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Agronomía Trop. 45(4):483-505. 1995.

SOLUBILIDAD Y EFICIENCIA AGRONÓMICA DE ALGUNAS 
ROCAS FOSFÓRICAS VENEZOLANAS (NATURALES Y MODIFICADAS) 
MEDIANTE EL USO DE TÉCNICAS ISOTÓPICAS

María Juana Pérez1 ; B. Troung2 ; J. C. Fardeaue3

1 Investigador II. FONAIAP. Instituto de Investigaciones en Recursos 
Agroecológicos. Apdo. 4653. Maracay. Apdo. 2101. Venezuela.
2 Institut de Recherches Agronomiques Tropicales et des cultures 
vivriéres. Sous-Direction des Ressources Naturelles - BP5035.
3 Centro de Energía Nuclear.

RECIBIDO: abril 12, 1995.


RESUMEN

Se evaluó, mediante el uso del radioisótopo 32P, la solubilidad y eficiencia agronómica de las rocas fosfóricas Monte Fresco (RFMF) y Riecito (RFR) parcialmente aciduladas, y se estudió la dinámica del fósforo proveniente de las mismas en el sistema suelo-planta. Fueron evaluadas siete fuentes de fósforo: dos rocas fosfóricas en su estado natural, (RFMF y RFR), parcialmente aciduladas al 15 y 40% con H2S04 (MF 15%S y R 40%S), parcialmente aciduladas al 40% con H2S04 + fosfato monoamónico (MF 40%C y R 40%C) y superfosfato triple (SFT) como la referencia de alta solubilidad. Se utilizaron tres suelos química y texturalmente diferentes y el pasto Agrostis communis como cultivo indicador. Se utilizó la técnica de dilución isotópica para determinar la disponibilidad de P en el suelo a través de la planta (valor L). Este parámetro y el P total absorbido por el cultivo fueron correlacionados con la solubilidad de los fosfatos en agua, citrato de amonio neutro y ácido fórmico al 2%. También se evaluó el patrón de solubilización del fósforo de estos materiales a través del tiempo, mediante extracción contínua con ácido fórmico al 2% por 8 horas, con el objeto de conocer la calidad de estos fosfatos en cuanto al tiempo de solubilización. Los materiales evaluados tienen diferentes grados de solubilidad y de ésta depende en gran medida su eficiencia agronómica. El valor L es el parámetro que mejor refleja la eficiencia agronómica de estos fosfatos, presentando una correlación alta con los valores de solubilidad, principalmente con la extracción en ácido fórmico al 2%. La eficiencia agronómica de los tratamientos presenta el siguiente orden R 40%C >> R 40%S >> MF 40%C >> R natural >> MF 15% S >> MF natural, destacándose la superioridad de la RFR a la RFMF aún en su estado natural y los tratamientos de acidulación con H2S04 + fosfato monoamónico más que los de acidulación con H2S04 solo.

Palabras Claves: Fosfato mineral; solubilidad; radioisótopos; fósforo; relaciones planta - suelo; Barinas; Guárico; Táchira.

INTRODUCCIÓN

En Venezuela, el consumo de P205 en productos como el fosfato diamónico, superfosfato triple y fertilizantes complejos en los años 1989, 1990, 1991 y 1992, fue de 623 000, 183 000, 43 000 y 195 000 t respectivamente. Para suplir estos requerimientos, el país gastó 5 044, 1 582, 471 y 2 226 millones de bolívares respectivamente por concepto de importación de estos fertilizantes (CASANOVA, 1993). Por otro lado, existen en el país cuantiosas reservas probadas de fosfatos naturales en los estados Táchira, Falcón y Mérida, además de las reservas probables en estos y otros estados del país.

De acuerdo a un análisis de la situación de reservas y demandas de P205 en el país (CASANOVA, 1993), las reservas de rocas fosfóricas probadas, alcanzan a 213 514 000 t, con un contenido promedio de 25% de P205, lo que representa el 53 378 500 t de P205. Si se consideran las proyecciones en demanda de P205 (255 283 t) para el año 2000, estas reservas podrían garantizar la suplencia de ese elemento para la agricultura nacional, por lo menos en los próximos 200 años, si la demanda fuera constante.

Una de las limitaciones en el uso directo de estos fosfatos naturales como fuente de fósforo al suelo, es su baja solubilidad, lo cual las hace impropias para la fertilización en cultivos de corto y mediano ciclo. Una de las alternativas para incrementar la solubilidad y eficiencia de estas, es la acidulación parcial, ya sea con proporciones variables de H2S04 (la más económica) o tratamientos complejos de este ácido con otros compuestos químicos.

En 1990, se estableció un Convenio de Cooperación Técnica entre Francia y Venezuela con el objeto de caracterizar los principales yacimientos de rocas fosfóricas nativas y estudiar la factibilidad de establecer una planta industrial para producir fosfatos mejorados y económicamente renta-bles a partir de las principales rocas fosfóricas nacionales.

En este sentido, Francia, a través del Centro Internacional de Investigaciones Agrícolas para el Desarrollo (CIRAD) y la empresa productora de fertilizantes TECHNI-FERT produjo experimentalmente una serie de rocas fosfóricas química y físicamente modificadas, y los principales Centros de Investigaciones Agrícolas y Universidades del país han venido participando en este Proyecto en las actividades experimentales de laboratorio, invernadero y campo para evaluar la eficiencia agronómica de estos productos.

Una herramienta útil para desarrollar estas evaluaciones, es el uso de técnicas isotópicas con 32P, a través de la cual se puede estudiar la dinámica del fosfóro en el suelo determinando la disponibilidad potencial e inmediata de este elemento en el suelo y la capacidad de retención, así como la liberación de este elemento de las rocas fosfóricas y su trayectoria en el sistema suelo-planta.

El objeto de este trabajo, ha sido evaluar a nivel de laboratorio e invernadero, la solubilidad y eficiencia agronómica de las rocas fosfóricas Monte Fresco (RFMF) y Riecito (RFR) en su forma natural y modificada en algunos suelos ácidos venezolanos, mediante la técnica de dilución isotópica con 32P. Los resultados obtenidos aportarían información sobre la dinámica del P proveniente de estos materiales en el sistema suelo-planta, lo cual servirá de apoyo a la interpretación de los mismos en experiencias de campo y a la selección de aquellos productos que resulten más económicos y de mayor eficiencia agronómica.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se evaluaron siete fuentes de fósforo, seis provenientes de las dos principales rocas fosfóricas venezolanas, RFMF y RFR en sus formas naturales y parcialmente aciduladas y el superfosfato triple (SFT) como referencia de la fuente de alta solubilidad. La escogencia de los fosfatos parcialmente acidulados (porcentaje de acidulación) obedeció a los planes de trabajo y criterios de la contraparte (CIRAD-TECHNIFERT) en el Convenio de Cooperación Técnica, entre Francia y Venezuela, para la caracterización y evaluación de las rocas fosfóricas venezolanas y quienes tenían la responsabilidad de producir experimentalmente los materiales parcialmente acidulados.

Los tratamientos a evaluar se identificaron de la manera siguiente:

Test:

Testigo sin P

MF:

Monte Fresco en forma natural

MF 15%S:

Monte Fresco parcialmente acidulada al 15% con H2S04

MF 40%C:

Monte Fresco parcialmente acidulada al 40% con H2S04 + fosfato monoamónico.

R:

Riecito natural

R 40%S:

Riecito parcialmente acidulada al 40% con H2S04

R 40%C:

Riecito parcialmente acidulada al 40% con H2S04 + fosfato monoamónico

SFT

Superfosfato triple

Estos tratamientos se evaluaron en tres suelos ácidos (pH 3.9 - 5.2) con características químicas y texturales diferentes (Cuadro 1), identificados como Bramón: un Ultisol ubicado en la zona alta cafetalera del municipio Rubio en el Edo. Táchira; Barinas: un Alfisol ubicado en la serie Barinas en el municipio Barinas, Edo. Barinas y La Iguana: un Vertisol ubicado en sabanas en el municipio Santa María de Ipire al Sur-Oriente del Edo. Guárico.

En los ensayos de invernadero se evaluó la eficiencia agronómica de los fosfatos en estudio, mediante el uso de la técnica de dilución isotópica con 32P. Se utilizó el pasto, Agrostis communis, var. Highland como cultivo indicador y se realizaron tres cortes cada cuatro semanas después de establecido el cultivo. En cada corte se determinó producción de materia seca, cantidad de P total absorbido y cantidad de 32P absorbido por la planta (actividad 32P en planta), parámetros utilizados para determinar el valor de L, el cual es un índice de la disponibilidad de P en el suelo, medida a través de la planta.

Los tratamientos consistieron en aplicar 100 mg/kg de P provenientes de las fuentes evaluadas + 0.1 mCi de 32P en forma de H3P04 carrier free. Se utilizaron 200 g de suelo por pote con cinco repeticiones por tratamiento (un total de 40 potes por cada suelo), luego de aplicar los tratamientos se realizó la siembra, utilizando 20 mg de semilla por pote, se humedeció a un 75% de la capacidad de campo y se colocaron en estufa a 30oC por dos días para lograr germinación uniforme. Luego se trasladaron los potes al invernadero con una distribución completamente aleatorizada y se aplicó la fertilización básica con soluciones nutritivas contentivas de 175 mg/kg de N, 100 mg/kg de K, 50 mg/kg de Ca y 60 mg/kg de Mg y luego de cada corte se reabonó con N.

El material cosechado en cada corte fue finamente repicado y secado a 70oC por 48 horas, luego de la determinación de materia seca producida, se sometió a calcinación a 550oC por 2 horas. Luego de reposar, las cenizas fueron humedecidas y disueltas con 1 ml de HCl concentrado, diluidas con H20 destilada y filtradas, lavando cuidadosamente hasta obtener 50 ml de extracto. En alicuotas de 20 ml de este extracto se determinó la actividad de 32P mediante un contador de centelleo líquido (efecto Cerenkov) y la cantidad de P total absorbido por la planta fue determinada colorimétricamente mediante un sistema de flujo contínuo.

CUADRO 1. Características físico-químicas de los suelos utilizados.


Suelo

pH
1:2.5

P Disponible

P Total

P-Ca

P-Al
mg/kg

P-Fe

Cap. Ret. Fósforo

M. O. %

Arcilla
%

% Sat
Al

Textura

Olsen

Brat


BramónUltisol

3.9

11

23

286

11

9

81

Alta

2.54

28.4

50

FA

BarinasAlfisol

5.2

5

10

123

5

17

23

Mediana

3.32

23.6

0.3

FAa

La IguanaVertisol

4.7

5

6

137

2

3

13

MuyAlta

1.02

61.4

40

A


Con los valores de los parámetros determinados en la planta, se calculó el valor L, es decir, la cantidad de P isotópicamente disponible en el suelo, tomado por la planta a través del tiempo, utilizando la fórmula propuesta por LARSEN, (1952) y se expresa de la manera siguiente:

R.31
PValor L= __________ P iniciador
r

donde: R=radioactividad aplicada al suelo (32P inicial).r =radioactividad encontrada en la planta (32P en la planta). 31P = cantidad total de P absorbido por la planta.P iniciador =P adicional a los tratamientos para fomentar el establecimiento uniforme del cultivo.

Se consideraron las correcciones al método original realizadas por PROBERT (1972) y TRUONG y PICHOT (1976), relativas a la influencia del fósforo proveniente de las semillas del cultivo indicador y la aplicación uniforme de una pequeña cantidad de P al suelo para contrarrestar la desventaja de la planta testigo en aquellos suelos muy pobres en este elemento. En laboratorio se evaluó la solubilidad de las rocas fosfóricas en estudio, utilizando las siguientes soluciones extractoras y siguiendo los procedimientos establecidos por la Association of Official Analytical Chemists (1970) y Recueil de Normes Francaises (1974) respectivamente:

1. Citrato de Amonio Neutro: 185 g de ácido cítrico + amoníaco hasta lograr pH 7.0/l.

2. Acido Fórmico al 2%: 16.6 ml de ácido fórmico concentrado/litro.

3. Agua destilada.

Dado que estos métodos de evaluación de solubilidad de fosfatos, estipulan un período de contacto fosfato-solución extractora relativamente corto (promedio de 1 hora), adecuado para evaluar fosfatos altamente solubles en agua, pero que podría subestimar las bondades de las rocas fosfóricas naturales y modificadas en cuanto a la diferencia en liberación inmediata y residual del fósforo que contienen; se realizó una evaluación de la solubilidad de estas en ácido fórmico al 2% en forma contínua por 8 horas, siguiendo la metodología propuesta por SPARKS y RECHCIGL (1982) y mejorada por PAUL (1988), con el objetivo de evaluar la dinámica y patrón de liberación de P de las rocas fosfóricas evaluadas. El procedimiento consistió en colocar en pequeñas columnas cromatográficas con capacidad para 10 cm3, una matriz compuesta de 0.5 g de roca fosfórica finamente molida (0.2 mm) + 9.5 g de arena de Fontainebleau con 2 g de esta última y filtros con porosidad de 0.02 mm a cada extremo, a la cual se conectó por el extremo superior la fuente de ácido fórmico al 2% cuya entrada estuvo regulada por una bomba peristáltica con frecuencia de 4 cm3/min, y al extremo inferior se conectó al recipiente de recolección del extracto.

Al inicio (tiempo 0), se embebió la columna completamente con la solución extractante e inmediatamente comenzó la recolección del extracto con la siguiente frecuencia:

10 veces cada 1 min.

10 veces cada 2 min.

10 veces cada 5 min.

10 veces cada 10 min.

10 veces cada 30 min.

En cada muestreo, se determinó colorimétricamente el contenido de fósforo mediante un sistema de flujo continuo y estos valores se expresaron en porcentaje (%) del P total que contiene la roca fosfórica evaluada. Al graficar la acumulación de fósforo extraído en relación al tiempo, se visualiza la tendencia o patrón de solubilidad de los fosfatos evaluados (Figura 1).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En el Cuadro 2, se presentan los valores de solubilidad de las rocas fosfóricas en estudio expresados en % del contenido total de fósforo de éstas, extraído con agua, ácido fórmico al 2% y citrato de amonio neutro. Se observa la baja solubilidad en agua que presentan las rocas fosfóricas en su estado natural y como esta mejora con los tratamientos de acidulación parcial, lográndose valores de solubilidad superiores al 50% en la RFR tratada con 40% H2S04+ fosfato monoamónico (R 40%C). También se destaca la superioridad en la solubilidad de la RFR en relación con la RFMF al compararlas en su estado natural y con un mismo tratamiento con cualquiera de los extractantes utilizados; por ejemplo la RFR natural es 83, 70 y 86% más soluble que la RFMF en agua, ácido fórmico al 2% y citrato de amonio neutro respectivamente. Al compararlas con el mismo tratamiento (MF 40%C y R 40%C), la RFR contínua siendo más soluble en un 57, 34 y 33% con los extractantes respectivos.

 

FIGURA 1. Patrón de solubilización de las rocas fosfóricas estudiadas mediante extracción continua con ácido fórmico al 2% durante 8 horas.

FIGURA 1. Patrón de solubilización de las rocas fosfóricas estudiadas mediante extracción continua con ácido fórmico al 2% durante 8 horas.

 

 

CUADRO 2. Solubilidad de las rocas fosfóricas evaluadas en diferentes soluciones extractantes.


Roca Fosfórica

Modificación

P2O5 
Total
(%)

Solubilidad en % del P2O5 Total

Agua

Ácido Fórmico

Citrato de Amonio Neutro




1/2 Hora

2 Horas

1/2 Hora

2 Horas

1/2 Hora

2 Horas


Monte Fresco

Natural

24.42

0.04

0.04

8.4

9.2

1.31

1.64

Monte Fresco

15% S

21.96

2.10

2.14

17.2

17.7

15.4

16.0

Monte Fresco

40% C

22.49

24.32

25.00

45.18

46.02

46.51

46.95

Riecito

Natural

31.06

0.22

0.24

27.6

31.1

8.8

12.0

Riecito

40% S

23.09

41.9

46.6

61.9

63.4

57.6

61.4

Riecito

40% C

24.75

56.8

57.6

68.0

69.7

69.7

69.7


Cuando se relacionó la respuesta del cultivo, con la solubilidad de las rocas fosfóricas en los extractantes utilizados (Cuadros 2 y 3) en los tres suelos (Figura 2, 3 y 4), se obtuvieron altos coeficientes de correlación en todos los casos, sin embargo, los valores más altos en estos coeficientes se lograron con la solubilidad de las RF en ácido fórmico al 2% (Figura 4) cuyos coeficientes de correlación son 0.9966; 0.9787 y 0.9543 en los suelos Bramón, Barinas y La Iguana respectivamente. Esto indica la ventaja del método de extracción de P con ácido fórmico al 2%, en relación al de citrato de amonio neutro y el de agua, para predecir el potencial agronómico de las rocas fosfóricas con diferentes grados de solubilidad.

 

FIGURA 2. Relación entre la solubilidad en agua de las rocas fosfóricas evaluadas y la respuesta del cultivo (Valor L) en suelos diferentes.

FIGURA 2. Relación entre la solubilidad en agua de las rocas fosfóricas evaluadas y la respuesta del cultivo (Valor L) en suelos diferentes.

 

 

 

FIGURA 3. Relación entre la solubilidad en citrato de amonio neutro de las rocas fosfóricas evaluadas y la respuesta del cultivo (Valor L) en suelos diferentes.

FIGURA 3. Relación entre la solubilidad en citrato de amonio neutro de las rocas fosfóricas evaluadas y la respuesta del cultivo (Valor L) en suelos diferentes.

 

 

 

FIGURA 4. Relación entre la solubilidad en ácido fórmico al 2% de las rocas fosfóricas evaluadas y la respuesta del cultivo (Valor L) en suelos diferentes.

FIGURA 4. Relación entre la solubilidad en ácido fórmico al 2% de las rocas fosfóricas evaluadas y la respuesta del cultivo (Valor L) en suelos diferentes.

 

Similares resultados son señalados por CHIEN y HAMMOND (1978) y MACKAY et al. , citados por HAMMOND et al. (1986). Los primeros autores evaluaron la solubilidad de varias rocas fosfóricas procedentes de Colombia, Perú, Túnez y Estados Unidos y su relación con la respuesta del pasto Guinea en un Oxisol y de frijol en un Andosol y encontraron que de seis métodos utilizados para determinar la solubilidad de fosfatos, los que mejor predicen el potencial agronómico de las rocas fosfóricas son: citrato de amonio neutro (en el segundo extracto), ácido fórmico al 2% y citrato de amonio a pH 3. También MACKAY, citado por HAMMOND et al. (1986), quienes evaluaron siete métodos para determinar la solubilidad de cinco rocas fosfóricas y su relación con la respuesta en pastos, concluyen que el método de ácido fórmico al 2% es el más adecuado para predecir la potencialidad agronómica de las rocas fosfóricas.

Con el objetivo de conocer el patrón de solubilización de las rocas fosfóricas en estudio, y tratar de comprender la relación entre la respuesta del cultivo y la liberación del P residual de estas a través del tiempo, se evaluó su solubilidad en extracciones con ácido fórmico, al 2%, en forma continua por 8 horas, período en el cual, bajo condiciones de laboratorio, se había liberado casi el 100% de su contenido en fósforo total.

 

CUADRO 3. Comparación del efecto de los tratamientos sobre el fósforo isotópicamente diluible en el suelo (valor L mg P. kg-1).


Tratamiento

Bramón

Barinas

La Iguana


Cortes

Cortes

Cortes


1er.

2do.

3er.

1er.

2do.

3er.

1er.

2do.

3er.


Testigo

44.3 h

50.7 f

52.7 e

22.2 g

25.2 e

23.6 f

4.2 g

4.8 d

-

MF Natural

67.7 g

93.2 e

102.8 d

65.0 f

84.8 d

69.1 e

38.8 f

45.4 c

-

MF 15% S

76.5 f

90.8 e

98.7 cd

70.7 e

86.1 cd

83.8 d

48.3 e

52.6 c

-

MF 40% C

107.3 d

113.3 d

118.5 b

93.5 c

95.8 b

92.7 bc

66.0 d

73.0 b

-

Riecito Natural

96.5 e

112.2 d

106.5 bc

80.5 d

90.6 bc

93.6 bc

67.1 d

71.4 b

-

Riecito40% S

125.0 c

125.5 c

126.2 b

95.4 c

96.0 b

90.2 cd

75.2 c

77.9 b

-

Riecito40% C

133.6 b

138.5 b

130.5 b

100.5 b

95.5 b

98.0 b

83.8 b

79.6 b

-

SFT

162.0 a

159.7 a

152.7 a

129.5 a

117.7 a

119.5 a

108.3 a

97.8 a

-


Medias en la misma columna seguidas por la misma letra no son significativamente diferentes al 5% de acuerdo con la prueba de rango múltiple de Duncan.

 

En la Figura 4, se muestra el patrón de solubilización de estas rocas en relación al tiempo y con la metodología mencionada, se observa que inicialmente se diferencian dos grupos de rocas por su solubilidad (% de P205 liberado), aquellas de baja solubilidad (MF natural << R natural << MF 15%S) y las de mayor solubilidad (R 40%C >> R40%S >> MF 40%C), los cuales a través del tiempo tienden a invertir sus patrones de liberación de P, como es el caso comparativo de las RFR 40%C y RFMF 15%S, donde la primera liberó un 50% de su contenido de P en los primeros cinco minutos, para luego mantener una tasa de liberación de P casi constante y hasta menor que algunas de las rocas de menor solubilidad, y la segunda que inicialmente se agrupa en las de menor solubilidad, presenta una tasa de solubilización creciente superando en el tiempo a las de mayor solubilidad inmediata. Este patrón de solubilización se corresponde con el patrón de respuesta del cultivo a estos fosfatos (Cuadro 3 y 4).

Varios autores (CHIEN y HAMMOND, 1978; ENGELSTAD et al., 1974 y MACKAY et al., citados por HAMMOND et al, 1986), sostienen que la habilidad de los métodos químicos para predecir el potencial agronómico de las rocas fosfóricas, generalmente decrece a medida que aumenta el efecto residual de estas, atribuyendo esto a la influencia de las reacciones de estos fosfatos en el suelo, la cual no es medida en la extracción química inicial. Como resultado de la presente experiencia y lo sugerido por MA-CKAY citado por HAMMOND et al. (1986) es recomendable determinar la solubilidad de las rocas fosfóricas en extracciones secuenciales (por lo menos la suma de cuatro o más extracciones) con el fin de tratar de predecir el efecto residual de estas, lo cual puede contribuir a establecer los programas de refertilización, cuando se emplean estas fuentes de fósforo.

En el Cuadro 3, se presentan los resultados del valor L en función de la fuente de P a través del tiempo (cortes), en cada uno de los suelos utilizados. Cuando se compararan estos valores entre los tratamientos testigos y el SFT, se observa la grave carencia de fósforo disponible en el suelo La Iguana en relación a los demás suelos y como esta puede ser superada con aplicaciones elevadas de fosfatos solubles o parcialmente acidulados, principalmente con aquellos de la RFR, la cual aún en su estado natural, presenta un 60% de eficiencia (tal como se aprecia en los coeficientes de la solubilidad, Cuadro 5), en cuanto se compara con la fuente altamente soluble SFT en el primer corte.

También se aprecia como estos valores de disponibilidad de P en el suelo tienden a aumentar con el tiempo en los tratamientos de rocas fosfóricas naturales o con poco porcentaje de acidulación (principalmente de la RFMF) y disminuyen en los tratamientos con fosfatos de alta solubilidad (SFT) y rocas aciduladas de alta eficiencia (Riecito al 40%C y 40%S), lo cual refleja la lenta, pero, contínua liberación de P de estos fosfatos naturales y rápida liberación de fósforo, pero también rápido agotamiento de éste en las fuentes de mayor solubilidad tal como se evidenció en la Figura 1.

CUADRO 4. Comparación del efecto de los tratamientos sobre la extracción total de fósforo por la planta a través del tiempo (mg P.kg-1).


Tratamiento

Bramón

Barinas

La Iguana




1er.

2do.

3er.

Suma
Cortes

1er.

2do.

3er.

Suma
Cortes

1er.

2do.

3er.

Suma
Cortes


Testigo

3.0c

1.6c

0.44b

5.0c

5.7a

2.9c

1.2d

9.8d

1.3f

0.64c

0.06b

2.0d

MF Natural

6.0b

4.1a

1.2ab

11.3ab

12.2d

4.6bc

3.2cd

20.0c

3.7e

2.4b

0.27b

6.4c

MF 15%S

6.5ab

3.3abc

1.2ab

11.0ab

12.5cd

5.7b

3.8bc

22.0c

4.9cd

1.4bc

0.44b

6.7bc

MF 40%C

6.0b

2.2bc

0.37b

8.6b

15.3b

6.1b

5.6ab

27.0ab

6.0b

0.95c

0.33b

7.3bc

Riecito Natural

5.6b

2.1bc

0.75b

8.5b

13.5cd

5.5b

4.5bc

23.5bc

4.6d

3.5a

1.3a

9.4a

Riecito 40%S

6.2ab

2.5abc

0.95ab

9.6ab

14.0bc

9.4a

6.7a

30.2a

6.6b

0.85c

0.05b

7.5abc

Riecito 40%C

6.4ab

4.4a

2.15a

13.0a

15.3b

4.5bc

4.6abc

24.4bc

5.7bc

1.6bc

0.21b

7.5abc

SFT

7.4a

3.8ab

0.89ab

12.1ab

18.5a

6.0b

5.6ab

30.1a

7.5a

1.0c

0.15b

8.7ab


Medias en la misma columna seguidas por la misma letra no difieren significativamente al 5% de acuerdo con la prueba de rango múltiple de Duncan.

 

Comparando los Cuadros 3, 4 y 5, se demuestra que los materiales evaluados presentan comportamientos diferentes en cada uno de los suelos utilizados, sin embargo estas diferencias son menores en los fosfatos de mayor solubilidad. Si se comparan los coeficientes de solubilidad de estos materiales en relación al SFT, considerando al valor L como un índice de la disponibilidad de P en el suelo provenientes de los fosfatos, (Cuadro 5) se observa que los tratamientos con MF 40%C, R 40%S y R 40%C presentan valores cercanos entre los diferentes suelos, mientras que las rocas fosfóricas naturales presentan valores más distantes entre suelos. Con estas observaciones se evidencia el mejoramiento en la solubilidad de estas rocas fosfóricas por los procesos de acidulación parcial aquí señalados y que la RFR natural es mucho más soluble que la RFMF natural, independientemente de las características del suelo y los tratamientos de acidulación parcial evaluados.

La comparación entre el efecto de los tratamientos sobre el P total extraído por el cultivo muestra que las rocas RFMF natural, y RFR natural se comportan muy bien en los suelos, Bramón y La Iguana respectivamente. No existen diferencias significativas entre la RFMF natural y el efecto del SFT sobre la extracción total de P por el cultivo (Suma de cortes) en el suelo Bramón, mientras que la RFR natural supera al SFT en este mismo efecto en el suelo La Iguana. Al analizar las características químicas de los suelos (Cuadro 1), se observa que los suelos Bramón y La Iguana presentan las características químicas más desfavorables desde el punto de vista de fertilidad, son suelos muy ácidos (pH 3.9 y 4.7) con alta saturación de Al intercambiable (50 y 40%) y alta a muy alta capacidad de retención de fósforo, y son estas las condiciones donde las rocas fosfóricas naturales resultan agronómicamente más efectivas (MF natural la roca menos soluble en el suelo Bramón, el más ácido y R natural en el suelo La Iguana). Esto evidencia el potencial de uso de las rocas fosfóricas naturales en suelos ácidos de baja fertilidad y en cultivos de mediano y largo ciclo.

El grupo de rocas parcialmente aciduladas que presentan relativamente alta solubilidad y eficiencia agronómica (R 40%C, R 40%S y MF 40%C) tienen un comportamiento parecido en los diferentes suelos. En el Cuadro 3, se compara el P isotópicamente disponible en los diferentes suelos (valor L), luego del SFT, el tratamiento con R 40%C es el que muestra los valores mayores en este parámetro, independientemente del tipo de suelo y corte del cultivo, no observándose en muchos casos diferencias significativas en los tratamientos con R 40%C y MF 40%C (tercer corte en el suelo Bramón, segundo corte en el suelo Bárinas y segundo corte en el suelo La Iguana), lo cual indica la alta eficiencia agronómica de estos materiales (R 40%C >> R 40%S >> MF 40%C) en suelos diferentes.

CUADRO 5. Coeficientes de disponibilidad relativa de P (%) de las Rocas Fosfóricas evaluadas a través del tiempo.


Tratamiento

Bramón

Barinas

La Iguana




1er. Corte

2do. Corte

3er. Corte

1er. Corte

2do. Corte

3er. Corte

1er. Corte

2do. Corte

3er. Corte


MF Natural

20

39

50

40

64

47

33

44

-

MF 15% S

27

37

46

45

66

63

42

51

-

MF 40% C

54

57

66

66

76

72

59

73

-

R Natural

44

56

54

54

71

73

60

72

-

R 40% S

69

69

74

68

77

69

68

79

-

R 40% C

76

81

78

73

76

77

76

80

-

 
Valor L (trat.) - Valor L (testigo)
Coef. dispon. (%) = __________________________________________X 100
Valor L (SFT) - Valor L (testigo)

Estos resultados apoyan los encontrados por KADI et al. y YAÑEZ citado por CASANOVA (1993), quienes evaluaron a nivel de campo y vivero la eficiencia agronómica de las mismas rocas fosfóricas aquí estudiadas. KADI et al. (1991), evaluaron estos tratamientos en cinco localidades de los estados Anzoátegui, Guárico y Portuguesa, utilizando maíz, sorgo y soya como cultivos indicadores y encontraron que la RFR fue agronómicamente mucho más eficiente que en la RFMF y que el tratamiento de la RFR parcialmente acidulada con H2S04 + fosfato monoamónico (R 40%C) fue tan eficiente como la fuente altamente soluble SFT. YAÑEZ citado por CASANOVA (1993), por su parte evaluó estos tratamientos en suelos del estado Táchira utilizando café en vivero (6 meses) como planta indicadora. Este autor concluye que la mayor respuesta en altura de planta, peso seco y P absorbido por la planta, se observó con los tratamientos de la RFR parcialmente acidulada con H2S04 + fosfato monoamónico (R 40%).

Las rocas fosfóricas están constituidas principalmente por apatitas, las cuales varían ampliamente en sus propiedades físicas, químicas y cristalográficas, dependiendo de las sustituciones isormórficas de carbona-tos por fosfatos que presentan (LEHR y McCLELLAN, 1973). Se ha demostrado que el grado de sustituciones isomórficas en las apatitas es el factor determinante en la reactividad química de las rocas fosfóricas. Termodinámicamente hablando, la sustitución de carbonatos por fosfatos en la estructura de los carbonato apatitas, debería incrementar su reactivi-dad (LEHR y McCLELLAN, 1973; CHIEN y BLACK, 1976). Esta reactividad es lo que convencionalmente se mide a través de la determinación de la solubilidad de las rocas fosfóricas en diferentes soluciones extractantes.

LEHR y McCLELLAN (1973), señalan que entre los factores químicos que afectan la calidad de las rocas fosfóricas, ya sea para uso directo o para producción de fosfatos concentrados, figura la relación Ca0:P205, a medida que aumente esta relación menor es la reactividad y por lo tanto menor es la solubilidad de estas.

En el Cuadro 6, se presentan las principales características químicas y mineralógicas de las rocas fosfóricas en estudio. Si se calcula la relación Ca0:P205, en estas rocas, se tiene que la RFMF es de 2.0 mientras que la RFR es de 1.3 y esta es la causa de la diferencia en solubilidad y potencial agronómico de éstas, la cual viene dada por la mayor proporción de apatitas y menos calcita en la RFR en relación con la RFMF.

Desde el punto de vista agronómico, LEHR y McCLELLAN (1973) señalan que las rocas fosfóricas con relación Ca0:P205 mayor a 1.6 resultan antieconómicas para la producción de fosfatos concentrados, debido a los altos requerimientos de ácido sulfúrico y la necesidad de beneficio previo. De acuerdo con este criterio, la RFMF no debería utilizarse como materia prima para la producción de fosfatos y por lo tanto es evidente la necesidad de probar su uso directo en suelos ácidos con características parecidas al suelo Bramón, mientras que la RFR pudiera utilizarse tanto en la producción de fosfatos como fertilizante directo en suelos ácidos y cultivos de mediano y largo ciclo.

CUADRO 6. Características de las rocas fosfóricas.


Composición Porcentual de Elementos


%

Monte Fresco

Riecito


P2O5

23.59

29.08

CaO

47.12

37.77

MgO

0.21

0.11

K2O

0.15

0.12

Na2O

0.22

0.48

Fe2O3

0.67

1.45

Al2O3

1.06

1.49

SIO2

15.90

25.90


Composición Mineralógica Ponderada (%)


 

Monte Fresco

Riecito


Apatita

64

75

Calcita

29

1

Quarzo

7

24


Fuente: FAYARD y TROUNG, 1990.
 

AGRADECIMIENTO

La autora principal agradece a la Agencia Internacional de Energía Atómica (AIEA) por la oportunidad y financiamiento en su entrenamiento en el uso de Técnicas Isotópicas con 32P, a partir del cual formuló el Proyecto base, para el Proyecto de Cooperación Técnica VEN-05/16 entre la AIEA y el Gobierno Venezolano. También se agradece a PALMAVEN S. A., por su colaboración en el envío a Francia de los suelos utilizados en este trabajo.

SUMMARY

To evaluate the possible improvement in solubility and potential efficiency of the two main venezuelan phosphate rocks Monte Fresco (MF) and Riecito (R) treated by acidulation, a series of laboratory and greenhouse experiments were conducted using the isotopic dilution technique with 32P. Also it was study the dynamic of P released from these phosphate rocks (PR) and its way through the soil-plant system. Seven P sources were evaluated: the two ground phosphate rocks (MF and R), MF and R at 15 and 40% acidulation with H2S04 (MF 15%S and R 40%S), MF and R at 40% acidulation with H2S04 + monoammonium phosphate (MF 40%C and R 40%C) and triple superhosphate (TSP) as reference. Three venezuelan soils differing in chemical and physical properties were used to evaluate their agronomic efficiency using Agrostis communis as the test plant. L value, which is an index of the amount of isotopically exchangeable P in soil (measured in plant), was determined and correlated to PRs solubility in water, neutral ammonium citrate and 2% formic acid. The quality and residual effect of PRs, concerning dissolution rate were evaluated through their dissolution pattern obtained by continous P extraction with 2% formic acid for eight hours. The results allowed us to conclude that L value is the parameter that better shows agronomic potential and efficiency of phosphates. L values obtained in each soil showed high correlation with PRs solubility obtained by any of the P extraction methods, where the 2% formic acid method showed the highest correlation coeficiente. The agronomic efficiency of the evaluated PRs showed the following order: R 40%C >> R 40%S >> MF 40%C >> rough R >> MF 15%S >> rough MF, wich corresponds to the trend in PR solubility, where Riecito PR appears to have better perfomance than Monte Fresco PR, and partial acidulation with H2S04 + monoammonium phosphate better perfomance than partial acidulation with H2S04 alone.

Key Words: Mineral phosphate; solubility; radioisotopes; phosphorus; soil - plant relationships; Barinas; Guárico; Táchira.

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