roca fosforica fao

7/22/2019 Roca Fosforica FAO

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Utilizacin de las rocasfosfricas para unaagricultura sostenible

Edicin tcnica:

F. ZapataDivisin Mixta FAO/OIEA de Tcnicas Nuclearesen la Agricultura y la AlimentacinViena, AustriaR.N. RoyDireccin de Fomento de Tierras y AguasFAO, Roma, Italia

Publicacin conjunta de laOrganizacin de las Naciones Unidaspara la Agricultura y la Alimentaciny del Organismo Internacional de Energa Atmica

ORGANIZACIN DE LAS NACIONES UNIDAS PARA LA AGRICULTURA Y LA ALIMENTACIN

Roma, 2007

BOLETN FAOFERTILIZANTES

Y NUTRICINVEGETAL

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Las denominaciones empleadas en este producto informativo y la forma en queaparecen presentados los datos que contiene no implican, de parte de la Organizacinde las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentacin (FAO), juicio algunosobre la condicin jurdica o nivel de desarrollo de pases, territorios, ciudadeso zonas, o de sus autoridades, ni respecto de la delimitacin de sus fronteras o lmites.La mencin de empresas o productos de fabricantes en particular, estn o nopatentados, no implica que la FAO los apruebe o recomiende de preferencia aotros de naturaleza similar que no se mencionan.

Las opiniones expresadas en este producto informativo son las de su(s) autor(es), yno reflejan necesariamente los puntos de vista de la Organizacin de la FAO.

ISBN 978-92-5-305030-7

Todos los derechos reservados. Se autoriza la reproduccin y difusin de materialcontenido en este producto informativo para fines educativos u otros fines no comercialessin previa autorizacin escrita de los titulares de los derechos de autor, siempre quese especifique claramente la fuente. Se prohbe la reproduccin del material contenidoen este producto informativo para reventa u otros fines comerciales sin previa autorizacinescrita de los titulares de los derechos de autor. Las peticiones para obtener tal autorizacindebern dirigirse alJefe de la Subdivisin de Polticas y Apoyo en Materia de Publicacin Electrnica de laDivisin de Comunicacin de la FAOViale delle Terme di Caracalla, 00153 Roma, Italiao por correo electrnico a:[email protected]

'"0


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ndice

Prlogo xi

Autores xiv

Lista de abreviaciones y smbolos xv

Agradecimientos xviii

Resumen xix

1. Introduccin 1El fsforo en el sistema suelo-planta 1

La necesidad de un desarrollo sostenible 2La limitacin de fsforo en los suelos cidos tropicales 3

Uso de las rocas fosfricas en la industria y la agricultura 3Las rocas fosfricas como materia prima para la fabricacinde fertilizantes fosfatados 4La roca fosfrica para aplicacin directa en la agricultura 5Resea histrica sobre el uso de las rocas fosfricas en laagricultura 6

El boletn 9

2. Depsitos mundiales de fosfatos 11

La produccin mundial de roca fosfrica 11Reservas y recursos mundiales de roca fosfrica 13

Tendencias futuras en la produccin mundial de roca fosfrica 15

3. Caracterizacin de las rocas fosfricas 17Mineraloga de las rocas fosfricas 17

Apatitas sedimentarias 17Apatitas gneas 19Otros minerales en las rocas fosfricas 19

Pruebas de solubilidad de las rocas fosfricas 20Solubilidad de la apatita 20

Clasificacin de las rocas fosfricas basada en la solubilidad 23Mtodos de caracterizacin 24

4. Evaluacin de las rocas fosfricas para aplicacindirecta 27Pruebas de solubilidad de las rocas fosfricas 28

Mediciones de la solubilidad utilizando tcnicas qumicasconvencionales 28Cintica de la disolucin de la roca fosfrica a largo plazo 30Escalas de reactividad de la roca fosfrica y la respuesta derendimiento de los cultivos 31Medicin del P intercambiable de la roca fosfrica con lastcnicas radioisotpicas 33

Reacciones entre las rocas fosfricas y el suelo 34


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Incubacin en el suelo 34Efecto de encalado de las rocas fosfricas 35

Ensayos en invernadero 36Comparacin de las rocas fosfricas con los fertilizantes

estndar 38Efecto del tiempo 39Relacin entre la solubilidad de la roca fosfrica y la absorcinde P por el cultivo 40

Evaluacin en el campo 40

5. Factores que afectan la eficiencia agronmica de las rocasfosfricas, incluyendo un anlisis de estudios de caso 43Factores que afectan la efectividad agronmica de las rocasfosfricas 43

Reactividad de las rocas fosfricas 43Propiedades del suelo 45

Las condiciones climticas 47Especies cultivadas 48Las prcticas de manejo 48

Estudios de caso 50Mal 50Madagascar 51India 52Indonesia 55Nueva Zelandia 57Amrica Latina 58Venezuela 58

Brasil 60

6. Anlisis del suelo para la aplicacin de roca fosfrica 63La reaccin del fsforo en el suelo y los mtodos de anlisis 63

Mtodos de anlisis de suelo convencionales 65El mtodo Bray I 65Los mtodos Bray II y Mehlich I 67El mtodo Olsen 68

Mtodos de anlisis de suelo recientemente desarrollados 69Mtodo de las cintas de papel impregnadas en xido dehierro 69Mtodo de mezcla de resinas de intercambio aninico ycatinico 71Mtodo cintico de intercambio del istopo 32P 72

7. Sistemas de apoyo a la toma de decisiones para el usode las rocas fosfricas 75Necesidad de un sistema de apoyo a la toma de decisionespara las rocas fosfricas 75

Base conceptual para construir un sistema de apoyo a la tomade decisiones para las rocas fosfricas 76

Diferentes tipos de sistemas de apoyo a la toma de decisionespara predecir el comportamiento de una roca fosfrica 77

Modelos mecanicistas 77La combinacin de modelos determinados mecanicistas yempricos 77


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Los sistemas experto 79

Requerimientos para un sistema global de apoyo a la toma dedecisiones para la utilizacin de la roca fosfrica 80

Creacin de un banco de datos sobre la reactividad de las rocas

fosfricas 80Creacin de un banco de datos de suelos para la utilizacin dela roca fosfrica 81Otros requerimientos 81Futuro desarrollo 82

8. Los nutrientes secundarios, los micronutrientes, el efectodel encalado y los elementos peligrosos asociados con lautilizacin de las rocas fosfricas 83Los nutrientes secundarios en las rocas fosfricas 83

Los micronutrientes en las rocas fosfricas 85

Efecto del encalado asociado al uso de las rocas fosfricas 85

Los elementos qumicos peligrosos en las rocas fosfricas 88

9. Tcnicas para mejorar la eficiencia agronmica de lasrocas fosfricas 91Mtodos biolgicos 91

Los fosfocompostes 91La inoculacin de plntulas con endomicorrizas 94Uso de las ectomicorrizas 96Uso de los microorganismos solubilizadores de fosfatos 96Utilizacin de los genotipos de las plantas 97

Mtodos qumicos 98

Acidulacin parcial de la roca fosfrica 98Mtodos fsicos 101

Compactacin de la roca fosfrica con fertilizantes fosfatadossolubles en agua 101Mezclas en seco de la roca fosfrica con fertilizantes fosfatadossolubles en agua 102Mezclas de roca fosfrica y azufre elemental 103

10. Factores econmicos que influencian la adopcin y lautilizacin de las rocas fosfricas 105Adopcin y uso posible de rocas fosfricas por los usuarios 106

Costos de produccin, transporte y distribucin 109Consideraciones econmicas y polticas para apoyar la adopcinde la roca fosfrica 110

Polticas de precio 112Polticas de organizacin 112Mercados de los productos agrcolas 113Proteccin contra los riesgos 113Polticas de investigacin y de extensin 113

Estudios de caso sobre la explotacin y utilizacin de la rocafosfrica 114

Comercializacin de rocas fosfricas locales para aplicacindirecta 117

Amrica Latina 117Asia 118frica subsahariana 118


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Criterios econmicos para la adopcin y uso de la roca fosfrica estudio de caso en Venezuela 119

Evaluacin agronmica y mercado interno potencial 120Estudio econmico de la produccin de roca fosfricaparcialmente acidulada 120Prueba de evaluacin en planta piloto 122Calidad de la roca fosfrica parcialmente acidulada 122La planta de roca fosfrica parcialmente acidulada en Morn 123Materias primas y productos 123

11. Legislacin y control de calidad de las rocas fosfricaspara la aplicacin directa 125Legislacin actual sobre las rocas fosfricas para aplicacindirecta 125

Aspectos relacionados 126Contenido de P2O5 total de la roca fosfrica 126

Solubilidad de la roca fosfrica 127Expresin de la solubilidad de la roca fosfrica 127Efecto de los carbonatos libres 128Efecto del tamao de partculas 129

Directivas para la legislacin sobre la roca fosfrica paraaplicacin directa 130

12. Eplogo 133

Referencias 135


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Lista de cuadros

1. Produccin mundial de roca fosfrica, 1999 12

2. Consumo mundial de roca fosfrica para aplicacin directa 12

3. Reservas mundiales de roca fosfrica y reservas de base (en 1 000toneladas) 13

4. Recursos econmicos mundiales identificados de fosfatos concentrados(millones de toneladas) 14

5. Datos de solubilidad en muestras de rocas fosfricas seleccionadas 21

6. Clasificacin de las rocas fosfricas para la aplicacin directa segn susolubilidad y respuesta inicial esperada 23

7. Sistema de clasificacin de algunas rocas fosfricas de Amrica del Sursegn su solubilidad y eficiencia agronmica relativa 23

8. Anlisis qumico y solubilidad en reactivos convencionales de rocasfosfricas africanas seleccionadas 28

9. Fsforo (P) soluble en citrato de la roca fosfrica de Carolina del Norteen funcin del tamao de las partculas 30

10. Coeficientes de correlacin entre las escalas de reactividad de sieterocas fosfricas y los rendimientos de los cultivos 32

11. Variaciones espaciales en muestras de rocas fosfricas dentro del mismodepsito 33

12. Cintica de intercambio isotpico y solubilidad en el agua de las rocas

fosfricas 3413. Efectos de la incubacin de las rocas fosfricas sobre las caractersticas

de un oxisol de Njole, Gabn 35

14. Resultados de un experimento en invernadero con las rocas fosfricasafricanas seleccionadas 37

15. Coeficientes EAR estimados en base a los valores L y al P absorbido.Experimento en invernadero. 39

16. Variaciones temporales de los coeficientes de eficiencia agronmicarelativa para las rocas fosfricas aplicadas a un andosol de Madagascar 39

17. Influencia del contenido de agua del suelo sobre la absorcin de fsforode las rocas fosfricas en un oxisol de Madagascar 40

18. Coeficientes de correlacin entre la absorcin de fsforo y las pruebasde solubilidad 40

19. Rendimientos de los cultivos y eficiencia agronmica relativa estimadospara los resultados de los experimentos de campo en Burkina Faso 41

20. Rendimientos promedio de mijo, man, sorgo, algodn y maz obtenidoscon la roca fosfrica de Tilemsi y el superfosfato, en Mal, 1982-1987 51

21. Rendimientos de arroz y maz obtenidos con la roca fosfrica deMussoorie, el superfosfato simple y una mezcla 1:1 de roca fosfricade Mussoorie y superfosfato simple 54

22. Beneficios netos para los fertilizantes fosfatados aplicados a mijoafricano y maz y de su efecto residual evaluado con frijol mungo 55

23. Efectividad agrnomica relativa (EAR) de las rocas fosfricas aplicadasa los cultivos en un Ultisol (Tepic Hapludult), Pelaihari, Kalimantan 56


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24. Comparacin entre una pastura renovada utilizando el tratamientoroca fosfrica parcialmente acidulada-urea-Stylosanthes capitata yuna pastura tradicional degradada. Estado Monagas, Venezuela 59

25. Indices de eficiencia agronmica de los fertilizantes fosfatados en

un oxisol arcilloso de Brasil central, estimados en base a los datos deabsorcin de fsforo durante cinco aos con cultivos anuales, seguidosde tres aos con la gramneaAndropogon sp. 60

26. Eficiencia Agronmica Relativa (EAR) de diversas rocas fosfricas comofuente de calcio para el cultivo del maz en comparacin con el CaCO 3 85

27. Anlisis qumico de elementos potencialmente peligrosos en rocasfosfricas sedimentarias 89

28. Contenido de elementos nutritivos en algunos residuos orgnicos y encompostes (en base a materia seca, excepto para la orina) 92

29. Efecto de las fuentes fosfatadas sobre el rendimiento de las leguminosasfrijol mungoy guar 94

30. Matriz de los costos y beneficios asociados a las inversiones en rocasfosfricas 115

31. Distribucin de los beneficios para estrategias seleccionadas defertilizacin 116

32. Rocas fosfricas parcialmente aciduladas obtenidas de diversos

depsitos de Venezuela 120

33. Capacidad actual de produccin de P2O5 en el Complejo Morn 121

34. Resultados de la evaluacin en la planta piloto 123

35. P2O5 total, P2O5 soluble en cido ctrico neutro y relacin CO3/PO4 de laapatita en varias rocas fosfricas 127

36. Solubilidad en citrato de amonio neutro de las mezclas de roca

fosfrica de Carolina del Norte con arena 12837. Solubilidad en citrato de amonio neutro de las rocas fosfricas con

diversos contenidos de P2O5 total 128

38. Solubilidad de rocas fosfricas medida por diversos mtodos qumicosde extraccin 129

39. Solubilidad de rocas fosfricas molidas y no molidas 130


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Lista de figuras

1. Depsitos econmicos y potencialmente econmicos de fosfatosen el mundo 13

2. Historia del descubrimiento de los recursos mundiales de fosfatos 15

3. Francolitas con exceso de fluor, correlacin entre las moles de CO3-2

y las de PO4-3 en peso de la frmula 18

4. Francolitas con exceso de fluor, variacin entre el valor del parmetrocristalogrfico a de la celda unitaria y el aumento de CO3-2 en lasustitucin de PO4-3 18

5. Variacin del contenido en CO2 en las francolitas con exceso de fluor,

en funcin de las edades geolgicas 196. Francolitas con exceso de fluor. Correlacin entre la relacin CaO/P2O5

y el P2O5 soluble en el CAN 20

7. Relacin entre el valor del parmetro cristalogrfico a y la solubilidaden el CAN para las hydroxiapatitas, fluorapatitas y carbonatoapatitas 21

8. Solubilidad en el CAN de las rocas fosfricas sedimentarias de diversospases 22

9. Diagrama de flujo del proceso de caracterizacin de las rocas fosfricasen el IFDC 24

10. Anlisis modal aproximado de la muestra de fosforita nmero 1 26

11. Cintica de la solubilizacin contnua de las rocas fosfricas con el

cido frmico 3112. Representacin esquemtica de una curva de respuesta de un cultivo a

la aplicacin de roca fosfrica en un suelo severamente deficiente en P 47

13. Efecto de la acidulacin parcial de la roca fosfrica Mussoorie sobre losrendimientos de arroz (suelo pH 7,9) y trigo (suelo pH 6,0) 54

14. Relacin entre la absorcin de fsforo por la planta y el fsforodisponible en el suelo proveniente del superfosfato triple y de la rocafosfrica aplicados a un suelo cido 64

15. Relacin entre la produccin de materia seca y el fsforo extrado porel mtodo Bray I en los suelos tratados con rocas fosfricas y superfosfatotriple 66

16. Relacin entre la produccin de materia seca de maz con diversasfuentes fosfatadas y el fsforo extrado con Bray I en: (a) un sueloarenoso cido (pH 4,8) de bajo poder tampn de pH y (b) en un suelocido (pH 5,2) con alta capacidad de retencin de P 66

17. Relacin entre la produccin de materia seca de maz y (a) el fsforoextrado con Bray II, y (b) el fsforo extrado con Mehlich I en un suelotratado con el SFT y la RF de Florida central 67

18. Relacin entre la produccin de pasturas y los valores de P-Olsen en lossuelos tratados con la RF de Sechura (RFS) y (a) el fosfato monoclcico(FMC), y (b) el SFT 68

19. Relacin entre la absorcin de P por el maz y el fsforo extrado por elmtodo Bray I en los suelos tratados con el SFT y la RF de Carolina del

Norte (RF-CN) 7020. Relacin entre la absorcin de P por el maz y el P-Pi (CaCl2 0,01 M) en

los suelos tratados con el SFT y RF de Carolina del Norte 70


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x

21. Relacin entre la absorcin de P por el maz y el P-Pi (KCl 0,02 M) en lossuelos tratados con el SFT y la RF de Carolina del Norte 71

22. P-Pi extrado con CaCl2 0,01 M y con KCl 0,02 M en los suelos tratadoscon la RF de Carolina del Norte 71

23. P-Pi extrado con CaCl2 0,01 M y con KCl 0,02 M en los suelos tratadoscon el SFT 72

24. Diagrama mostrando el proceso para determinar la factibilidad deutilizacin de las rocas fosfricas para la aplicacin directa 76

25. Relacin entre la concentracin mxima de P en la solucin suelo y larelacin molar CO3/PO4 en la estructura de la apatita 84

26. Relacin entre la absorcin de calcio por el maz y la solubilidad en elcitrato de diversas rocas fosfricas 84

27. Respuesta del arroz de secano a la RF de Huila y al SFT en un Oxisol 86

28. Efecto de la RF de Sechura y del SFT sobre la concentracin demolibdeno en el trbol 86

29. Evolucin del aluminio y del calcio intercambiables durante laincubacin de un Oxisol tratado con RF y SFT (200 mg P/kg) 87

30. Efecto de las fuentes de fsforo sobre la produccin de materia seca(suma de tres cortes) de Panicum maximum cultivado en un Oxisol 88

31. Relacin entre el grado de acidulacin de la RF de Carolina del Nortecon (A) el cido fosfrico y (B) el cido sulfrico y el contenido defsforo total y de fsforo soluble en el agua de los productos de lareaccin 99

32. Sinergias de la produccin de la RFPA y del cido fosfrico 122

33. Sinergia de produccin entre la roca fosfrica parcialmente aciduladay el cido fosfrico 124


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Prlogo

Esta publicacin trata de la aplicacin directa de la roca fosfrica en la agricultura.El fsforo es un elemento nutritivo esencial para las plantas y su deficiencia reduceseveramente los rendimientos de los cultivos. Los suelos tropicales y subtropicales sonen su mayora cidos, a menudo fuertemente deficientes y con un alto poder de retencino fijacin del fsforo. En vista de ello, es necesario aplicar cantidades importantes deinsumos fosfricos para obtener un crecimiento ptimo de los cultivos y la produccinadecuada de alimentos y fibras.

Los fertilizantes fosfatados solubles en agua tales como los superfosfatos sonfabricados y comnmente recomendados para corregir las deficiencias fosfricas; sin

embargo, la mayora de los pases en desarrollo deben importar estos fertilizantes, losque se encuentran en cantidades limitadas y representan un gran desembolso para lospequeos agricultores. Adems, la intensificacin de la produccin agrcola requiere laaplicacin de fsforo no slo para aumentar la produccin de los cultivos sino tambinpara mejorar el nivel de este elemento en los suelos y as evitar una mayor degradacinde los mismos. Por lo tanto, es imperativo explorar fuentes fosfricas alternativas. Bajociertas condiciones de suelo y de clima, la aplicacin directa de las rocas fosfricas,especialmente si se hallan disponibles localmente, ha demostrado ser una alternativainteresante a los superfosfatos, tanto agronmica como econmicamente, ya que estosltimos son de mayor costo. Existen depsitos de roca fosfrica en todo el mundoy algunos son explotados principalmente como materia prima para la produccin defertilizantes fosfatados solubles en agua.

La Divisin Mixta FAO/OIEA de Tcnicas Nucleares en la Agricultura y laAlimentacin inici un proyecto de investigacin coordinada titulado Utilizacinde las tcnicas nucleares y conexas en la evaluacin de la eficiencia agronmica de losfertilizantes fosfatados, en particular de las rocas fosfricas. Este proyecto fue ejecutadopor institutos de pases en desarrollo y de pases industrializados durante el perodo1993-1998. Los resultados obtenidos aportaron nueva informacin sobre la qumica delfsforo del suelo; los mtodos para analizar el fsforo disponible en el suelo; la nutricinfosfrica de los cultivos; la eficiencia agronmica de las rocas fosfricas naturales ysus productos derivados as como recomendaciones sobre el uso de los fertilizantesfosfatados, con nfasis en la utilizacin de las rocas fosfricas.

Dentro del marco de los sistemas integrados de nutricin de las plantas promovidos

por el Servicio de Cultivos y Pasturas (AGPC) de la FAO y los planes de accionesnacionales para mejorar la productividad de los suelos en los pases subsaharianosmediante la Iniciativa para la Fertilidad del Suelo, las rocas fosfricas estn consideradascomo fuentes de fsforo potencialmente importantes, disponibles localmente. AGPC haejecutado diversos estudios sobre la evaluacin agroeconmica de las rocas fosfricaspara su aplicacin directa en pases seleccionados. Resultados de utilidad prctica ydirectivas de poltica pueden ser extrados de dichos estudios.

Diversas organizaciones han realizado numerosas investigaciones sobre la utilizacinde los depsitos de rocas fosfricas locales en los suelos tropicales de Amrica Latina,frica, Asia y otros. Durante la ultima dcada, se han obtenido avances notables en lautilizacin de las fuentes de roca fosfrica para su aplicacin directa en los sistemas deproduccin agrcola en todo el mundo. Existe una gran cantidad de informacin que sehalla dispersa en mltiples publicaciones.

Reconociendo la necesidad de una divulgacin ms amplia de la informacindisponible, la Divisin Mixta FAO/OIEA conjuntamente con AGPC organizaron


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una reunin de expertos en noviembre de 2001, en Viena, para revisar los avancesrealizados en los aspectos de investigacin y desarrollo y preparar una propuesta para lapreparacin de este boletn tcnico. F. Zapata (OIEA, Viena) y R.N. Roy (FAO, Roma)se encargaron de ejecutar esta tarea. Fueron invitados especialistas sobre el tema para

contribuir en la preparacin de los captulos de esta publicacin.Este documento presenta los resultados de estudios sobre la utilizacin de la roca

fosfrica para su aplicacin directa en la agricultura llevados a cabo en un ampliorango de condiciones agroecolgicas con miras a promover la intensificacin agrcolasostenible en los pases en vas de desarrollo de las regiones tropicales y subtropicales.Los temas de estudio se encuentran en doce captulos, desarrollados por un grupode expertos involucrados en la investigacin sobre rocas fosfricas y que trabajanen un ampio rango de disciplinas que incluyen geologa, qumica, ciencias del suelo,agronoma, economa y otras. Adems esta publicacin incluye una extensa bibliografasobre los temas tratados.

El Captulo 1 proporciona informacin bsica sobre el fsforo como elemento

nutritivo esencial de las plantas, el nivel fosfrico del suelo, la necesidad de aplicarfertilizantes fosfatados y el potencial para utilizar las rocas fosfricas en el contexto dela seguridad alimentaria, la degradacin de los suelos y la proteccin del medio ambiente.Describe generalidades sobre la naturaleza y variabilidad de las fuentes de las rocasfosfricas en todo el mundo y proporciona una revisin general sobre trabajos pasadosy presentes as como las perspectivas sobre la utilizacin de la roca fosfrica para laaplicacin directa en la agricultura. El Captulo 2 presenta los tipos y distribucin delos depsitos geolgicos de roca fosfrica en el mundo; proporciona informacin sobrelos inventarios de las reservas, los niveles de produccin de roca fosfrica y su consumopara la aplicacin directa. El Captulo 3 describe la caracterizacin de las rocas fosfricasdebido a su amplia variabilidad para fines de utilizacin tanto como materia prima parala fabricacin de fertilizantes fosfatados como para su aplicacin directa en la agricultura.

Incluye informacin sobre la composicin mineralgica de los minerales fosfatados-principales y accesorios-, en particular los parmetros cristalogrficos y las frmulasempricas de las apatitas; la composicin qumica (principales elementos qumicos,incluyendo los microelementos, los metales pesados y los radionucleidos), los ndicesde solubilidad como indicadores de la reactividad y las propiedades fsicas (distribucindel tamao de partculas, rea especfica y dureza). El Captulo 4 examina los criterios ylas metodologas para evaluar las rocas fosfricas para la aplicacin directa, tales comolos ndices de solubilidad, la incubacin en el suelo, las pruebas en invernadero y losensayos de evaluacin de campo. Para cada criterio, el captulo proporciona informaciny ejemplos sobre los objetivos, los mtodos y las mediciones. Asimismo, describebrevemente las ventajas y limitaciones de los mtodos y las consideraciones especiales

para interpretar los resultados. El Captulo 5 ofrece una revisin actualizada sobre losfactores principales que influencian la eficiencia agronmica de las rocas fosfricas. Losestudios de caso seleccionados a nivel regional proporcionan ejemplos de la influenciade estos factores y sus interacciones as como directivas econmicas. El Captulo 6describe los mtodos de anlisis de fsforo del suelo para proveer recomendacionespara la aplicacin de la roca fosfrica y se discuten los principios y consideraciones parainterpretar los resultados sobre el fsforo disponible. El Captulo 7 enfoca la necesidadas como el desarrollo y evaluacin de un sistema de apoyo a la toma de decisionespara predecir la eficiencia agronmica de las rocas fosfricas para su aplicacin directay el uso de modelos para el fsforo. El Captulo 8 examina el conocimiento actualy los vacos que existen sobre los efectos de otros elementos qumicos presentes enlas rocas fosfricas. Trata de elementos benficos y peligrosos tales como el calcio, elmagnesio, los microelementos, los metales pesados y los radionucleidos. El Captulo 9describe los mtodos y las tecnologas para mejorar la eficiencia agronmica de las rocasfosfricas locales. El Captulo 10 estudia los criterios econmicos a ser considerados en


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la produccin, la comercializacin y la distribucin de las rocas fosfricas. Se discutentemas macro y microeconmicos y se incluyen estudios de caso sobre la explotacin delos depsitos de roca fosfrica. El Captulo 11 revisa las regulaciones existentes parala roca fosfrica de aplicacin directa y propone directivas para ser consideradas por

la legislacin. El eplogo en el Captulo 12 contiene las principales conclusiones y lostpicos que merecen consideracin futura.

El objetivo de esta publicacin es proporcionar informaciones actualizadas sobrela aplicacin directa de la roca fosfrica en la agricultura. Este documento ha sidoproducido con un enfoque tcnico e introduce directivas prcticas con el fin de ayudara los encargados de tomar decisiones a nivel intermedio, a la comunidad cientfica, a losextensionistas de alto nivel, a organizaciones no gubernamentales y a otros participantesinvolucrados en el desarrollo agrcola. El objetivo final es lograr una amplia divulgacinde la tecnologa y va dirigido en particular a los encargados de determinar las polticasa todo nivel, los cuales pueden necesitar informaciones sobre la adopcin de la rocafosfrica como una inversin de capital para iniciar una intensificacin agrcola

sostenible en los suelos cidos de las zonas tropicales y subtropicales.


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Autores

Captulo 1 Introduccin, por F. Zapata (FAO/OIEA, Austria) y R.N. Roy(FAO, Italia).

Captulo 2 Depsitos mundiales de fosfatos, por G.H. McClellan (Universidadde Florida, Estados Unidos de Amrica) y S.J. Van Kauwenbergh(IFDC, Estados Unidos de Amrica).

Captulo 3 Caracterizacin de las rocas fosfricas, por S.J. Van Kauwenbergh(IFDC, Estados Unidos de Amrica) y G.H. McClellan (Universidadde Florida, Estados Unidos de Amrica).

Captulo 4 Evaluacin de las rocas fosfricas para la aplicacin directa, por

B. Truong (Francia).Captulo 5 Factores que influencian la eficiencia agronmica de las rocasfosfricas, incluyendo un anlisis de estudios de caso, por S.S.S. Rajan(Universidad de Waikato, Nueva Zelandia), E. Casanova (UniversidadCentral de Venezuela, Venezuela) y B. Truong (Francia).

Captulo 6 Anlisis del suelo para la aplicacin de las rocas fosfricas, porS.H. Chien (IFDC, Estados Unidos de Amrica).

Captulo 7 Sistemas de apoyo a la decisin para el uso de las rocas fosfricas,por P.W.G. Sale (Universidad de La Trobe, Australia) y L.K. Heng(FAO/OIEA, Austria).

Captulo 8 Los nutrientes secundarios, los micronutrientes, el efecto de encalado,y los elementos peligrosos asociados con el uso de las rocas fosfricas,

por S.H. Chien (IFDC, Estados Unidos de Amrica).Captulo 9 Mtodos para mejorar la efectividad agronmica de las rocas fosfricas,

por S.S.S. Rajan (Universidad de Waikato, Nueva Zelandia).Captulo 10 Factores econmicos que influencian la adopcin y la utilizacin de las

rocas fosfricas, por A.Kuyvenhoven (Universidad de Wageningen,Holanda), con una seccin sobre comercializacin de rocas fosfricaslocales para la aplicacin directa, por S.H. Chien (IFDC, EstadosUnidos de Amrica) y una seccin sobre criterios econmicos parala adopcin y utilizacin de rocas fosforicas un estudio de casoen Venezuela, por E. Casanova (Universidad Central de Venezuela,Venezuela).

Captulo 11 Legislacin y control de calidad de las rocas fosfricas para laaplicacin directa, por S.H. Chien (IFDC, Estados Unidos deAmrica).

Captulo 12 Eplogo, por R.N. Roy (FAO, Italia) y F. Zapata (FAO/OIEA,Austria).


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Lista de abreviaciones y smbolos

AC cido ctrico

AF cido frmico

BPL Fosfatos triclcicos de hueso (unidad del contenido de P de la rocafosfrica que indica su grado comercial) (Bone phosphate of lime)

BRGM Oficina de Investigacin Geolgica y Minera, Francia (Bureau deRecherche Gologique et Minire)

CAN Citrato de amonio neutro

CGIAR Grupo Consultivo para la Investigacin Agrcola Internacional

(Consultative Group for International Agricultural Research)CIAT Centro Internacional para la Agricultura Tropical

CIP Cintica de intercambio isotpico basado en el uso de 32P

CIRAD Centro de Cooperacin Internacional en Investigacin Agronmicapara el Desarrollo, Francia (Centre de Coopration Internationaleen Recherche Agronomique pour le Dveloppement)

CMDT Compaa de Mal para el Desarrollo de los Textiles (CompagnieMalienne pour le Dveloppement des Textiles)

Cp Concentracin en iones P de la solucin suelo

CR Concentracin de P en equilibrio de una roca fosfrica

Dm Difusin mediaDRX Difraccin de rayos X

E1 Valor E o P isotpicamente intercambiable en un minuto

EAR Eficiencia agronmica relativa

ECC Equivalente en carbonato de calcio

EDX Anlisis por espectrometra de dispersin de energa de rayos X(Energy dispersive X-ray analysis)

FAO/IAEA Divisin Mixta FAO/IAEA de Tcnicas Nucleares en la Agriculturay la Alimentacin

Fertilizante P Fertilizante fosfatadoFBN Fijacin biolgica de nitrgeno

FDA Fosfato diamnico

FMA Fosfato monoamnico

FSA Fosfato (fertilizante fosfatado) soluble en agua

FSU Ex-Unin Sovitica

ICRAF Centro Internacional para la Investigacin en Agroforestera(International Centre for Research in Agroforestry

IEA ndice de eficiencia agronmica

IFDC Centro Internacional para la Fertilidad del Suelo y el DesarrolloAgrcola, ex- Centro Internacional para el Desarrollo deFertilizantes (International Fertilizer Development Center)


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IFS Iniciativa para la Fertilidad del Suelo

IMPHOS Instituto Mundial de los Fosfatos (Institut Mondial du Phosphate)

ISA ndice de solubilidad absoluta

L Valor L o fsforo lbilMEB Microscopa electrnica de barrido (rastreo)

MSF Microorganismos solubilizadores de fosfatos

MVA Micorrizas vesculo-arbusculares

NORAGRIC Universidad Agrcola de Noruega, Centro para el Medio Ambientey Desarrollo Internacional

NPK Fertilizante complejo (contiene nitrgeno, fsforo y potasio)

OIEA Organismo Internacional de Energa Atmica

ONG Organizacin No Gubernamental

PIC Proyecto de investigacin coordinadaPi Papel impregnado en xido de hierro

PPCL Piritas, Fosfatos y Compuestos Qumicos Ltda., India (Pyrites,Phosphates and Chemicals Ltd., India)

PNUMA Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente (UnitedNations Environment Programme)

RELARF Red Latinoamericana de Roca Fosfrica

RF Roca fosfrica

RFAD Roca fosfrica para aplicacin directa

RFPA Roca fosfrica parcialmente acidulada

RFR Roca fosfrica reactiva

RF/S Mezcla de roca fosfrica y de azufre elemental

RFs Rocas fosfricas, materiales de roca fosfrica, productos de rocafosfrica

RR Respuesta relativa

SAD Sistema de apoyo a la toma de decisiones

SAD-RF Sistema de apoyo a la toma de decisiones para uso de las rocasfosfricas

SADTA Sistemas de apoyo a la decisin para la transferencia de

agrotecnologasSFET Tecnologa para mejorar la fertilidad del suelo (Soil fertility

enhancing technology)

SFS Superfosfato simple, ordinario o normal

SFT Superfosfato triple

UE Unin Europea

UNIDO Organizacin de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial(United Nations for Industrial Development Organization)

USBM Oficina de Minas de los Estados Unidos de Amrica (United States

Bureau of Mines)USGS Servicio Geolgico de los Estados Unidos de Amrica (UnitedStates Geological Survey)


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VNA Valor neto actual

VS Valor de sustitucin

VS50 Valor de sustitucin del SFT (50 % del rendimiento mximo) por laroca fosfrica de Carolina del Norte

Al Aluminio

As Arsnico

C Carbono

Ca Calcio

Cd Cadmio

Cl CloroCO2 Anhdrido carbnico

Cr Cromo

Cu Cobre

F Fluor

Fe Hierro

H Hidrgeno

Hg Mercurio

K Potasio

Mg MagnesioMn Manganeso

Mo Molibdeno

N Nitrgeno

Na Sodio

O Oxgeno

P Fsforo

P2O5 Anhdrido fosfrico

Pb Plomo

S AzufreSe Selenio

Si Silicio

U Uranio

V Vanadio

Zn Zinc32P Fsforo 32- radioistopo


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Agradecimientos

Diversos especialistas trabajando en el desarrollo y la utilizacin de las rocas fosfricascontribuyeron a la redaccin de los captulos de esta publicacin. Sus contribuciones sonvaliosas y altamente apreciadas.

Adems de preparar los captulos individuales que les fueron asignados, la mayora delos autores tambin revis algunos de los otros captulos. Se agradece a todos ellos porsus esfuerzos en la revisin del documento.

Se agradece especialmente a R.N. Roy y F. Zapata por haber concebido, iniciado,proporcionado direccin tcnica y revisado esta publicacin. Asimismo se agradece aR.V. Misra e I. Verbeke por sus contribuciones en la finalizacin de este documento.

Tambin se agradece a F. Zapata, W. Burgos Len y C. Rosell por la preparacin de laedicin en idioma espaol.


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Resumen

Con la finalidad de lograr la seguridad alimentaria en los pases en vas de desarrolloes necesario intensificar de manera sostenible los sistemas de la produccin agrcolapara obtener incrementos de productividad y generar ganancias econmicas. Dentrode este contexto debern ser desarrolladas nuevas tecnologas para el manejo del suelo,especficas para las zonas de produccin, evaluadas en pruebas piloto y transferidas a losagricultores en un plazo relativamente corto. El fsforo es un elemento nutritivo esencialpara las plantas y los animales. El uso adecuado y racional de las rocas fosfricas comofuente de fsforo puede contribuir a la intensificacin agrcola sostenible en los pases envias de desarrollo, en particular en aquellos dotados con depsitos de roca fosfrica.

Roca fosfrica es un nombre colectivo utilizado para denominar todos los mineralesque contienen fosfatos. Las rocas fosfricas constituyen un recurso natural finito,no renovable y los depsitos geolgicos de diferente origen se encuentran en todo elmundo. En la actualidad son explotados pocos yacimientos de roca fosfrica y cerca del90 por ciento de la produccin mundial es utilizada por la industria para la fabricacinde fertilizantes fostatados, mientras que el resto se emplea para la produccin dealimentos para animales, detergentes y otros productos qumicos. Sin embargo muchosyacimientos de roca fosfrica que se encuentran en las zonas tropicales y subtropicalesno son explotados. Una razn es que las caractersticas de estas rocas fosfricas, si bienson adecuadas para la aplicacin directa, no renen las normas de calidad requeridas paraproducir fertilizantes fosfatados solubles en agua utilizando la tecnologa convencionalde procesamiento industrial. Otra razn es que los depsitos son demasiado pequeos

para justificar las inversiones necesarias para su explotacin minera y procesamiento.Las rocas fosfricas son la materia prima bsica para la produccin de los fertilizantes

fosfatados. El compuesto fosfatado en las rocas fosfricas es algn tipo de apatita.Segn el origen del depsito de la roca fosfrica y su historia geolgica, las apatitaspueden presentar propiedades fsicas, qumicas y cristalogrficas diferentes. Con lasrocas fosfricas se hallan asociados grupos definidos de minerales accesorios de diversosorgenes y edades geolgicas. Por lo tanto, es imperativo establecer procedimientossimples para la caracterizacin normalizada de las rocas fosfricas, definir las normasde calidad para fines de la aplicacin directa y luego clasificarlas. Las fuentes de rocafosfrica de calidad conocida pueden ser utilizadas como materiales de referencia paralos fines de comparacin.

Las caractersticas mineralgicas, qumicas y texturales de los minerales de fosfatosy sus concentrados determinan: i) su conveniencia para los diversos tipos de procesosde beneficio o enriquecimiento para mejorar la calidad de los minerales y eliminarlas impurezas, ii) su adecuacin a los varios tipos de procesamiento qumico y, iii) sucapacidad para ser utilizada como roca fosfrica para la aplicacin directa. Los factoresms importantes en su evaluacin para la aplicacin directa son: el grado o ley, laconveniencia para el beneficio y la reactividad de la apatita. Una matriz completa decaracterizacin basada en la integracin de todos los datos obtenidos por varios mtodosanalticos determina el potencial de beneficio y los mejores usos posibles de la rocafosfrica en la produccin de los fertilizantes fosfatados solubles o como fertilizante deaplicacin directa.

Existen varios mtodos para evaluar las rocas fosfricas para fines de la aplicacindirecta. El primer grupo consiste en las pruebas empricas de solubilidad de la rocafosfrica en soluciones qumicas extractivas. Las soluciones ms comunes son el citratode amonio neutro, el cido ctrico al 2 por ciento y el cido frmico al 2 por ciento; este


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ltimo es el mtodo preferido. El tamao de las partculas de la roca fosfrica y la presenciade los minerales asociados a la misma pueden influenciar los resultados de la prueba desolubilidad. Las tcnicas radioisotpicas pueden ser utilizadas pero requieren personalentrenado y laboratorios especializados. Los estudios de incubacin de la roca fosfrica

con el suelo para su evaluacin son relativamente simples. Sin embargo los estudios dela incubacin cerrada presentan limitaciones porque los productos de la reaccin no sonextrados y los resultados tendran utilidad limitada salvo que se usen como informacinvlida a corto plazo. Los experimentos en invernadero son interesantes porque permitenevaluar el desempeo de las rocas fosfricas bajo condiciones controladas. Sin embargoes indispensable realizar la evaluacin final de la eficiencia agronmica de las fuentes deroca fosfrica en una red de ensayos de campo establecidos en lugares representativosde las zonas agroecolgicas de inters potencial y conducidos durante varios ciclosde cultivo. Se ha desarrollado una serie de recomendaciones para llevar a cabo dichaevaluacin. Dicha evaluacin es tambin necesaria para evaluar el potencial econmicode los depsitos de roca fosfrica para consumo local.

Los factores que influyen sobre la eficiencia agronmica de las rocas fosfricas son lareactividad, las caractersticas del suelo, las condiciones climticas, la especie cultivaday las prcticas de manejo del cultivo. Una alta sustitucin de fosfato por carbonato enla estructura del cristal de la apatita, un bajo contenido de carbonato de calcio comomineral accesorio y un tamao de partcula fino (< 0,15 mm) aumentan la reactividadde la roca y su efectividad agronmica. Existen mtodos qumicos rpidos para medirla reactividad de las rocas. El incremento de la acidez del suelo, una alta capacidad deintercambio catinico, los niveles bajos de calcio y de fosfato en solucin y un altocontenido de materia orgnica favorecen la solubilizacin de las rocas fosfricas. Unaalta capacidad de retencin de fosfato en el suelo puede facilitar la solubilizacin de laroca fosfrica pero la disponibilidad del fosfato disuelto depender de la concentracinde fosfato mantenida en la solucin. Los suelos con un nivel medio en fosfato son

considerados ms adecuados para la aplicacin de la roca fosfrica que los suelosextremadamente deficientes en fosfato. Un aumento de la precipitacin pluvial resultasiempre en el mejoramiento de la eficiencia agronmica de las rocas fosfricas. Una altaeficiencia agronmica de las rocas fosfricas puede ser obtenida en los cultivos perennesy en las plantaciones as como con las leguminosas. Para obtener la mxima eficienciaagronmica, las rocas fosfricas deben ser incorporadas al suelo. Mientras que la rocafosfrica puede aplicarse en una dosis de mantenimiento de P a los suelos de nivel medioo alto en fosfato, sern necesarias dosis muy altas de aplicacin en los suelos severamentedeficientes en fsforo. La poca de aplicacin puede ser cerca de la siembra en los suelosmuy cidos (pH < 5,5) o unas 4 a 8 semanas antes de la siembra en los suelos menoscidos.

El potencial de utilizacin de las rocas fosfatadas locales para la aplicacin directa varaen cada pas debido a la complejidad de las interacciones que ocurren entre los factoreslocales especficos y que son evidentes en el mundo tropical y subtropical. Los pases conreservas importantes de rocas fosfatadas reactivas como Indonesia, Madagascar y Malpresentan gran potencial para la aplicacin directa de las rocas fosfatadas. En los pasesdotados con reservas de rocas fosfatadas menos reactivas, tales como Brasil y Venezuelaes factible modificar las rocas para mejorar su desempeo. En algunos casos, la ventajaeconmica para el agricultor puede ser considerable, tal como se ha demostrado enel caso de Venezuela. El estudio de caso de India demuestra que la sustitucin de lasimportaciones es el principal beneficio econmico del uso de la roca fosfatada local enMussoorie. El estudio de caso de Nueva Zelandia ilustra la historia exitosa del uso de lasrocas fosfatadas reactivas en la agricultura pastoral de Oceana.

Los mtodos convencionales para evaluar el fsforo disponible del suelo son utilizadospara proporcionar las recomendaciones para la aplicacin de fertilizantes fosfatadossolubles en agua. Sin embargo, estos mtodos pueden subestimar (por ejemplo Bray I,


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Olsen) o sobreestimar (Bray II, Mehlich I) la disponibilidad de fsforo en los suelosfertilizados con la roca fosfatada, insoluble en agua. Son necesarias curvas de calibracinseparadas para estos dos tipos de fertilizantes. En este caso, el tema del desarrollode mtodos adecuados de anlisis de suelos para la aplicacin de las rocas fosfatadas

ofrece una nueva dimensin a la investigacin sobre el fsforo. Es necesario desarrollarmtodos apropiados que reflejen estrechamente la disponibilidad del fsforo a travs deun amplio rango de propiedades del suelo, de fuentes de roca fosfatada y de genotiposde los cultivos. Adems, estos mtodos deben ser adecuados para ambos casos, lasrocas fosfatadas y los fosfatos solubles en agua. Recientemente se han desarrollado dosmtodos promisorios: el mtodo de la cinta de papel de filtro impregnado en xido dehierro y el mtodo de la membrana de resina de intercambio mixto catinico/aninico.En ambos casos, el P extrado simula la absorcin de P por las races de las plantas sinemplear una reaccin qumica de extraccin como en los mtodos convencionales. El Pdisponible medido en los suelos tratados con ambas fuentes ha demostrado: i) una buenacorrelacin con la respuesta de la planta y, ii) ambas fuentes siguen la misma curva de

calibracin. Es necesario realizar ensayos de campo adicionales para evaluar su idoneidadpara desarrollar las recomendaciones de la roca fosfrica para aplicacin directa.Con la finalidad de propocionar directivas correctas sobre la roca fosfrica para

aplicacin directa es indispensable predecir su eficiencia agronmica, los incrementos delos rendimientos de los cultivos y las ganancias econmicas. Diversos factores afectan ladisolucin de la roca fosfrica en el suelo dentro de un grupo de condiciones especficas.La utilizacin de la roca fosfrica para aplicacin directa como fertilizante fosfatado es untema ms complejo, que implica la consideracin de un cierto nmero de factores y susinteracciones. El desarrollo de un sistema de apoyo a la toma de decisiones es el mtodoms eficiente para integrar todos estos factores y para proporcionar medios eficaces parala transferencia de los resultados de la investigacin a los servicios de extensin. Lossistemas de apoyo a la toma de decisiones han sido construdos para utilizar informacin

disponible para predecir si una roca fosfatada ser eficiente en un cultivo y ambientedados. Esta publicacin analiza los diferentes tipos de sistemas de apoyo a la toma dedecisiones, incluyendo los pasos seguidos para desarrollar un sistema de apoyo a latoma de decisiones para la roca fosfrica en Nueva Zelandia y en Australia. Tambindescribe los esfuerzos conjuntos desplegados actualmente por el Centro Internacionalpara la Fertilidad del Suelo y el Desarrollo Agrcola y la Divisin Mixta FAO/OIEApara desarrollar un sistema global de apoyo a la toma de decisiones para uso en los pasestropicales y subtropicales y para un amplio rango de cultivos alimenticios. Adems, estesistema de apoyo a la toma de decisiones para la roca fosfrica podra ser conectado almodelo fosfato de la familia de los Sistemas de Apoyo a la Decisin para Transferenciade Agrotecnologas para predecir los rendimientos de los cultivos y tambin se podran

generar mapas de respuesta a la aplicacin de las rocas fosfricas basados en los Sistemasde Informacin Geogrfica.Los minerales que contienen fosfatos presentan una estructura compleja como

resultado de su origen geolgico y de los procesos de meteorizacin. Su composicinmineralgica y qumica es extremadamente variable. Los estudios sobre la rocafosfrica para aplicacin directa han enfocado mayormente su uso como fuente de Ppara la produccin de cultivos en los suelos cidos mientras que se han realizado pocasinvestigaciones sobre el efecto de otros elementos benficos o peligrosos asociados conla utilizacin de la roca fosfrica. La informacin disponible ha sugerido que las rocasfosfricas tienen un valor agronmico potencial para el crecimiento de los cultivosdependiendo del tipo de roca, como fuentes de elementos secundarios como el calcioy el magnesio y de microelementos como el zinc y el molibdeno. Las rocas fosfricasreactivas que contienen carbonatos libres (calcita y dolomita) han demostrado quepueden reducir la saturacin de aluminio de los suelos cidos aumentando el pH delsuelo y, por lo tanto, disminuyen la toxicidad de aluminio para las plantas. Asimismo


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algunos estudios sugieren que la absorcin de metales pesados txicos por las plantas,principalmente de cadmio, es significativamente menor a partir de la roca fosfrica quede los fertilizantes fosfatados solubles producidos de la misma roca. Son necesariasinvestigaciones adicionales para estudiar los elementos secundarios, los micronutrientes,

el efecto de encalado y los elementos peligrosos asociados con el uso de las rocasfosfatadas.

No todas las fuentes de rocas fosfatadas son adecuadas para la aplicacin directa. Sinembargo es posible utilizar diversos mtodos para mejorar su efectividad agronmicabajo un grupo de condiciones particulares. La seleccin del mtodo adecuado requiere unbuen entendimiento de los factores que limitan la efectividad agronmica. Los mtodosbiolgicos (por ejemplo la fosfocompostacin, la inoculacin con endomicorrizasvesculo-arbusculares, el uso de microorganismos solubilizadores de fosfatos y el usode plantas con genotipos eficientes en la absorcin del fsforo) estn basados en laproduccin de cidos orgnicos para aumentar la disolucin de la roca fosfrica y ladisponibilidad de P para las plantas. Estos mtodos son promisorios. El uso de los

mtodos qumicos para producir la roca fosfrica parcialmente acidulada es el medioms eficaz para aumentar la efectividad agronmica de las rocas fosfricas y tambinahorra energa. Sin embargo la produccin de la roca fosfrica parcialmente aciduladasiempre requiere plantas de fabricacin de fertilizantes. El mtodo fsico de la mezcla enseco de la roca fosfrica con una proporcin definida de fertilizante fosfatado solubleen agua es promisorio y rentable. Este mtodo simple debera ser promovido y evaluadobajo las condiciones locales de suelo y clima.

En muchos pases existe legislacin sobre fertilizantes, especialmente en aquellosen vas de desarrollo. Su objetivo es asegurar que las especificaciones de calidad delos fertilizantes responden a las normas establecidas por el gobierno para proteger losintereses de los consumidores. Dado que el mayor volumen de la produccin de las rocasfosfatadas es utilizado para la fabricacin de los fertilizantes solubles en agua, existe

relativamente poca informacin sobre la legislacin de la roca fosfrica parcialmenteacidulada. La eficiencia agronmica de la roca fosfatada para aplicacin directadepende de muchos factores y de sus interacciones especficas. La legislacin sobre laroca fosfrica parcialmente acidulada debera considerar tres factores principales: lareactividad de la roca fosfatada (solubilidad), las propiedades del suelo (principalmenteel pH) y el cultivo. La legislacin actual sobre roca fosfrica parcialmente aciduladaconsidera solamente la calidad de la roca, es decir su contenido de fsforo (P2O5)total, la distribucin de tamao de particulas y su solubilidad. En base a los resultadosrecientes de la investigacin esta publicacin propone diversas directivas relacionadasa los aspectos sobre la solubilidad de las rocas fosfatadas y sus interacciones en elcomplejo sistema suelo-planta y que son de inters para el establecimiento y revisin de

la legislacin existente.Adems de las consideraciones tcnicas, un gran nmero de factores socioeconmicosy aspectos de poltica determinarn la produccin, distribucin, adopcin y utilizacinde las rocas fosfricas por los agricultores. En principio, su utilizacin debera serpromovida en los pases donde estn disponibles localmente. En los pases sin depsitosde roca fosfrica, sera altamente recomendable poder acceder a un gran nmerode abastecedores de roca fosfrica en el mercado para estimular la competencia deprecios.

En conclusin, la aplicacin directa de la roca fosfrica en forma apropiada y racionalpuede contribuir significativamente a la intensificacin agrcola sostenible utilizando losrecursos naturales como nutrientes para las plantas. A pesar de que recientemente se hanlogrado avances notables en el conocimiento cientfico y los desarrollos tecnolgicossobre la roca fosfrica parcialmente acidulada todava es necesario estudiar varios temasespecficos.


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Captulo 1

Introduccin

EL FSFORO EN EL SISTEMA SUELO-PLANTAEl fsforo es un elemento ampliamente distribudo en la naturaleza y ocurreconjuntamente con el nitrgeno y el potasio como constituyente primario de los seresvivos, vegetales y animales. El fsforo posee una serie de funciones en el metabolismovegetal y es uno de los nutrientes esenciales requeridos para el crecimiento y eldesarrollo de las plantas. Desempea funciones estructurales en las macromolculascomo los cidos nucleicos y de transferencia de la energa en los procesos metablicos

de biosntesis y degradacin. A diferencia de los nitratos y sulfatos, los fosfatos no sonreducidos en la planta y permanecen en su forma ms altamente oxidada (Marschner,1993).

El fsforo es absorbido principalmente durante el crecimiento vegetativo y luego lamayora del fsforo absorbido es movilizado a los frutos y semillas durante las etapasreproductivas. Las plantas con deficiencias de fsforo tienen un crecimiento retardado(reduccin del crecimiento celular y de la expansin foliar as como de la fotosntesis yde la respiracin) y a menudo presentan un color verde oscuro (ms alta concentracinde clorofila) y rojizo (aumento de la formacin de antocianinas). Se ha indicado queel nivel de abastecimiento de fsforo durante los estados reproductivos regula elfraccionamiento entre las hojas y los rganos reproductivos, siendo este efecto esencialpara las leguminosas fijadoras de nitrgeno (Marschner, 1993). Los animales y los seres

humanos en buena salud requieren tambin cantidades adecuadas de fsforo en susalimentos para que sus procesos metablicos sean normales (FAO, 1984, 1995a).

Este elemento nutritivo es absorbido por las plantas a partir de la solucin suelocomo aniones ortofosfato monovalente (H2PO4) y divalente (HPO4), cada unorepresentando un 50 por ciento del fsforo total en la solucin a un pH cercano a laneutralidad (pH 6-7). A un pH entre 4 y 6, el anin ortofosfato monovalente (H2PO4)representa casi el 100 por ciento del fsforo total en la solucin. A un pH 8, el aninmonovalente (H2PO4) constituye el 20 por ciento y el divalente (HPO4) el 80 por cientodel fsforo total en la solucin (Black, 1968).

La fisico-qumica del fsforo en los suelos minerales es bastante compleja debidoa la ocurrencia de una serie de reacciones simultneas e instantneas tales como

solubilizacin, precipitacin, adsorcin (retencin)/desorcin y oxido-reduccin. Loscompuestos solubles del fsforo presentan reactividad muy alta, solubilidad baja ymovilidad reducida. La mineralizacin e immovilizacin son procesos importantes delciclo del fsforo en los suelos con alto contenido de materia orgnica (Black, 1968;FAO, 1984).

Cuando se aplica al suelo un fertilizante fosfatado soluble en agua, este reaccionarpidamente con los compuestos del suelo. Los productos resultantes son compuestosde fsforo menos solubles y el fsforo que es adsorbido sobre las partculas coloidalesdel suelo (FAO, 1984). Una pequea concentracin de fsforo en la solucin del sueloes por lo general adecuada para el desarrollo normal de las plantas. Por ejemplo, Foxy Kamprath (1970) y Barber (1995) han sugerido que una concentracin de 0,2 ppmde fsforo es suficiente para un crecimiento ptimo. Sin embargo, para que las plantasabsorban las cantidades de fsforo necesarias para producir buenos rendimientos, laconcentracin de fsforo en la solucin suelo que est en contacto con las races debeser renovada continuamente durante todo el ciclo de crecimiento.


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Utilizacin de las rocas fosfricas para una agricultura sostenible2

Bajo condiciones de cultivo continuo se deben aplicar insumos fosfricos, enparticular fertilizantes fosfatados solubles en agua, a fin de mantener el nivel fosfricode los suelos frtiles o aumentar el de los suelos pobres en fsforo. Por lo tanto, el suelo,el cultivo, el agua, las prcticas de manejo del fertilizante fosfatado, las condiciones

climticas, entre otros, son factores importantes que deben ser considerados cuandose intenta formular recomendaciones correctas de la fertilizacin fosfatada y obtenerrespuestas adecuadas de los rendimientos de los cultivos (FAO, 1984; 1995a).

LA NECESIDAD DE UN DESARROLLO SOSTENIBLEDe acuerdo a las proyecciones actuales la poblacin mundial actual de 6 000 millonesde personas alcanzara unos 8 000 millones en el ao 2020 y unos 9 400 millones en elao 2050. En ese entonces, la poblacin del mundo en desarrollo ser probablementede 8 200 millones (Lal, 2000). Aproximadamente el 50 por ciento de las tierraspotencialmente cultivables se hallan actualmente bajo cultivos anuales y permanentes.Adems, una extensin de 2 000 millones de hectreas est degradada y la degradacin

de las tierras avanza mediante una serie de procesos relacionados principalmente con elmal manejo de las tierras por el hombre (Oldeman, 1994; FAO, 1995b; UNEP, 2000).En este contexto mundial, muchos pases en vias de desarrollo enfrentarn grandes

desafos para lograr una seguridad alimentaria de una manera sostenible debido a unaserie de razones tales como la superficie de tierra disponible por habitante, la seriaescasez de los recursos de agua dulce, las condiciones socioeconmicas particulares delsector agrcola as como sus estructuras internas y conflictos (Hulse, 1995).

Aumentar la produccin alimenticia de una manera sostenible requerir un usoms adecuado de los recursos disponibles de tierra y agua, es decir: i) la intensificacinagrcola en las mejores tierras cultivables, ii) la utilizacin adecuada de las tierrasmarginales y, iii) la prevencin de la degradacin de tierras y la rehabilitacin de lossuelos degradados.

Con la finalidad de incrementar la intensificacin, la diversificacin y la especializacinde los sistemas de la produccin agrcola para obtener ganancias en productividad ybeneficios econmicos, debern ser desarrolladas nuevas tecnologas para el manejodel suelo, especficas para las zonas de produccin, evaluadas en ensayos piloto ytransferidas a los agricultores en un plazo relativamente corto. Estas tecnologasdebern atacar aspectos prioritarios tales como: i) el aumento de la intensidad de cultivomediante la explotacin de las diferencias genotpicas para la adaptacin a los ambientesdifciles y para el uso eficiente de los nutrientes, ii) el incremento del uso eficiente delos nutrientes y de su reciclaje mediante el manejo integrado de las fuentes de nutrientesen los sistemas de cultivo, iii) la conservacin del suelo y del agua mediante el manejode los residuos de cosecha y la labranza de conservacin y, iv) el mejoramiento del uso

eficiente del agua a travs del desarrollo de sistemas eficientes de riego, de recolecciny de reciclaje del agua (Lal, 2000).A fin de prevenir y controlar la degradacin de los suelos, los temas principales

relacionados con el desarrollo sostenible tratarn sobre el control de la erosin delos suelos y de la sedimentacin asociada as como los riesgos de eutrofizacin de lasaguas superficiales y de contaminacin de las aguas subterrneas (UNEP, 2000). De lamisma manera, otro tema importante de preocupacin ser incrementar el secuestro decarbono del suelo en las tierras agrcolas para mejorar la calidad y la productividad delos suelos y atenuar el efecto de invernadero (Lal, 1999).

La frontera agrcola probablemente se expandir a las tierras marginales concondiciones ambientales difciles y con suelos frgiles, de una menor capacidadproductiva y un mayor riesgo de degradacin. El empleo de genotipos de plantas conpotencial de rendimiento adecuado, eficientes en el uso de los nutrientes y tolerantes alas condiciones de estrs de suelo y medio ambiente (sequa, acidez, salinidad, heladas)ser de importancia estratgica. Su utilizacin est cobrando mayor importancia en


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Captulo 1 Introduccin 3

los programas de mejoramiento gentico internacionales y nacionales (Date et al.,1995; Pessarakli, 1999). Este enfoque est siendo actualmente utilizado en el manejosustentable de los suelos cidos, deficientes en fsforo (Rao et al., 1999; Hocking et al.,2000; IAEA, 2000; Keerthisinghe et al., 2001).

El desarrollo y la aplicacin de un enfoque integrado para el manejo de losnutrientes en la agricultura de los pases en vias de desarrollo implicar el empleode los fertilizantes qumicos y las fuentes naturales de los nutrientes, tales comolas rocas fosfricas, la fijacin biolgica de nitrgeno, los estircoles animales y losabonos verdes en combinacin con el reciclaje de los residuos de las cosechas (FAO,1995a). La utilizacin de estas tecnologas demanda la evaluacin del suministro delos elementos nutritivos por los materiales localmente disponibles aplicados comofuente de nutrientes, su adaptacin en funcin de los sistemas de cultivo especficos yla provisin de recomendaciones para su aplicacin (FAO, 1998; Chalk et al., 2002).Este es particularmente el caso de los recursos locales de rocas fosfatadas en las zonastropicales.

LA LIMITACIN DE FSFORO EN LOS SUELOS CIDOS TROPICALESGrandes extensiones de tierras en los trpicos y subtrpicos de frica, Asia y AmricaLatina poseen suelos cidos altamente edafizados y de baja fertilidad natural. Estasreas producen cultivos de bajos rendimientos y estn sujetas a la degradacin de lastierras debido a la deforestacin, el sobrepastoreo y las prcticas agrcolas inadecuadas.Adems de los factores socioeconmicos, las principales limitaciones son la acidez delsuelo y la baja fertilidad natural de nitrgeno y fsforo (Lal, 1990; Formoso,1999).Mientras que los insumos nitrogenados pueden ser obtenidos a partir de la fijacinbiolgica del nitrgeno, los residuos de cosechas y otras fuentes orgnicas, el fsforodebe ser aplicado para mejorar el nivel fosfrico del suelo y asegurar el desarrollonormal de las plantas as como los rendimientos adecuados. Los suelos de las zonas

tropicales y subtropicales son en su mayora cidos, a menudo severamente deficientesy con alta capacidad de retencin de fsforo. Por lo tanto, se necesitan cantidadesimportantes de insumos fosfricos para un crecimiento ptimo y una produccinadecuada de alimentos y fibras (Snchez y Buol, 1975; Date et al., 1995).

Los fertilizantes fosfatados solubles en agua tales como los superfosfatos sonnormalmente recomendados para corregir las deficiencias de fsforo. Sin embargo lamayora de los pases en vas de desarrollo debe importar estos fertilizantes, los que amenudo se hallan en abastecimiento limitado y representan un gran desembolso paralos agricultores de escasos recursos econmicos. Por otro lado la intensificacin de laproduccin agrcola en estas regiones demanda la aplicacin de los insumos fosfricosno solamente para aumentar la produccin de los cultivos sino tambin para mejorar

el nivel fosfrico de los suelos y as evitar una mayor degradacin. Por consiguiente,resulta indispensable la bsqueda de fuentes alternativas de insumos fosfricos. Eneste contexto, bajo ciertas condiciones de suelo y de clima, la aplicacin directa de lasrocas fosfricas es una alternativa agronmica y econmicamente correcta para lossuperfosfatos ms caros en las regiones tropicales (Chien y Hammond, 1978; Truonget al., 1978; Zapata et al., 1986; Hammond et al., 1986b; Chien y Hammond, 1989;Chien et al., 1990; Sale y Mokwunye, 1993).

USO DE LAS ROCAS FOSFRICAS EN LA INDUSTRIA Y LA AGRICULTURASe denomina roca fosfrica al producto obtenido de la extraccin de una mina y delprocesamiento metalrgico subsiguiente de los minerales fosfatados. Adems delmineral fosfatado principal, los depsitos de roca fosfrica tambin poseen mineralesaccesorios e impurezas llamados ganga. Si bien cantidades importantes de losminerales accesorios y de las impurezas son eliminadas durante el proceso de beneficio,el mineral beneficiado siempre contiene algunas de las impurezas originales. Tales


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impurezas incluyen slice, minerales arcillosos, calcita, dolomita y xidos hidratados dehierro y aluminio en diversas combinaciones y concentraciones, algunos de los cualespueden tener una influencia profunda en la eficiencia de la roca fosfatada utilizada parala aplicacin directa (UNIDO e IFDC, 1998). Roca fosfrica es el nombre comn

comercial de unos 300 fosfatos de diferentes calidades en conocidos en el mundo(Hammond y Day, 1998).

Las rocas fosfricas pueden ser utilizadas ya sea como materia prima para lafabricacin industrial de los fertilizantes fosfatados solubles en agua o bien comofuentes de fsforo para la aplicacin directa en la agricultura.

Las rocas fosfricas como materia prima para la fabricacin de fertilizantesfosfatadosLa industria mundial de los fosfatos est basada en la explotacin de algunos depsitosde rocas fosfricas. A pesar de su composicin extremadamente variable, son la fuentecomercial de fsforo utilizada como materia prima para la fabricacin de fertilizantes

fosfatados y otros productos qumicos. A diferencia de otros productos bsicos como elhierro, el cobre y el azufre, las rocas fosfricas tienen escasa oportunidad de sustitucino de reciclado. Ocupan el segundo puesto (excludos el carbn y los hidrocarburos) enpeso y volumen brutos en el comercio internacional.

La industria de los fertilizantes consume cerca del 90 por ciento de la produccinmundial de roca fosfrica. El cido sulfrico y la roca fosfrica son las materias primaspara la produccin del superfosfato simple y del cido fosfrico. El cido fosfrico esun importante producto intermediario para producir el superfosfato triple y los fosfatosde amonio. Los fertilizantes compuestos N-P-K de alta concentracin constituyenactualmente la base principal de la industria mundial de los fertilizantes (Engelstad yHellums, 1993; UNIDO e IFDC, 1998).

Las rocas fosfricas son tambin utilizadas para fines industriales y para la produccin

de productos alimenticios y de suplementos para la alimentacin de animales. Otro usoimportante es la fabricacin del fsforo elemental y de sus derivados, en particular eltripolifosfato de sodio, que es el compuesto principal de los detergentes de alto poderpara el lavado de ropa (Hammond y Day, 1992; UNIDO e IFDC, 1998).

Los depsitos de roca fosfrica se hallan ampliamente distribudos en todo elmundo, tanto geogrfica como geolgicamente y los enormes recursos existentes soncapaces de satisfacer la demanda estimada en un futuro previsible. Las estimacionesindican generalmente unas 200 000 a 300 000 millones de toneladas de rocas fosfricasde todos los grados. Una gran proporcin de estas cantidades totales estimadas incluyelos depsitos ricos en carbonatos, cuya explotacin comercial depende ya sea deldesarrollo de nuevas tecnologas de beneficio o bien de cambios en las condiciones

econmicas (British Sulphur Corporation Limited, 1987; Notholt et al., 1989).Cerca del 80 por ciento de la produccin mundial de roca fosfrica proviene delos depsitos de origen sedimentario marino, un 17 por ciento es de origen gneo yde sus productos derivados de la meteorizacin; el resto proviene de los depsitossedimentarios residuales y de tipo guano.

Las rocas fosfricas sedimentarias estn compuestas principalmente de apatitas. Estasapatitas poseen una amplia sustitucin isomrfica en la red cristalina y, por lo tanto,poseen una gran variacin en su composicin qumica mostrando un amplio rango depropiedades. En los depsitos sedimentarios, los principales minerales fosfatados sonlas francolitas (fluorapatitas carbonatadas microcristalinas) que ocurren asociadas a unagran cantidad de minerales accesorios e impurezas (McClellan y Van Kauwenbergh,1990a).

El contenido de fsforo total (grado/ley) de la roca fosfrica se expresaconvencionalmente como pentxido de fsforo (P2O5). En algunos depsitos comercialesde bajo grado, este contenido puede ser tan bajo como cuatro por ciento. En la industria


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de los fosfatos, el contenido de fsforo de la roca es normalmente expresado comofosfato triclcico y se denomina tradicionalmente como BPL o fosfatos triclcicos dehueso (P2O5 x 2,1853 = BPL). Este ltimo nombre se origina en la poca en que loshuesos eran la fuente principal de fosfatos para la industria de los fertilizantes. Los

productores del cido fosfrico y de los fertilizantes fosfatados exigen normalmenteun contenido mnimo de 28 por ciento de P2O5 y la mayora de las rocas fosfricascomercializadas poseen ms del 30 por ciento (65 por ciento BPL). Para reunir estosrequerimientos, la mayora de los minerales fosfatados deben seguir procesos debeneficio o enriquecimiento mediante lavado y tamizado, eliminacin de carbonatos,separacin magntica y flotacin (Hammond y Day, 1992; UNIDO e IFDC, 1998).

La roca fosfrica para aplicacin directa en la agriculturaLas rocas fosfricas de origen sedimentario son aptas para aplicacin directaporque consisten de agregados de microcristales ampliamente abiertos y dbilmenteconsolidados, con un rea especfica relativamente grande. Presentan una proporcin

considerable de sustitucin isomrfica en la red cristalina y contienen mineralesaccesorios e impurezas en cantidades y proporciones variables. Diversos autores hanindicado que estas rocas son adecuadas para la aplicacin directa a los suelos bajo ciertascondiciones (Khasawneh y Doll, 1978; Chien, 1992; Chien y Friesen, 1992; Chien yVan Kauwenbergh, 1992; Chien y Menon, 1995b; Rajan et al., 1996; Zapata, 2003).

La prctica de la aplicacin directa de diversas fuentes de rocas fosfricas comofertilizantes presenta muchas ventajas.Las rocas fosfricas son minerales naturales que necesitan un mnimo de

procesamiento metalrgico. La aplicacin directa de las rocas fosfricas evitael proceso tradicional de la acidificacin hmeda para producir los fertilizantesfosfatados solubles en agua y evita el ciclo de produccin de los desechoscontaminantes tales como el fosfoyeso y los gases de invernadero, teniendo

como resultado economas de energa y la proteccin del medio ambiente de lacontaminacin industrial.Al ser productos naturales, las rocas fosfricas pueden ser utilizadas en la

agricultura biolgica.La aplicacin directa permite el empleo de las fuentes de rocas fosfricas que

no pueden ser utilizadas en la industria para la produccin de los fertilizantesfosfatados solubles en agua y del cido fosfrico.Bajo ciertas condiciones, las rocas fosfricas reactivas pueden ser ms eficientes

que los fertilizantes fosfatados solubles en agua en base a la recuperacin delfsforo por las plantas.En base al costo por unidad de fsforo, las rocas fosfricas locales son normalmente

los productos ms econmicos.Debido a su composicin qumica extremadamente variable y compleja, las rocasfosfricas son fuentes de varios elementos nutritivos adems del fsforo. Sonaplicadas comnmente para mejorar el nivel fosfrico del suelo pero cuando sesolubilizan tambin liberan otros nutrientes presentes en la roca. La aplicacinde las rocas fosfricas de reactividad media a alta en suelos cidos tropicalesaltamente edafizados tiene un efecto potencial de arranque sobre el crecimientode las plantas y el rendimiento de los cultivos, como resultado no slo del aportede fsforo sino tambin del incremento del calcio intercambiable y de la reduccinde la saturacin del aluminio. Los productos cosechados y sus residuos tienen unamejor calidad nutricional (contenido de P ms alto que las plantas no fertilizadas).La incorporacin de tales residuos orgnicos mejora la actividad biolgica delsuelo y la acumulacin del carbono en el suelo, contribuyendo a mejorar suspropiedades fsicas y qumicas. De este modo, las rocas fosfricas desempeanuna funcin importante contribuyendo al mejoramiento de la fertilidad del suelo


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y al control de su degradacin, en particular para evitar la explotacin mineral(empobrecimiento) de los nutrientes.Sin embargo esta prctica tiene tambin algunas limitaciones:No todas las rocas fosfricas son adecuadas para la aplicacin directa. La eficiencia

de algunas rocas de reactividad media a baja debe ser mejorada mediante procesosbiolgicos y fisico-qumicos. Se deben desarrollar y probar tecnologas especficasy se debe realizar una evaluacin econmica en cada caso.No todos los suelos y los sistemas de cultivos son adecuados para las rocas

fosfricas de origen diferente. Es necesaria una caracterizacin normalizada de lasrocas fosfricas as como directivas para realizarla.No se conocen bien los factores principales y las condiciones que determinan la

eficiencia agronmica de las rocas fosfricas por lo que no es factible predecirsu eficacia; asimismo, es necesario realizar una evaluacin de los factoressocioeconmicos, los beneficios financieros y las polticas de los gobiernos. Eneste sentido, se van realizando avances con el desarrollo de los sistemas de apoyo

a la toma de decisiones para integrar todos los factores que afectan el uso y laadopcin de la tecnologa de la roca fosfrica.El grado muy bajo de algunas rocas fosfricas comparado con los fertilizantes

fosfatados comerciales de alto grado las hace ms caras para su aplicacin. Estaevaluacin econmica es muy dinmica y debera hacerse en el momento de laexplotacin del depsito de la roca fosfrica.Las rocas fosfricas sedimentarias presentan una estructura muy compleja como

resultado de su origen diferente en la naturaleza y an dentro de un depsitogeolgico particular. Poseen una composicin qumica extremadamente variable ypueden contener elementos tales como los metales pesados y an radionucleidosque, en ciertas concentraciones y cuando la roca se disuelve en el suelo, puedenser dainos.

Cabe mencionar que diversos proyectos de investigacin sobre la utilizacin de lasrocas fosfricas han logrado recientemente avances considerables aclarando muchos delos puntos antes mencionados.

Resea histrica sobre el uso de las rocas fosfricas en la agriculturaLa aplicacin directa de las rocas fosfricas naturales molidas como fuente de fsforopara los cultivos es una prctica que ha gozado de diversos grados de aceptacin atravs del tiempo. Durante los ltimos 100 aos o ms se han realizado numerososexperimentos en invernadero y en el campo para evaluar la capacidad de estos materiales,proporcionar fsforo a los cultivos y determinar las condiciones ms favorables para suaplicacin. Los resultados obtenidos han sido considerados como irregulares y algunas

veces contradictorios llevando a confusin y desacuerdo sobre la utilizacin de lasrocas fosfricas (Khasawneh y Doll, 1978).En general, los experimentos conducidos en el pasado han mostrado que las rocas

fosfricas eran ms eficaces cuando se aplicaban a los cultivos perennes de plantacionesen los suelos cidos tropicales. Adems, las rocas locales eran consideradas como unaposible fuente adecuada de fsforo en las condiciones donde se esperaban rendimientospor debajo del ptimo debido a limitaciones en el uso de los insumos complementarios,por ejemplo en los sistemas extensivos de pasturas. Sin embargo, en la mayora de loscasos no se ha obtenido ninguna evidencia concluyente a favor o contra su adopcin.

La razn principal de esta situacin era la falta de comprensin de los diversosfactores que afectan la eficiencia agronmica de las rocas fosfricas. Desde entonces,se han logrado avances importantes en la evaluacin de los principales factores queinfluencian su eficiencia agronmica. En este sentido, un trabajo importante quesirve de punto de referencia fue la revisin completa hecha por Khasawneh y Doll,1978, quienes analizaron la influencia de los factores intrnsecos de la roca fosfrica


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(mineraloga, composicin qumica, pruebas de solubilidad y propiedades fsicas), losfactores de suelo (pH, textura, materia orgnica del suelo, nivel fosfrico del suelo,P disponible, retencin de P, contenido de calcio, entre otros) y los factores de lasplantas (ciclo de desarrollo, demanda de P, patrn de absorcin de P, sistema radicular,

propiedades de la rizsfera).Hammond et al. (1986b) realizaron una revisin detallada del valor agronmico

de las fuentes locales de rocas fosfricas localizadas en los trpicos, resaltando el usopotencial de los productos parcialmente acidulados a travs de Amrica Latina, Asiay frica. Ms recientemente, una revisin actualizada con enfoque en los principiosbsicos de la disolucin de las rocas fosfricas en los suelos, los conceptos sobre suefectividad agronmica y los mtodos para evaluar los factores econmicos relacionadosa la utilizacin de las mismas han sido realizadas por Rajan et al. (1996).

Proyectos nacionales sobre la utilizacin de las rocas fosfricas en pasturas endiferentes localidades han sido ejecutados durante ms de 50 aos en Nueva Zelandiay en Australia (Bolan et al., 1990; Rajan, 1991a, 1991b; Bolland et al., 1997). En Nueva

Zelandia se llevaron a cabo ensayos en el campo con las rocas fosfricas reactivas acomienzos de la dcada de 1980 (Hedley y Bolan, 1997; 2003) y en Australia duranteel perodo 1991-1996 con la ejecucin del Proyecto Nacional sobre las rocas fosfricasreactivas (Simpson et al., 1997; Sale et al., 1997a). En ambos pases se lograron avancesimportantes en la determinacin de las condiciones de suelo, clima y pasturas bajo lascuales esas rocas eran productos eficaces de sustitucin con respecto a los fertilizantesfosfatados solubles en agua y en la definicin del nivel de reactividad requerido paraque las rocas fosfricas sean eficaces.

Durante cierto tiempo tambin han operado redes regionales en las zonas tropicales ysubtropicales de Amrica Latina (Red Latinoamericana de Roca Fosfrica-RELARF) yde Asia (Programa del Instituto de la Potasa y Fosfatos de Canad para el Este y Surestede Asia). Han organizado reuniones peridicas para informar sobre los resultados de

sus investigaciones (Dahayanake et al., 1995; Hellums, 1995a; Johnston y Syers, 1996;Casanova y Lpez Prez, 1991; Casanova, 1995, 1998; RELARF, 1996; Zapata et al.,1994; Besoain et al., 1999). Un cierto nmero de estudios tambin han sido realizadosen casi todos los pases de frica pero los resultados se hallan dispersos en informes decirculacin limitada. Truong et al. (1978) realizaron un estudio completo de diversasfuentes de rocas fosfricas del frica Occidental. Se han publicado diversos informesde reuniones regionales sobre el uso de los fertilizantes y los recursos mineraleslocales para una agricultura sostenible en frica (Mokwunye y Vlek, 1986; Gerner yMokwunye, 1995). Por otro lado se han producido recientemente informes resumiendolos resultados de los estudios sobre las rocas fosfricas. Un informe de la FAO (2001b)presenta los resultados de los ensayos agronmicos de campo en el frica occidental

mientras que Appleton (2001) ha realizado una revisin completa de los recursoslocales de los fosfatos en el frica subsahariana en un contexto de desarrollo sostenible.Adems, fueron organizadas peridicamente diversas reuniones internacionales porel Instituto Mundial de los Fosfatos (IMPHOS) que han proporcionado un forointernacional para presentar e intercambiar informacin sobre las investigaciones en losfosfatos (IMPHOS, 1983, 1992).

En la dcada de 1970, el Centro Internacional para la Fertilidad del Suelo y elDesarrollo Agrcola (IFDC) comenz a realizar investigaciones con un enfoqueparticular en el uso de los depsitos locales de rocas fosfricas como fuente de fsforopara la produccin agricola en los pases en vas de desarrollo. Esta investigacin hasido un componente importante del programa de este Instituto por muchos aos(Chien y Hammond, 1978, 1989; Chien et al.,1987b; Chien y Friesen, 1992; Hellumset al., 1990; Hellums, 1992; Chien, 1995; Chien y Menon, 1995b). Dicha investigacintambin inclua el desarrollo y la evaluacin de las rocas fosfricas modificadas ascomo su evaluacin econmica (Hammond et al., 1986b; Menon y Chien, 1990, 1996;


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Hellums et al., 1992; Chien y Menon, 1995a; Baanante, 1998; Baanante y Hellums,1998; Henao y Baanante, 1999). En la dcada de 1990 el IFDC inici investigacionessobre los aspectos ambientales asociados a los fertilizantes fosfatados y a las rocasfosfricas porque estos contienen una cantidad variable de elementos potencialmente

peligrosos tales como los metales pesados (Hellums, 1995b; Iretskaya et al., 1998;Iretskaya y Chien, 1999).

En el ao 1994 el Banco Mundial, en colaboracin con los centros que conformanel Grupo Consultivo para la Investigacin Agrcola Internacional y algunos gruposde investigacin de universidades en los pases industrializados, lanz la iniciativaDesarrollo de Estrategias Nacionales para la Recapitalizacin de la Fertilidad delSuelo en el frica subsahariana (World Bank, 1994; Valencia et al., 1994; Buresh et al.,1997; Baanante, 1998). Uno de los resultados fue la preparacin del documento Marcode los Planes Nacionales de Accin para el Mejoramiento de la Fertilidad del Suelo.Esta iniciativa incluy el uso de las rocas fosfricas como capital de inversin en losrecursos naturales de frica donde la situacin es paradjica debido a que los suelos

son extremadamente pobres en fsforo a pesar de que existen numerosos depsitosde roca fosfrica. El postulado era que una aplicacin masiva de roca fosfrica podasuperar el problema de la capacidad de retencin de fsforo del suelo y aumentar elnivel del capital de fsforo del suelo. Posteriormente, pequeas aplicaciones adicionalesde los fertilizantes fosfatados solubles en agua estaran entonces ms disponibles paralos cultivos y con mayor eficiencia. El Banco Mundial solicit a diversas organizacionesde investigacin conducir estudios de caso en Burkina Faso, Madagascar y Zimbabwe.A pesar de que los resultados sugirieron que los recursos de rocas fosfricas disponiblesen estos pases podian ser utilizados como un capital de inversin para aumentar el nivelfosfrico del suelo, no produjeron conclusiones debido a la falta de una evaluacincompleta de los factores que influenciaban el uso y la adopcin de la tecnologa de lasrocas fosfricas en cada pas (World Bank, 1997).

Dentro del marco de los Sistemas Integrados de la Nutricin de las Plantas promovidospor la Direccin de Fomento de Tierras y Aguas de la FAO y los planes nacionales deaccin sobre la Iniciativa para la Fertilidad del Suelo (IFS) para los pases subsaharianoslas rocas fosfricas son consideradas como importantes insumos fosfatados potenciales,disponibles localmente, que pueden ser utilizadas provechosamente (FAO, 2001b). FAOha realizado muchos estudios sobre la evaluacin agroeconmica de las rocas fosfricaspara su aplicacin directa en diversos pases seleccionados. Es posible extraer resultadosde utilidad prctica as como directivas de poltica de estos y muchos otros estudios.

Durante el perodo 1993-1999 la Divisin Mixta FAO/OIEA de Tcnicas Nuclearesen la Agricultura y la Alimentacin ejecut un proyecto de investigacin coordinadaincluyendo 21 instituciones de pases en desarrollo y de pases desarrollados con

el propsito de evaluar la eficiencia agronmica de los fertilizantes fosfatados, enparticular de las rocas fosfricas mediante el uso de las tcnicas nucleares y conexas.Los resultados obtenidos demostraron su potencial para mejorar la fertilidad delsuelo y aumentar la produccin agrcola bajo ciertas condiciones. Los resultados hansido publicados en documentos de la OIEA y en revistas cientficas (Zapata, 1995,2000, 2002, 2003; IAEA, 2000, 2002). Actividades importantes de continuacin deeste proyecto han sido realizadas conjuntamente por la FAO/OIEA y el IFDC paradesarrollar un sistema de apoyo a la toma de decisiones para la aplicacin directa delas rocas fosfricas y la preparacin de un sitio en Internet as como de publicacionestcnicas para una divulgacin ms amplia de los resultados al personal profesionaltcnico y a los responsables de la toma de decisiones, incluyendo los extensionistas ylos agricultores progresistas (Chien et al., 1999; Heng, 2000, 2003; Singh et al., 2003).

En vista de los desarrollos recientes y de las experiencias prcticas sobre lastecnologas para la aplicacin directa de las rocas fosfricas y de otras tecnologasrelacionadas, el IFDC en colaboracin con la Sociedad de la Ciencia del Suelo de


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Malasia y el Instituto de la Potasa y Fosfato de Canad -Programa para el Este y Surestede Asia- organiz una reunin internacional en Kuala Lumpur. El evento atrajo msde 100 participantes de ms de 30 pases de todo el mundo representando diferentesredes nacionales e internacionales de investigacin, productores, comerciantes y

consumidores de la rocas fosfricas para la aplicacin directa. Los resultados msrecientes de la investigacin agronmica sobre el uso de las rocas fosfricas naturales ysus productos modificados en funcin del origen de las fuentes de las rocas, los tipos desuelo, las prcticas de manejo y los sistemas de cultivo fueron revisados e informacinactualizada sobre la produccin y uso agronmico de las mismas fue obtenida de losproductores, comerciantes y consumidores. La reunin tambin sirvi como un forointernacional para discutir las estrategias futuras sobre el uso de las rocas fosfricaslocales o importadas para la aplicacin directa a fin de incrementar la produccin de loscultivos y reducir los costos de produccin (IFDC, 2003).

En conclusin, amplias investigaciones sobre el potencial agronmico y la efectividadactual de las rocas fosfricas como fuentes de fsforo se han llevado a cabo en frica,

Asia, Amrica Latina y en otras partes del mundo. Existe una gran cantidad deinformacin disponible que est distribuda en diversas publicaciones de reuniones,informes tcnicos, publicaciones cientficas y otras. De manera general, la informacinsobre la roca fosfrica para aplicacin directa es limitada y todava quedan reas ytpicos asociados que requieren una atencin continua.

EL BOLETNEn base a las secciones anteriores, se puede tambin deducir que es necesario contarcon una publicacin de gran alcance que cubra los temas principales que tratan sobrela utilizacin de las rocas fosfricas en la agricultura, incluyendo las informacionesrecientes sobre la investigacin en el tema y que proporcione directivas para suaplicacin directa a los suelos cidos de las zonas tropicales y subtropicales. Este

Boletn tiene como objetivo cubrir esta necesidad. Est concebido como un documentode orientacin tcnica, que va dirigido a una audiencia especfica compuesta porlos responsables de la toma de decisiones y polticas, la comunidad cientfica, losextensionistas de alto nivel, el personal de las organizaciones no gubernamentalesy otros participantes involucrados en el desarrollo agrcola sostenible a nivel local,regional e internacional.

Los captulos de este Boletn revisan de manera general las bases cientficas parala utilizacin de la roca fosfrica y proporcionan informaciones tcnicas sobre lostemas ms pertinentes relacionados con su utilizacin para la aplicacin directa.Presentan una informacin detallada de los depsitos de roca fosfrica en el mundo, lacaracterizacin de las rocas fosfricas, las metodologas de evaluacin de las fuentes de

rocas fosfricas para la aplicacin directa, un anlisis de los factores biofsicos y de losfactores de produccin que influencian su efectividad agronmica y tambin un anlisisde las condiciones socioeconmicas y otros factores que en ultima instancia determinanel uso y la adopcin de las tecnologas de la roca fosfrica como un capital de inversinpara iniciar una intensificacin agrcola. Otros captulos cubren adems el desarrolloy uso de los sistemas de apoyo a la toma de decisiones para las rocas fosfricas deaplicacin directa, los mtodos de anlisis de fsforo del suelo para la aplicacin de laroca fosfrica, las tecnologas disponibles para mejorar la efectividad agronmica de lasfuentes locales la misma, los aspectos relacionados al medio ambiente y los dispositivoslegales existentes. Como conclusin, en base al conocimiento actual y a las tecnologasdisponibles, en el eplogo se definen las reas futuras y las prioridades de investigacin.En la bibliografa se proporciona una lista detallada de referencias.


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Captulo 2

Depsitos mundiales de fosfatos

Roca fosfrica es un nombre colectivo utilizado para describir todos los mine

roca fosforica fao

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