intensa que en los suelos ácidos.
Debido al antagonismo entre el potasio y el calcio, es necesario aumentar la dosis de abono potásico en el aderezo de cal en suelos de reacción neutra. El encalado del suelo en estos casos aumenta considerablemente la eficacia del abono potásico.
Por otro lado, los beneficios del encalado se incrementan al mejorar el régimen de potasio. El uso de estiércol reduce el efecto de los abonos potásicos, ya que afecta al régimen de nutrientes del suelo, al tiempo que es una buena fuente de potasio.
Aumento de la eficacia de los abonos potásicos
Las principales formas de aumentar la eficacia de los abonos potásicos:
- Aplicación teniendo en cuenta las condiciones naturales y económicas y el suministro de suelos con formas móviles de potasio.
- Aumento de la cultura de cultivo, cultivo de suelos, provisión óptima de cultivos de rotación con otros fertilizantes, es decir, nutrición equilibrada de los cultivos agrícolas.
- Encalado de suelos ácidos.
- Aplicación de potasio en la rotación en primer lugar para los cultivos con alta capacidad de respuesta al potasio.
- Seleccionar las formas de abono potásico en función de las características biológicas del cultivo. Por ejemplo, el sulfato de potasio y el cloruro de potasio tienen el mismo efecto en el rendimiento de la mayoría de los cultivos. Las formas sin cloruro contribuyen a aumentar el rendimiento del trigo sarraceno, el mijo y algunas variedades de tabaco, aumentan el contenido de azúcar en las bayas de ciertas variedades de uva, el contenido de almidón en los tubérculos de las variedades tardías de patatas y mejoran la calidad de la fibra del lino.
- El momento y el método de aplicación adecuados. En la mayoría de las regiones del país, los abonos potásicos se aplican en otoño con el arado de otoño, excepto en los suelos arenosos y en las llanuras de inundación. Esto contribuye a una distribución uniforme del potasio en la capa de cultivo y a la lixiviación del cloro en los horizontes subyacentes durante los períodos de otoño-invierno y primavera.
- Optimización de las dosis de abono potásico en función de las condiciones meteorológicas. Así, la aplicación de 80 kg/ha de K2O sobre el fondo de N60P60 aumentó el rendimiento del trigo de invierno en 2,4 centners/ha en comparación con el fondo a una temperatura media de 16,5°C en mayo-julio, en 6,6 centners/ha a 15,2°C y en 11,9 centners/ha a 13°C. Esto se debe a la dificultad de hacer llegar el potasio a las plantas a bajas temperaturas. Los abonos potásicos mejoran las propiedades físicas del grano, sobre todo cuando hay un exceso de precipitaciones de más de 80 mm en julio, durante los periodos de maduración y de Por ejemplo, en la zona de suelos no negros durante este periodo, la falta de potasio da lugar a granos pequeños y enclenques.
- Suministro completo de dosis óptimas de fertilizantes de potasio en combinación con otros nutrientes turba (desarrollado y viejo), suelos de turba, que son pobres en este elemento (0,02-0,3 de contenido bruto). En estos suelos el potasio es móvil, no se acumula en el horizonte de cultivo y es utilizado casi completamente por las plantas en el primer año de aplicación. El efecto de los fertilizantes aumenta con la doble regulación (riego y drenaje) de estos suelos. El mayor efecto se consigue en las hortalizas y los cultivos de raíces, que pagan la aplicación de potasio con un aumento del rendimiento.
Se distinguen varios grupos de suelos según su contenido de potasio intercambiable.
Tabla. Grados de fertilidad del suelo de potasio móvil (intercambiable), mg/kg de suelo (Directrices metodológicas para el control exhaustivo de la fertilidad del suelo de las tierras agrícolas, 2003)
| Muy bajo | |||||
| Bajo | |||||
| Medio | |||||
| Aumentó | |||||
| Alto | |||||
| Muy alto |
La generalización de los datos de los experimentos estacionarios a largo plazo ha demostrado que el contenido de 10-15 mg de K2O/100 g de suelo y la aplicación de 60-90 kg de K2O/ra en los suelos sod-podzólicos, forestales grises y chernozems lixiviados asegura la productividad de la rotación de 30-50 c/ha de unidades de grano. Sin embargo, las importantes reservas de potasio y el equilibrio dinámico entre sus formas hacen que el indicador del contenido de potasio intercambiable, como caracterización de la capacidad del suelo para proporcionar nutrición de potasio a las plantas, sea menos fiable. Todas las formas de potasio del suelo intervienen en el proceso de nutrición de las plantas, por lo que deben considerarse las formas móviles (solución del suelo e intercambiable) y el potasio no intercambiable de los minerales primarios y arcillosos, así como la movilidad, la capacidad y la tasa de recuperación del potasio intercambiable de las formas de reserva.
El suministro de potasio no intercambiable a los suelos depende del tipo de minerales de la arcilla, de las características genéticas y de la composición granulométrica de los suelos. La mayor cantidad está ligada a los minerales de mica (hidromica, illita, vermiculita), menos — a la montmorillonita, la caolinita es la que menos absorbe.
Según el grado de provisión de potasio no intercambiable los suelos se dividen en grupos:
- bajo 10-20 mg K2O/100 g de suelo;
- medio 20 — 50 mg K2O/100 g de suelo;
- aumento de 50 — 100 mg de K2O/100 g de suelo;
- alto 100 — 150 mg K2O/100 g de suelo.
La aplicación a largo plazo de abonos potásicos aumenta la cantidad de potasio intercambiable, su movilidad y su participación en las fracciones fácilmente hidrolizables y no intercambiables. A medida que aumentan estos parámetros, disminuye la eficacia del potasio «recién aplicado» y aumenta el efecto posterior del potasio «residual» acumulado como resultado de la aplicación de fertilizantes. Sin embargo, estos datos no permiten establecer criterios comunes de disponibilidad de potasio para todos los suelos.
Existen diferentes enfoques metodológicos para determinar el grado de disponibilidad de potasio móvil. Así, es posible determinar este indicador por saturación del complejo absorbente con potasio intercambiable, tomando como nivel activo el 1,8-3,0%. Sin embargo, el valor de saturación del complejo absorbente de potasio intercambiable del suelo debe establecerse para cada tipo de suelo en función de la composición mineralógica de la fracción limosa del suelo y de la roca formadora de suelo subyacente, de las características biológicas de los cultivos, de las condiciones de nutrición de nitrógeno-fósforo y del suministro de humedad. En cada caso concreto, cuanto menor sea la saturación del complejo absorbente con potasio, mayor será la eficacia de los fertilizantes aplicados.
Se han establecido las concentraciones óptimas de potasio en el suelo, aunque es necesario aclararlas.
- El potasio está presente en el suelo en varias formas interrelacionadas. Cuando se aplican fertilizantes de potasio, sus reservas se reponen, pero debido a las diferencias en la composición de los minerales de la arcilla en los suelos sod-podzolic el contenido de la forma de intercambio aumenta más, y en chernozems — forma de no intercambio. En todos los casos, durante la nutrición de la planta, las formas disponibles de potasio se reponen mediante formas de no intercambio. Por lo tanto, esto se tiene en cuenta a la hora de determinar la oferta potencial de potasio disponible.
- El potasio en el suelo es menos móvil que el nitrógeno, pero más móvil que el fósforo. Por lo tanto, cuando se intenta crear un nivel óptimo de potasio mediante la aplicación periódica de altas dosis en suelos arcillosos pesados, el potasio es fijado por los minerales, y en los suelos arenosos y limosos ligeros migra a lo largo del perfil del suelo más allá de la zona de las raíces.
- La aplicación de dosis más elevadas de fertilizantes y mejoradores químicos modifica la disponibilidad de potasio para las plantas. Por ejemplo, al encalar suelos ácidos, aunque el contenido de potasio sea alto, su disponibilidad se reduce debido al antagonismo del calcio y el potasio. Por ello, las dosis óptimas de abono potásico se multiplican por un factor de 1,5 a 2 en los suelos calcáreos. Existe tanto antagonismo como sinergia entre el potasio y otros cationes y aniones.
- Las plantas cultivadas responden de forma diferente a la nutrición con potasio. Se ha identificado un grupo de cultivos amantes del potasio para los que el nivel óptimo de potasio intercambiable debe ser mayor que, por ejemplo, los cereales, las legumbres, las plantas anuales y las hierbas perennes.
- Los cultivos clorofóbicos reaccionan negativamente al exceso de cloro en el suelo. Este fenómeno negativo puede eliminarse ajustando la dosis, el momento y los métodos de aplicación. Por ejemplo, una aplicación temprana de fertilizante de cloruro de potasio en otoño bajo el arado de otoño.
Tasas de aplicación de la potasa
La dosis óptima de potasa en las rotaciones de cultivos depende de la ubicación, la frecuencia y la secuencia de las aplicaciones de cal y estiércol. Cuando se encalan los suelos podológicos y se produce el correspondiente aumento de los rendimientos, la necesidad de abonos potásicos aumenta con especial intensidad.
De acuerdo con los datos de los experimentos de campo a largo plazo en suelos podológicos con un pH inicial de 4,2, cuando los abonos potásicos se aplicaron en paralelo con la cal y sin ella, se demostró que después de la primera rotación (6-8 años) la cantidad de potasio intercambiable en los suelos encalados con un pH de 5,0-5,6 en comparación con los no encalados con un pH de 4,0-4,3 se redujo en 2 veces y estaba conectado con el aumento de la fijación de potasio. Con una aplicación de 35-50 kg K2O/ha se mantuvo esta proporción, aunque el contenido de potasio intercambiable se incrementó en un 10% en ambos fondos. Cuando la dosis de potasio se aumentó a 70-100 kg/ha, la diferencia entre los fondos fue del 20% y desapareció a dosis superiores a 100 kg de K2O/ha. Esto explica el hecho de que dosis más elevadas de abono potásico fueran eficaces en el fondo encalado, ya que el mismo nivel de potasio intercambiable (11 mg K2O/100 g) se alcanzó sin encalado a una dosis de 60 kg K2O/ra y con encalado — 100 kg/ha de potasio.
Así, la eficacia de los abonos potásicos en los suelos podológicos está relacionada con la acidez: cuanto más baja es, mayor es el efecto de la aplicación de K2O. En los suelos ácidos sodzólicos, un aumento de las dosis de potasio de más de 60 kg/ha de media en la rotación de cultivos no conduce a un aumento significativo de la productividad con una disminución de la recuperación. En suelos calcáreos con la aplicación de nitrógeno y fósforo en dosis de 100-120 kg/ha la eficiencia de los abonos potásicos es significativa y no disminuye con el aumento de las dosis de potasio hasta los 140 kg/ha y promedia el 20-25%. La amortización del aumento de las dosis de potasio es de al menos 5 unidades de grano/kg.
La fertilización orgánica sin encalado reduce la eficacia de la fertilización potásica cuanto más se incrementan las dosis de estiércol.
En los chernozems, especialmente en las zonas esteparias, el efecto de los abonos potásicos es más débil debido al alto contenido de formas móviles de potasio. Sin embargo, con la aplicación sistemática de altas dosis de fertilizantes de nitrógeno-fósforo aumenta el papel del potasio. Por lo tanto, a la hora de determinar la eficacia de los abonos potásicos, se tienen en cuenta la intensidad de la rotación de cultivos, la saturación de los cultivos amantes del potasio y la optimización de la nutrición de las plantas con macro y microelementos.
Actitud de los cultivos ante la nutrición con potasio
Hay diferencias en la forma de aplicar los abonos potásicos entre los cultivos. Por ejemplo, en el caso de la remolacha azucarera, la necesidad de potasio se mantiene durante todos los periodos de crecimiento y desarrollo, una deficiencia es particularmente indeseable en la segunda mitad de la temporada de crecimiento con una intensa acumulación de azúcar. La falta de potasio durante este periodo retrasa la síntesis de proteínas y contribuye a la acumulación de nitrógeno nítrico. La falta de potasio, al igual que el exceso de nitrógeno, aumenta la «floración», lo que reduce el rendimiento y el contenido de azúcar. En el caso de la remolacha azucarera, el momento óptimo de aplicación del fertilizante potásico se considera el principal bajo arado. Junto con esto, se aplica en las hileras y en el aderezo superior.
Las patatas son las típicas plantas amantes de la patata. En el momento de la cosecha, hasta el 96% del contenido de potasio del cultivo de la patata se concentra en los tubérculos. Es sensible al cloro: un exceso de cloro reduce la fecundidad de los tubérculos. El mejor abono potásico para las patatas es el sulfato potásico. Los fertilizantes clorados provocan enfermedades fisiológicas, cuyos signos externos son el ennegrecimiento de los tallos y las hojas. Cuando se aplica el abono potásico en otoño, se eliminan los efectos negativos debidos al lavado del cloro. Las patatas también pueden abonarse con potasa y potamagnesia, especialmente en suelos ligeros. Los abonos potásicos aumentan además el rendimiento cuando se aplican sobre un fondo fertilizado. En chernozem, la necesidad de abono potásico se reduce cuando se aplica estiércol. Las dosis de abono para las patatas se determinan teniendo en cuenta los rendimientos previstos, las dosis sobre el fondo abonado son menores.
Un aporte óptimo de potasio en los cereales aumenta la resistencia de la paja, reduciendo el encamado. El potasio combinado con el fósforo aumenta la resistencia invernal de los cultivos de invierno. Los abonos potásicos son igualmente importantes para los cultivos. Entre las leguminosas, el altramuz es sensible al cloro.
El lino de fibra larga responde a la aplicación de potasio, mejorando la calidad de la fibra: aumenta la longitud y el número de fibras elementales, la flexibilidad y la resistencia de la fibra.
La potasa es eficaz para los frutales en todos los suelos, especialmente en los ligeros: aumenta el porcentaje de ramas florecidas en los manzanos, incrementa la comerciabilidad de la fruta y alarga su vida útil.
Literatura
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Fundamentos de Agronomía: Tutorial/Y.V. Evtefeev, G.M. Kazantsev. — M.: FORO, 2013. — 368 p.: ill.
