PROCEDIMIENTO DE MEDIDA DEL CONTENIDO DE NITROGENO AMONIACAL EN PURIN MEDIANTE CONDUCTIMETRIA.

Procedimiento de medida del contenido de nitrógeno en forma amoniacal en el purín porcino mediante conductimetría utilizado en instalaciones agrícolas y ganaderas para comprobar su correcta concentración en el purín antes de su posterior utilización,

en el caso que nos ocupa caracterizado porque la muestra de purín se diluye en una proporción apropiada, efectuándose la medida en esta dilución mediante un conductímetro en el que se obtiene la lectura directa e inmediata del valor de la proporción de nitrógeno amoniacal contenido en el purín, sin necesitar ninguna conversión o transformación posterior del valor así obtenido.

La invención que se presenta aporta la principal ventaja de conseguir un método rápido, fiable, de fácil manejo, robusto, económico y de fácil adquisición para uso rutinario en campo que permita estimar el contenido de nitrógeno amoniacal en el purín porcino

Procedimiento de medida del contenido de nitrógeno amoniacal en purín mediante conductimetría.

La presente memoria descriptiva se refiere, como su título indica, a un procedimiento de medida del contenido de nitrógeno en forma amoniacal en el purín porcino mediante conductimetría utilizado en instalaciones agrícolas y ganaderas para comprobar su correcta concentración en el purín antes de su posterior utilización, caracterizado porque la muestra de purín se diluye en una proporción apropiada, efectuándose la medida en esta dilución mediante un conductímetro en el que se obtiene la lectura directa e inmediata del valor de la proporción de nitrógeno amoniacal contenido en el purín porcino, sin necesitar ninguna conversión o transformación posterior del valor así obtenido.

La utilización del suelo como medio receptor de residuos ganaderos es una práctica antigua, y tiene como objetivo restituir al suelo los nutrientes que son asimilables por las plantas, disminuyendo además la necesidad del aporte de abonos minerales. Es especialmente relevante la utilización del purín, especialmente del porcino, para fertilizar cultivos, en zonas donde existe una carga porcina importante.

La problemática medioambiental derivada de la aplicación del purín a los suelos agrícolas surge cuando la aportación de este purín se realiza de forma incontrolada con dosis, maquinaria y momentos de aplicación no adecuados. El posible impacto ambiental negativo puede trasladarse además a otros ámbitos distintos al punto de aplicación del purín. Esta afección medioambiental negativa puede llegar a comprometer tanto la calidad de las aguas debido al lavado de nitrato, como la del suelo por la acumulación de fósforo, cobre y zinc, generar afecciones nocivas para la atmósfera debido a la volatilización del amoníaco, y la emisión de óxidos de nitrógeno y metano e incluso puede existir un riesgo potencial de contaminación por patógenos cuando se utiliza el purín.

La magnitud de los procesos anteriores depende fundamentalmente de la interacción entre los componentes del purín, el suelo y la técnica de aplicación. Las propiedades de cada una de estas tres componentes son importantes para el resultado de la aplicación del purín. Así pues, para realizar un correcto plan de abonado nitrogenado utilizando purín, es muy importante conocer la riqueza en nitrógeno del purín, el método de aplicación, y la dinámica del nitrógeno aportado con el purín (inorgánico e orgánico) y su transformación en el suelo:

- la riqueza en nitrógeno del purín: el nitrógeno es el elemento fertilizante que tiene un impacto más directo sobre el cultivo, tanto su carencia como exceso pueden ocasionar pérdidas en la calidad o rendimiento del cultivo. Por ello, es necesario conocer "a priori" la concentración en nitrógeno del purín que se va a aplicar y poder así establecer la dosis adecuada en función de las necesidades específicas del cultivo

- el método de aplicación: repercute en las pérdidas por volatilización de amoníaco que se producen fundamentalmente en el momento de la aplicación y que además varían con el método de aplicación empleado. Por ello es necesario conocer las pérdidas asociadas al sistema de aplicación para calcular la dosis. El purín porcino presenta una composición característica, aproximadamente el 75% del nitrógeno total del purín se encuentra en forma amoniacal y ello le hace susceptible, de volatilizarse en forma de amoníaco de manera importante

- la dinámica del nitrógeno aportado con el purín en todas sus formas (inorgánicas e orgánicas) y la transformación que sufrirá en el suelo. Esta dinámica del nitrógeno (N) en el suelo incide sobre dos aspectos característicos de su comportamiento en el suelo, el procedente de las formas minerales disponible rápidamente para el cultivo, y del procedente del N orgánico, N inmovilizado y N fijado en las arcillas que se asocia con el efecto residual del purín.

Además el conocimiento de las características del suelo y su capacidad para aceptar un purín constituye una información necesaria para poder distribuir este fertilizante orgánico sin riesgo de contaminación para las aguas superficiales y freáticas, ya sea por escorrentía superficial o por pérdidas de lavado. Igualmente interesa prevenir cualquier tipo de degradación del propio suelo, y evitar desequilibrios nutricionales en los cultivos.

La utilización de purín porcino, como fertilizante es una práctica habitual. La primera dificultad que surge cuando va a ser aplicado en campo es el conocimiento de su riqueza en N dado que es muy variable (raza, manejo y tipo de explotación, estratificación de nutrientes, época del año). El N en forma amoniacal constituye el 75% del N total del purín y es esta forma amoniacal la que va a estar a disposición del cultivo en el año de su aplicación. La determinación de N amoniacal del purín en el momento de aplicación, permite estimar "in situ" la dosis de purín que es necesaria aplicar, permitiendo obtener el máximo rendimiento agronómico y con el mínimo impacto ambiental.

La elección de un método de análisis, para que resulte útil a los agricultores y ganaderos, debe cumplir una serie de requisitos, los principales son: fiable, rápido, robusto, utilizable en campo y de fácil manejo.

Son conocidos y existen comercialmente en el mercado diferentes métodos rápidos para conocer el contenido de nitrógeno del purín. En general, estos métodos permiten realizar las mediciones de una manera fiable, pero los mismos no están exentos de limitaciones e inconvenientes.

Actualmente el procedimiento más fiable es el análisis en un laboratorio mediante métodos oficiales, pero presenta inconvenientes como el tiempo de espera hasta la recepción de la analítica, que retrasaría las labores de campo, y en algunos casos los resultados pueden ser ya no representativos del purín a aplicar (estratificación fosa, lluvias, limpieza..), además el procedimiento suele ser costoso económicamente, por lo que no es factible como método rutinario por el agricultor-ganadero.

Otros procedimientos conocidos pretenden simplificar este proceso, para poder ser realizados en las propias instalaciones agrícolas o ganaderas. Algunos de ellos utilizan reactivos en la transformación de todo el nitrógeno amoniacal presente en el purín en nitrógeno gas, estos reactivos son propios de cada marca comercial, normalmente consistentes en una mezcla de hidróxido sódico e hipoclorito sódico en proporción aproximada de 1:5. Posteriormente a la transformación se mide la variación de nivel de la columna de agua desplazada por el N₂ formado, en una probeta graduada ó se mide la presión que ejerce el N₂ formado en un manómetro. La medida es directa al igual que la lectura (si no es necesario diluir el purín), por tanto, es inmediata y en teoría permite conocer de una manera sencilla el contenido de N-NH₄⁺ del purín antes de su aplicación, pero tiene el inconveniente de que necesita de un equipamiento caro y voluminoso, tanto a nivel de recipientes y probetas como de reactivos químicos, además del problema añadido de que su utilización requiere de una preparación técnica para controlar las reacciones y la medidas de precaución pertinentes al utilizar reactivos y sus tiempos asociados, que en muchos casos resulta tedioso para el agricultor o ganadero, que necesita realizar de este tipo de análisis rutinarios.

Otros procedimientos se basan en la medida de la densidad mediante un densímetro, ya que existe una relación lineal entre el contenido de N total del purín y el porcentaje de materia seca en el mismo relacionado directamente con la densidad, pero este procedimiento tiene el problema de que la densidad es una medida indirecta del contenido de nitrógeno del purín y es necesario establecer previamente una relación de calibración entre las lecturas de la densidad y el contenido de N del purín, lo cual complica bastante el procedimiento, además de obligar a disponer de unas muestras de referencia cuidadosamente guardadas para este proceso de calibración. Presenta el inconveniente añadido de que el porcentaje de N no se obtiene directamente, sino que hay que obtenerlo mediante cálculos matemáticos o tablas de conversión, lo cual además de incómodo para su realización en campo es proclive a los errores. Además otros elementos presentes en el purín, como el fósforo, pueden afectar la relación entre la densidad y el contenido de N.

Asimismo se han venido utilizando...

1. Procedimiento de medida del contenido de nitrógeno amoniacal en purín porcino mediante conductimetría utilizado en instalaciones agrícolas y ganaderas para comprobar su correcta concentración en el purín antes de su posterior utilización, que comprende las etapas de ;

caracterizado por el hecho de que en la etapa i) la dilución (4) del purín (1) se lleva a cabo en una proporción comprendida entre 1:8,5; 1 parte de purín (1) en 8,5 partes de diluyente (2), y 1:9,5; 1 parte de purín (1) en 9,5 de diluyente (2), llevándose a cabo dicha dilución (4) para la medida (6) de la concentración de nitrógeno amoniacal en la etapa ii), al coincidir directamente la medida (5) de la conductividad eléctrica en dS/m de dicha dilución (4) con la de la concentración de nitrógeno amoniacal del purín (1) expresada en kg N-NH₄⁺/m³.

2. Procedimiento de medida del contenido de nitrógeno amoniacal en purín mediante conductimetría, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la proporción utilizada es la mezcla (3) es de 1:9, 1 parte de purín (1) por 9 partes de diluyente (2).

3. Procedimiento de medida del contenido de nitrógeno amoniacal en purín mediante conductimetría, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el diluyente (2) es agua con una conductividad eléctrica menor de 0,2 dS/m.

4. Procedimiento de medida del contenido de nitrógeno amoniacal en purín mediante conductimetría, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 3, caracterizado porque el diluyente (2) es agua con una conductividad eléctrica comprendida entre 0,2 dS/m y 2,0 dS/m, restándose en este caso la conductividad eléctrica del agua utilizada como diluyente (2), previamente medida, de la medida (6) obtenida de la lectura.