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Zootecnia Tropical, Vol. 11(2):241-254. 1993

CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS Y FÍSICAS DE ROCAS FOSFÁTICAS NACIONALES Y
OTRAS FUENTES DE FÓSFORO 


Soto E., N. Obispo, C. F. Chicco, S. Godoy, A. León y A. Valle

 CENIAP. Área Universitaria El Limón, Maracay. 



 INTRODUCCIÓN

En Venezuela, dadas las condiciones de explotación extensiva de los rebaños y debido a que los suelos son poco fértiles, los recursos alimenticios disponibles para los bovinos a pastoreo resultan insuficientes y de baja calidad, para suplir los requerimientos de los animales. Es por ésto que, además de las limitaciones calórico-protéicas, se presentan deficiencias, principalmente de fósforo, que inciden marcadamente en la productividad de los rebaños. por lo que se hace necesario la transformación de los sistemas de producción a través de la fertilización e introducción de pastos mejorados y la suplementación mineral. 

Estudio realizado (6), demuestra que existen deficiencias marcadas de fósforo en los suelos de las regiones de sabana del país, tanto en las mal drenadas (8,81±1,27 ppm) como en las bien drenadas (3,88±2,42 ppm).

Las estimaciones de la demanda de fósforo para la agricultura vegetal y animal, proyectadas hasta el año 2000, han sido calculadas en 247,5 millones de TM/año (12). En el país existen recursos fosfáticos de yacimientos elevados, 200 millones de toneladas aproximadamente, que podrían cubrir las necesidades de fósforo requeridas por la agricultura vegetal y animal (1,2,13). Es por ello que el objetivo del presente trabajo fue caracterizar química y físicamente (solubilidad) fuentes de fósforo que pudieran ser utilizadas en la alimentación animal. 

MATERIALES Y MÉTODOS 

Se tomaron muestras representativas de cuatro rocas de los diferentes depósitos fosfóricos del país: Riecito, Lizardo (Edo. Falcón), Chiguará (Edo. Mérida) y San Pedro del Río (Edo. Táchira); un fertilizante (Superfofato Triple) y un fosfato monocálcico comercial para uso animal. 

La muestras fueron sometidas a molienda y tamizado hasta alcanzar un tamaño de partícula de aproximadamente 0,001 mm. Se determinó el contenido de Ca, Mg, Al, K, Fe, Zn y Na por espectrofotometría de absorción atómica (2), el P por el método de colorimetría (5) y el flúor por electrometría (2). 

La solubilidad de cada una de las muestras fue obtenida en soluciones de ácido cítrico al 2%, citrato neutro de amonio y agua (2). Para la solubilidad en el ácido cítrico, a un gramo de la muestra se le adicionó 100 ml de la solución ácida y fue agitada por un período de 20 minutos, a temperatura ambiente. Después de filtrada la solución, el fósforo disuelto se determinó por el método colorimétrico. 

En la determinación de la solubilidad en citrato neutro de amonio y agua, igualmente, un gramo de la muestra se agitó durante una hora en 100 ml de la solución del citrato de amonio a 65(C, determinándose el fósforo en el residuo insoluble. Para determinar el efecto de los diferentes elementos de las muestras sobre la solubilidad de los fosfatos, se realizó un análisis de regresión paso a paso (11). 

RESULTADOS Y DISCUSIÓN 

El contenido de Ca de las rocas fosfáticas se aproxima al 30%, siendo más bajo para Lizardo (Cuadro 1). Estos valores son similares a los señalados por otras investigaciones (1, 7, 10) y las variaciones que se encuentran entre comparaciones puntuales probablemente se deban a métodos de muestreo.  

Cuadro 1. Contenido mineral de rocas fosfáticas y sosfatos comerciales

  COMPOSICIÓN (% en peso)
Yacimiento o Fosfato Ca P Fe Al  F Mg  K Zn Na
Riecito  30,80 14,96 0,58 1,58  1,22 0,17 0,13 0,20 0,98
Lizardo (*) 25,00 14,22 0,67  3,00  1,38 0,27 0,19 0,07 1,07
Chiguará 28,80 14,22 0,34 0,62 2,65 0,22  1,53 0,03 0,46
 San Pedro del Río  29,25 14,22 0,55 0,78 1,93 0,28 0,32  0,04 0,42
Superfosfato Triple 15,80 19,25 ---- ---- 2,10

0,69

0,39 0,05 1,70
Fosfato Monocálcico(°) 13,00 20,41 ---- ---- 0,20 0,97 0,42 0,04  0,36

* Roca de tipo cálcico R 
° Fosfato comercial, grado alimenticio para animales

El contenido de fósforo es uniforme (14,22-14,96%) y relativamente más elevado cuando se compara con los datos recopilados por Monroy (10); sin embargo, considerando las hojas de análisis de varias muestras del yacimiento de Riecito, recopilados por González (7), se encuentran valores de 12,8 a 14,7%. También los datos obtenidos por Casanova y Valderrama (3) y Añez (1), ubican el contenido de fósforo de los yacimientos de Lizardo (Cálcico) en niveles más bajos (12,0; 9,4 y 8,7%, respectivamente). En el caso del yacimiento de Chiguará, los valores reseñados por otros autores (1,3) son inferiores a los encontrados en este estudio (11,4; 10,3 y 7,2%, respectivamente). 

El contenido de flúor varia entre un mínimo de 1,22% (Riecito) hasta un máximo de 2,65% (Chiguará), coincidiendo con la variabilidad del contenido del elemento indicada por otros autores (1,3), que registran bajos valores de flúor en la roca de Riecito (0,46 y 0,41%), lo que representaría una importante ventaja para su uso en la alimentación animal. 

El contenido de hierro tiene una amplitud de 0,34% para Chiguará a 0,67% para Lizardo. Los valores reportados en la literatura (1,3) indican un alto grado de variabilidad para Chiguará (0,33 a 3,51%), valores más constantes y elevados para Lizardo (1,1 a 2,4%) y similares para Riecito. 

Los valores correspondientes al contenido de aluminio presentan un alto grado de variabilidad, resultando los valores más bajos para los yacimientos de las regiones andinas (Chiguará 0,62%; San Pedro 0,78%) que las del estado Falcón (Riecito 1,58%; Lizardo 3,0%). Los niveles altos de hierro para Riecito han sido señalados por Añez (1) al igual que altos valores de aluminio para el yacimiento de Chiguará. 
 

Cuadro 2. Solubilidad en diferentes medios del fósforo de varias fuentes.

x Solubilidad del fósforo (%)
Agua Citrato de amonio Ácido cítrico
FUENTE DE FÓSFORO Fuente P Total Fuente P Total Fuente P Total
Riecito --- --- 2,55  17,05  3,17 21,19
 Lizardo(*) --- --- 2,37  16,67 6,64 46,69
Chiguará --- --- 3,13 21,80 3,06  21,55

San Pedro del Rio

--- --- 3,13 21,80 2,37 15,95
Superfosfato Triple 16,32 84,77  2,78 14,44 5,23 27,17
 Fosfato Monocálcico (°) 0,31 1,52  6,04 29,59 6,16 30,18

* Roca de tipo cálcico 
° Fosfato comercial, grado alimenticio para animales

Las diferencias señaladas entre los diferentes autores y los de este estudio, probablemente se deba a variaciones en la estructura de los yacimientos y consecuentemente, al muestreo. 

Los resultados de las pruebas de solubilidad se muestran en el Cuadro 2. El superfosfato triple (fosfato monocálcico) por ser una fuente completamente acidulada, es altamente soluble en agua (84,7% del fósforo total). Para el fosfato monocálcico grado alimenticio para animales apenas alcanza al 1,52%; mientras que para las rocas naturales esta solubilidad en agua es completamente nula. Los datos reseñados son coincidentes con los valores de solubilidad reportados por Hammond y León (8), correspondientes a fertilizantes fosfóricos y diferentes rocas naturales. 

La solubilidad en citrato de amonio resultó ligeramente superior para las rocas de los Andes (Chiguará y San Pedro, 21,8%) coincidiendo con las menores concentraciones de aluminio e hierro encontrados en los yacimientos para la región andina. Esto sugiere la mayor presencia de fosfatos alumínicos y férricos en los yacimientos de Riecito y Lizardo, que son de menor solubilidad que los ortofosfatos de calcio (9). 

La solubilidad en citrato de amonio de la roca de Riecito es más elevada que el valor de 7,44% encontrado por Schulz e Istock (14). Sin embargo, en general los valores de solubilidad de los yacimientos estudiados son similares a los señalados por Chiem y Hammond (4) para diferentes rocas de Colombia y Perú. 

La capacidad de extracción del ácido cítrico fue superior a la del citrato de amonio, particularmente en el caso de Lizardo y del superfosfato triple. En general, no se detectan tendencias definidas que puedan explicar los resultados en base a la información disponible sobre composición química; sin embargo, tanto Lizardo como el superfosfato triple tienen mayor contenido de sodio, el cual como fosfato, es más soluble en medios ácidos (9).

 Los datos de solubilidad no presentan correlaciones significativas entre los diferentes métodos utilizados. Esto encuentra explicación en el comportamiento de los iones de diferentes reactividad. 

Aunque se desconocen las características estructurales de las diferentes rocas, lo que hace difícil interpretar el significado el efecto de las variables involucradas en la solubilidad (Cuadro 3), no obstante, los cationes sodio, potasio y calcio presentan una contribución positiva a la solubilidad, mientras que el hierro y el aluminio tienen un efecto negativo. Esto concuerda con la predominancia de las especies iónicas de los fosfatos, siendo las de calcio, sodio y potasio más solubles que las de hierro y aluminio. 

Cuadro 3. Coeficientes de regresión de las variables sobre el medio de dilución.

VARIABLE DEPENDIENTE "Y" VARIABLES INDEPENDIENTES "X"
Intercepto "a" Ca Fe Al F K Na
Solubilidad:
Agua -14,42 ---- 0,55 9,38** --- 7,92** --- 3,18
Ácido Cítrico 2% 4,62 1,57*  0,21 --- 0,23 --- 0,78** ----
Citrato de Amonio -2,81 ---- 0,45 --- -2,03 --- --- 0,22*

* (P<0,05); ** (P<0,01)


Finalmente, se puede concluir que los fosfatos de yacimiento estudiados presentan características químicas y de solubilidad que demuestran amplias potencialidades de uso, tanto para la agricultura vegetal como animal. 

RESUMEN

 Se determinó la composición química y la solubilidad de las rocas de los yacimientos de Riecito, Lizardo, San Pedro del Rio, además del Superfosfato Triple (SFT) y del fosfato mono-cálcico como fosfatos comerciales. Los datos de composición química muestran que el contenido de Ca se aproximó al 30%, correspondiendo el valor más bajo para Lizardo. El contenido de fósforo resultó uniforme (12,96-14,22%) para los diferentes yacimientos. El contenido de flúor varia entre un mínimo de 1,22% (Riecito) hasta un máximo de 2,65% (Chiguará). Solamente el SFT fue soluble en agua. La solubilidad en citrato de amonio fue superior para las rocas de las regiones andinas (Chiguará y San Pedro del Rio), coincidiendo con las menores concentraciones de aluminio e hierro. La capacidad de extracción del ácido cítrico fue superior a la del citrato de amonio. Los resultados de solubilidad no presentan correlaciones significativas entre los diferentes métodos. El análisis de regresión paso a paso indicó que los cationes Na, K y Ca presentan una contribución positiva a la solubilidad del fósforo, mientras que el hierro y el aluminio tiene un efecto opuesto. 

SUMMARY 

The chemical composition and solubility of the phosphatic rocks Riecito, Lizardo, San Pedro del Rio and triple superphosphate (TSF) and monocalcic phosphate as commercial phos-phates were investigate. The chemical compo-sition shows that Ca contents is around 30% with Lizardo showing the lower value. The P contents was uniform (12.96-14.22%) for the different rock sources. The fluorine contents range between a minimum of 1.22% (Riecito) to a maximum of 2.65% (Chiguará). Only the TSF was water soluble. The ammonium citrate solu-bility was higher for those rocks coming from the Andes region (Chiguará and San Pedro del Río) which matches with their lower iron and aluminum concentrations. The citric acid capabilities to extract the element was higher than ammonium citrate. There was not significant correlation between methodologies. The stepwise analysis pointed out that Na, K and Ca cations are positively related to phosphorus solubility, while iron and aluminum had an opposite effect. 

BIBLIOGRAFÍA

1. AÑEZ, G. Compendio sobre depósitos de fosfatos venezolanos. Ministerio de Energía y Minas. Dirección de Geología, Caracas 13 p. (Mimeo). 1984. 

2. ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Official methods of analysis. 15th ed. Washington, D.C. 1984. 

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4. CHIEM, S. H. y L. L. HAMMOND. A comparison of various laboratory me-thods for predicting the agronomic potential of phosphate rocks for direct application. Soil Sci. Soc. Am. J. 42:935. 1978. 

5. FISKE, C. H. y E. SUBBARROW. The colorimetric determination of phosphorus. J. Biological Chem. 66:375. 1925. 

6. GODOY DE LEÓN, S. y C. F. CHICCO. Nutrición mineral de los bovinos a pastoreo en las sabanas de Venezuela. Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias (CENIAP), Maracay. 54 p. 1992. (Mimeo). 

7. GONZÁLEZ de MONTENEGRO, P. M. Reservas de fosfatos inorgánicos en Venezuela y su utilización en la alimentación animal. Universidad Experimental Rómulo Gallegos 58 p. 1985. (Trabajo de Ascenso). 

8. HAMMOND, L.L. y L.A. LEÓN. Efectividad agronómica de las rocas fosfóricas. Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Cali, Colombia. pp. 1-13. 1982. 

9. LINDSAY, W.L. y P.L.G. VLEK. Phosphate minerals. En: Minerals in Soil Environments. Soil Sci. Soc. of America Inc., pp. 639-672. 1977. 

10. MONROY, J. M. A. Biodisponibilidad de cuatro rocas fosfatadas Venezolanas. Facultad de Agronomía, Universidad Central de Venezuela. 69 p. 1986. (Tesis de grado). 

11. OSTLE, B. Estadística aplicada. Editorial Limusa-Wiley S.A., México. p. 453. 1986. 

12. PARRA, R. Informe sobre el suministro de fósforo para la agricultura vegetal y animal venezolana. Facultad de Agronomía, Universidad Central de Venezuela, 19 p. 1985. (Mimeo). 

13. PINTO, M. R. Los fertilizantes en Venezuela. Facultad de Agronomía, Universidad Central de Venezuela, 44 p. 1984. (Mimeo). 

14. SCHULZ, T. y A. ISTOK. Tres rocas fosfatadas venezolanas y la comprobación de su efecto fertilizante en ensayos vegetativos de invernadero. Revista de la Facultad de Agronomía, Universidad Central de Venezuela, Maracay. Vol III (2). 1963.


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