2.7. Cálculos de una solución nutritiva en partes por millón (ppm)
Se puede tomar como punto de partida para los cálculos los Cuadros 4 y 5 dentro de los rangos mínimo y máximo en ellos especificados, procurando mantenerse cerca del óptimo.
Para el presente caso, se ejemplificaran los cálculos con las dosis que han sido probadas en el Departamento de Preparatoria Agrícola de la Universidad Autónoma Chapingo y con las fuentes también utilizadas en esta institución.
CÁLCULOS
Se aportarán las siguientes concentraciones:
|
Elemento |
ppm |
N |
300 |
|
P |
80 |
|
K |
250 |
|
Ca |
300 |
|
Mg |
75 |
|
S |
100 |
|
Elemento |
ppm |
|
Fe |
4.0 |
|
Mn |
1.0 |
|
B |
0.5 |
|
Cu |
0.5 |
|
Zn |
0.5 |
Las fuentes que usaremos para macronutrimentos serán:
Sulfato de magnesio MgSO47H20
Nitrato de calcio Ca(NO3)2
Nitrato de Potasio (Multi K) KNO3
Acido fosfórico H3PO4
Las fuentes que usaremos para micronutrimentos serán:
-
Sulfato ferroso FeSO4
-
Sulfato de manganeso MnSO4
-
Sulfato de cobre CuSO4
-
Sulfato de zinc ZnSO4
-
Acido bórico H3BO3
Para calcular nos apoyaremos en el Cuadro 23, donde incluye la masa atómica de los elementos más comunes.
Para que queden expresados en partes por millón (ppm), los cálculos se harán en gramos por cada 1000 litros de agua.
CÁLCULO DE MACRONUTRIMENTOS
Debido a que son limitadas las fuentes de calcio, iniciamos el cálculo por el fertilizante que aporta este nutrimento.
-
CALCIO
Con Nitrato de Calcio: Ca(NO3)2
Primero se calcula el peso molecular (PM) del fertilizante, sumando la masa atómica (peso atómico) de los elementos que lo constituyen:
Entonces el peso molecular será:
Ca = 40.08 x 1 = 40.08
N = 14.02 x 2 = 28.02
O = 16.00 x 6 = 96.00
Total 164.10
Para determinar la cantidad de fertilizante necesario para aportar 300 ppm de calcio, se formula una regla de tres:
(aportan)
164.10 g. de Ca(NO3)2 (disueltos en 1000 l. de agua) 40.08 ppm de Ca
X 300 ppm de Ca
Despejando la incógnita:
1228 g. de nitrato de calcio
X = 164.10 x 300 =
40.08
Por lo que es necesario disolver 1228 g. de nitrato de calcio en 1000 litros de agua para aportar 300 ppm de calcio.
Debido a que el nitrato de calcio aporta también nitrógeno, mediante otra regla de tres, determinamos la aportación de este elemento:
(aportan)
164.10 g. de Ca(NO3)2 28.02 g. de N
1228 g de Ca(NO3)2 X
209.68 ppm de N
X= 1228 x 28.02 =
164.10
Por lo tanto, con 1228 g. de nitrato de calcio diluido en 1000 litros de agua, se aportan:
300 ppm de calcio requeridas
209.7 ppm de nitrógeno.
-
POTASIO.
Ahora, calculamos el potasio y base de nitrato de potasio y determinamos cuanto nitrógeno es aportado por este fertilizante:
Nitrato de potasio: KNO3
Calculamos su peso molecular:
PM: K = 39.10 x 1 = 39.10
N = 14.01 x 1 = 14.01
O = 16.00 x 3 = 48.00
Total 101.11
Planteamos una regla de tres para determinar cuanto fertilizante se requiere para aportar 250 ppm de K:
(aportan)
101.11 g. de KNO3 39.10 ppm de K
X 250 ppm de K
646.48 g de nitrato de potasio
101.11 x 250
X= =
39.10
Calculamos cuanto nitrógeno se aporta con esta cantidad del fertilizante:
101.11 g. de KNO3 14.01 ppm de N
646.48 g. de KNO3 X
89.58 ppm de N
646.48 x 14.01
X= =
101.11
Consiguientemente, con
646.48 g de nitrato de potasio, estaremos aportando:
250 ppm de K
89.58 ppm de N
-
NITRÓGENO.
Observemos, que circunstancialmente, se completan las 300 ppm del nitrógeno requeridas, pues:
El nitrato de calcio aporta 209.68 ppm de N
El nitrato de potasio agrega 89.58 ppm de N
TOTAL 299.26 ppm de N
Por lo cual se queda en tales cantidades a usar en la solución nutritiva.
-
MAGNESIO – AZUFRE
El magnesio y el azufre se aportarán con sulfato de magnesio (sal epson):
Sulfato de magnesio: Mg SO4. 7 H2O
Peso molecular: Mg = 24.31 x 1 = 24.31
S = 32.06 x 1 = 32.06
O = 16.00 x 11= 176.00
H = 1.008 x 14= 14.11
TOTAL 246.48
Calculamos la cantidad de este fertilizante necesario para aportar 75 ppm de Mg, mediante una regla de tres:
246.48 de sulfato de Mg 24.31 ppm de Mg
X 75 ppm de Mg
760 g de sulfato de magnesio
246.48 x 75
X = =
24.31
Calculamos el azufre aportado, con otra regla de tres:
246.48 g de sulfato de Mg 32.06
760 g de sulfato de Mg X
98.85 ppm de S.
X = 760 x 32.06 =
246.48
Debido a que normalmente el sulfato de magnesio comercia tiene un grado de pureza del
80%, se hace el ajuste correspondiente:
950 g de sulfato de magnesio
760 / 0.8 =
Entonces:
950 g. de sulfato de magnesio, aportan:
75 ppm de magnesio
99 ppm de azufre.
Por lo que podemos considerar que se cuenta con las cantidades necesarias para preparar la solución nutritiva.
-
FÓSFORO.
Este elemento se aportará con ácido fosfórico: H3 PO4. Determinamos el peso molecular.
PM: H = 1.008 x 3 = 3.02
P = 30.97 x 1 = 30.97
O = 16.00 x 4 = 64.00
TOTAL 97.99
Determinamos la cantidad del producto necesario para aportar 80 ppm de P, mediante una regla de tres:
97.99 g de H3 PO4 30.97 ppm de P
X 80 ppm de P
253.12 g de H3 PO4
X = 97.99 x 80 =
30.97
Para convertirlo a mililitros, dado que su presentación es en forma líquida, consideramos una densidad de 1.834:
253.12 g = 138.02 ml.
1.834
Cuando se usa ácido fosfórico grado industrial y éste se encuentra a una concentración de 80%, se hace el ajuste:
172.5 ml. de ácido fosfórico
-
=
-
0.80
Se requiere, por tanto:
172.5 ml. de ácido fosfórico para aportar 75 ppm de P.
CALCULO DE MICRONUTRIMENTOS.
-
FIERRO.
Sulfato ferroso Fe SO4. 6H2O
Peso molecular: Fe = 55.85 x 1 = 55.85
S = 32.06 x 1 = 32.06
O = 16.00 x 10 = 160.00
H = 1.008 x 12 = 12.10
TOTAL 260.01
Para determinar la cantidad necesaria de este producto para aportar 4 ppm de Fe, planteamos una regla de tres:
260.01 g. de sulfato ferroso 55.85 ppm de Fe
X 4.0
18.6213 g. de sulfato ferroso
X = 250.01 x 4.0 =
55.85
-
MANGANESO.
Sulfato de manganeso: Mn SO4. 4 H2O
Peso molecular: Mn = 54.94 x 1 = 54.94
S =32.06 x 1 = 32.06
O =16.00 x 8 = 128.00
H = 1.008 x 8 = 8.06
TOTAL 223.06
Para conocer la cantidad a usar de este fertilizante al aportar 1 ppm de manganeso, formulamos una regla de tres:
223.06 g. de sulfato de manganeso 54.94 ppm de Mn
X 1 ppm de Mn
4.06 g. de sulfato de manganeso
X = 223.06 x 1 =
54.94
-
COBRE
Sulfato de cobre: Cu SO4. 5H2O
Peso molecular: Cu = 63.54 x 1 = 63.54
S= 32.06 x 1 = 32.06
O= 16.00 x 9 = 144.00
H= 1.008 x 10 = 10.08
TOTAL 249.68
Para definir la cantidad de sulfato de cobre necesaria para tener 1 ppm de Cu, lo hacemos mediante una regla de tres:
249.68 g. de sulfato de cobre 63.54 ppm de Cu
X 0.5 ppm de Cu
1.97 g. de sulfato de cobre
249.68 x 0.5
X = =
63.54
-
ZINC.
Sulfato de zinc : ZnSO4.7H2O
Peso molecular Zn = 65.37 x 1 = 65.37
S = 32.06 x 1 = 32.06
O = 16.00 x 11= 176.00
H = 1.008 x 14 = 14.11
TOTAL 287.54
Planteando una regla de tres se determina cuanto sulfato de zinc se necesita para aportar 0.5 ppm de este elemento:
287.54 g. de sulfato de zinc 65.37 ppm de Zn
X 0.5 ppm de Zn
2.20 g. de sulfato de zinc
287.54 x 0.5
X = =
65.37
-
BORO.
Ácido Bórico: H3BO3
Peso molecular: H= 1.008 x 3 = 3.02
B= 10.81 x 1 = 10.81
O= 16.00 x 3 = 48.00
TOTAL 61.83
Mediante una regla de tres, calculamos la cantidad de ácido bórico necesaria para agregar 0.5 ppm de boro:
61.83 g. de H3BO3 10.81 ppm de B
X 0.5 ppm de B
2.86 g. de ácido bórico
X = 61.83 x 0.5 =
10.81
Resumiendo:
Para obtener las concentraciones señaladas anteriormente, se disolverán en 1000 litros de agua:
Para macronutrimentos:
Nitrato de calcio: 1228.0 g.
Nitrato de potasio: 646.5 g.
Sulfato de magnesio: 950.0 g.
Ácido fosfórico: 172.5 ml.
Para micronutrimentos:
Sulfato ferroso: 18.6 g.
Sulfato de manganeso: 4.1 g.
Sulfato de cobre: 2.0 g.
Sulfato de Zinc: 2.2 g.
Ácido bórico: 2.9 g.
Los micronutrimentos se pueden preparar en una solución madre a mayor concentración, guardándola en un recipiente ámbar y agregando la necesaria para conseguir las concentraciones buscadas.
