3/27/2018 - By Harrell's

Many turfgrass managers and golf course superintendents make fertilizer purchase decisions based on their price per bag or price per ton. This may seem logical, especially if you do not have enough insight into how these nitrogen fertilizers release their nutrients or how long they release nitrogen. But, the reality of the true cost of fertility must take into account how long these products last or how long they provide nitrogen to the turfgrass; this is the release longevity.

If you can develop an understanding of the nitrogen release mechanisms for the various nitrogen fertilizer products and how long they release nitrogen, then you can get a much more accurate estimate of the “real” costs associated with the use of these fertilizers.

I was conducting a superintendent training session this week and one of the superintendents asked me about the best way to determine the cost of fertilizers. That conversation was the motive for writing this blog.

My recommendation to him was to stop pricing fertilizers on a per bag or per ton basis and learn to calculate their cost per week of greening time. This is how I compare fertilizer economics and I have found it to be a much more accurate tool for budget building and cost effective fertility programs.

So, how does one go about calculating the “real” cost of fertilizers on a cost per week of greening time basis?

Actually, it is a very simple process and you really do not have to be an expert in fertilizers to make the calculations.

You know the price or cost per ton for the different nitrogen fertilizers that you are considering. Now, you simply just have to figure out how long these particular fertilizers will last (longevity) and do the math.

The longevities of the various nitrogen fertilizers are where superintendents get confused and the “salesmanship” of these products affect this process. I have personally heard fertilizer sales representatives tell golf course superintendents with a straight face that product “X” which is a fast release fertilizer will last for 12 to 14 weeks. I must say that I laugh at such claims and feel sorry for the superintendents who believe them; however, some superintendents obviously do not understand fertilizers well enough to call out such sales claims.

Fertilizers are classified and regulated by the American Association of Plant Food Control Officials (AAPFCO). They are the “EPA” for fertilizers and determine whether a fertilizer is classified as either fast release, slow release, or controlled release based on their nitrogen release characteristics and how long they release nitrogen.

Below are some insights into the various synthetic nitrogen sources and their release longevities, which should help you in increasing your knowledge of fertilizers to calculate more accurate cost information.

Fast Release Nitrogen Sources

The inorganic salts such as ammonium nitrate, ammonium sulfate, calcium nitrate, and potassium nitrate release their nitrogen within 24 hours after application. This is a guarantee! This is why it is so important for these fertilizers to be applied to dry turfgrass and watered in immediately after application. These “salts” need moisture to solubilize and if you do not supply sufficient water for that to happen, these fertilizers will get the water from the turfgrass plant cells and cause what we know as “turfgrass burn”. This is really a dessication from the salting effects of these fertilizers.

You can expect to get a rapid turfgrass response from these fertilizers, but you should also expect to get a short term longevity. The inorganic salts will provide between 2 to 4 weeks of turfgrass response after application. More commonly than not, we see more of the 2 weeks turfgrass response than we do the 3 or 4 weeks out of these products. But, use the 2 to 4 weeks in your cost per week of greening time calculations and you will find that even though these products are inexpensive from a cost per bag or per ton basis, they become pretty expensive from a growing turfgrass perspective not to mention the labor costs associated with the multiple applications required.

Urea is the second type of fast release fertilizers. Urea is very water soluble and is converted rapidly in nature to ammonium (NH4+) by Urease enzyme, which can be found almost everywhere (ubiquitous). This is Mother Nature’s way to prevent the urea from leaching so fast that we get no plant uptake whatsoever as the water solubility of urea at 20C is over 1,000,000 ppm. Thank God for Urease enzyme. Urea will completely release within a week after application and many times, it will be completely released within 24 hours after application. The turfgrass response will be similar to that observed with the inorganic salts. Rapid turfgrass response and short lived longevity. Again, we are looking at a turfgrass response between 2 and 4 weeks after application. You also have “burn” potential from urea just like you do with inorganic salts.

Stabilized Urea is the last of the fast release fertilizer types. Stabilized urea products are simply urea with some small amounts of chemical additives. The two chemical additives that are used are a Urease inhibitor such as NBPT and a nitrification inhibitor such as dicyadiamide (DCD). Given the water solubility of urea, it is a mystery to me why you would want to keep the urea from being converted to ammonium, which is in theory what the NBPT would do. On the other hand, it would make a lot of sense to prevent the nitrification reaction from occurring which reduces ammonium to nitrate in the soil.

As you know, nitrate is highly prone to leaching so this would be a good thing for the environment. Ironically, the American Association of Plant Food Control Officials (AAPFCO) classifies these products as fast release for a reason. They release nitrogen quickly and will burn turfgrass just like urea. I have heard sales pitches that these stabilized urea products will last 12 to 14 weeks, but my research while serving as the Turfgrass Extension Specialist at Auburn University never showed turfgrass responses to even come close to these length of longevities. Turfgrass responses were more in line with urea and were 2 to 4 weeks in length instead of 12 to 14 weeks.

Slow Release Nitrogen Sources

There are two types of synthetic slow release nitrogen sources including polymer coated sulfur coated urea and reacted synthetic organic (urea formaldehyde and IBDU) fertilizers. Natural organic fertilizers are also considered to be slow release but we will not be attempting to characterize the release longevity of these natural organics.

The polymer coated sulfur coated urea (PCSCU) products such as Poly S, Poly Plus, and XCU release their nitrogen from their interaction with water. The release mechanism is called “catastrophic” as these PCSCU granules basically explode once water is saturated through the coating and solubilizes the urea granule.

If these granules explode, then how do you get slow release of the nitrogen?

The slow release mechanism for PCSCU products is due to the fact that the granules are not coated the same thickness. This variability in coating thickness is what causes these PCSCU granules to explode at different times. Normally, it will take 6 to 8 weeks for all of the PCSCU granules to be completely released.

Some of the PCSCU granules are actually coated too thick and deemed “locked off”. The coating is so thick that water can’t saturate the coating and get to the urea granule on the inside. Eventually, these locked off granules will release but it will require soil microbes eating away at the coating and/or mower damage to these granules.

The reacted synthetic organic fertilizers include urea formaldehyde products and isobutyrl aldehyde (IBDU). The urea formaldehyde fertilizers include brands such as Nutralene, Nitroform, MethEx 38, MethEx 40, and BCMU. IBDU on the other hand has all but been eliminated from the United States markets due to high costs and shortage in supply. The release mechanism for the urea formaldehydes is soil microbial feeding; therefore, it is difficult to accurately predict their nitrogen release longevities. The release longevities for the urea formaldehydes range between 8 and 16 weeks. The methylene urea types of urea formaldehydes (Nutralene, MethEx 40, and BCMU) will release between 8 and 12 weeks while the ureaform products (Nitroform and MethEx 38) will release nitrogen between 12 and 16 weeks.

Controlled Release Nitrogen Sources

The controlled release nitrogen sources release nitrogen based on temperature, so they are very predictable in their nutrient release. Of course, this is based on the assumption that the coating integrity is not damaged. The coating is the “control” mechanism for these products to allow the nitrogen to gradually diffuse across the controlled release coating like a membrane.

There are two types of controlled release products including the polymer coated products and the resin coated products. Polyon is the only polymer coated controlled release product while there are several resin coated products including Osmocote, Duration, Surfcote, and XRT.

The nitrogen release longevities for these controlled release products can range from 6 weeks to over one year. I know, you find that hard to believe, but believe as it is true. Most of the controlled release products that are utilized in the turfgrass markets range in release longevities between 6 and 16 weeks. The longer release longevity products have been used in horticultural markets and have not been sold into turfgrass due to higher costs associated with these thicker coated products.

In addition, since temperature is the primary factor that creates release of nitrogen from these controlled release products then their release longevities will vary based on temperature. If you look at the various product literature and/or labels for these products, you will note that all of these controlled release products use different temperatures to promote their product’s release longevity.

For example, Polyon uses 86 F for its release longevity claims, while Duration uses 73 F and Surfcote and XRT use 70 F. There is no set standard by AAPFCO for these products for the release tests utilized to determine release longevities for these products.

So, to accurately assess the release longevities for the controlled release nitrogen sources you will need more specific information about which particular product and coating thickness is being utilized. Also, I would recommend that you keep a log when you apply one of these controlled release products and document how long the product worked based on turfgrass responses versus the longevity claim for that product or what was promoted by the sales person representing this product. Many times the release of these products falls short of the product longevity claims due to either coating damage from application or mower damage as some of these controlled release products exhibit “swelling” of their coatings when water saturates the coating to initiate the release mechanism making them more sensitive to potential damage.

A good rule of thumb to use in evaluating these controlled release products is their nitrogen analysis. I am not talking about the actual fertilizer blend analysis such as a 22-0-22, but rather the actual nitrogen analysis of the controlled release product itself that is being utilized in that blend. For example, most of these products have a nitrogen analysis that ranges from 44-0-0 to 41-0-0. The lower the nitrogen analysis is an indication of a thicker coating. The thicker the coating, the longer the nitrogen release longevity as a general rule of thumb.

Cost per Week of Greening Time Calculations

Now, the simple part is calculating the cost per week of greening time. You have the cost per ton. The next calculation will be to determine the cost per pound of nitrogen. This will require dividing the cost per ton by 2,000 pounds per ton first, then dividing that number by the nitrogen analysis percentage. For example, if your price for urea is $600 per ton and the nitrogen analysis for urea is 46-0-0, then the cost per unit of nitrogen would be ($600/2000) divided by 0.46 which equals $0.65 per Lb of N. So, if you were going to apply urea at 1 pound of nitrogen per 1,000 square feet and use the release longevity of 4 weeks, then the cost per week of greening time would be $0.65 (cost/Lb N) divided by 4 (weeks longevity) which would equal $0.16 per 1,000 square feet per week.

I hope that you find this interesting and look into using this approach to determining your “real” cost associated with your fertility programs.

Longevidad de Fertilizante Nitrógeno y Como se Relaciona al Costo

Muchos gerentes de césped y campos de golf hacen decisiones para compras de fertilizante a base de su precio por bolsa o precio por toneladas.  Esto tal parece lógico, especialmente si usted no tiene suficiente percepción de como este fertilizante nitrógeno libera sus nutrientes o cuanto se toma en liberar nitrógeno.  Pero, la realidad del verdadero costo de fertilidad debe tomar en cuenta cuanto tiempo estos productos duran o cuánto tiempo proveen nitrógeno al césped; esto es la longevidad de liberación.

Si usted puede desarrollar un entendimiento del mecanismo de liberación de nitrógeno para los productos de fertilizante de nitrógeno y cuánto tiempo ello liberan nitrógeno, entonces usted puede obtener un estimado más preciso del costo real asociado con el uso de estos fertilizantes.

Yo estaba dirigiendo una sesión de entrenamiento esta semana y uno de los superintendentes me pregunto acerca de la mejor forma de determinar el costo de fertilizante.  Esa conversación fue la motivación para yo escribir este blog.

Mi recomendación para él fue que dejara de ponerle precio al fertilizante por bolsa o por tonelada y aprenda a calcular su costo por el costo semanal de tiempo de reverdecimiento.  Esta es la forma como yo comparo la economía de fertilizante y he encontrado que es un instrumento más preciso para planificar un estimado y costo efectivo de programas de fertilidad.

Así que, ¿cómo puede uno llegar a calcular el costo “real” de fertilizantes a través del costo semanal a base de tiempo de reverdecimiento?

Usted sabe el precio o costo por tonelada para los diferentes fertilizantes nitrógenos que usted está considerando.  Ahora, usted simplemente tiene que descifrar cuanto tiempo este fertilizante en particular duraría (longevidad) y haga la matemática. 

La longevidad de los varios fertilizantes nitrógenos es donde el superintendente se confunde y el arte de vender de estos productos afecta el proceso. Yo he personalmente oído representantes de ventas de fertilizantes decirles a superintendentes de campos de golf con cara seria que el producto “X” que es un fertilizante de liberación rápida duraría de 12 a 14 semanas.  Le tengo que decir que me rei a dicha reclamaciones y me he lamentado por estos superintendentes que le creen; sin embargo, algunos superintendente sin duda no entiende los fertilizante lo suficientemente para disfrazar tal información.

Los fertilizante son clasificado y regulados por la Asociación Americana del Control Oficial de Plantas y Alimentos. (AAPFCO).  Ellos son el “EPA” para fertilizantes y determinan si un fertilizante es clasificado liberación rápida o liberación lenta, o liberación controlada basada en sus características y cuán rápido liberan nitrógeno.

Al seguir, hay algunas ideas a las varias fuentes de nitrógeno sintético y la longevidad de liberacion, lo cual le ayudara en aumentar su entendimiento de los fertilizantes y calcular más preciso la información sobre el costo.

Fuentes de Nitrógeno de Liberacion Rápida

Las sales inorgánicas tal como nitrato amonio, Sulfate amonio, nitrato calcio, y nitrato potasa liberan sus nitrógeno entre 24 horas después de la aplicación.  ¡Esto es garantizado! Esta es la razón por el cual es tan importante para estos fertilizantes sean aplicados a césped seca y rociada inmediatamente después de aplicación.  Estas “Sales” necesitan humedad para solubilizar y si no suple suficiente agua para que esto acontezca, estos fertilizantes tomaran aguas de la célula de la planta de césped y causaran lo que se conoce come quemadura de césped. Esto es realmente desecación el efecto de la sal de estos fertilizantes.

Puede esperar tener una reacción rápida del césped de estos fertilizantes, pero puede esperar una longevidad de término corto.  Las sales inorgánicas proveerán entre 2 a semanas de reacción del césped después de la aplicación.  Más comúnmente que no, vemos reacción mas de las dos semanas que lo que vemos de 3 a 4 semanas de resultado de estos productos.  Pero, use el de 2 a 4 semanas en su costo por semana de reverdecimiento en sus calculaciones de tiempo y encontrara que aunque estos productos son baratos por el costo por bolsa o por tonelada, viene a ser bastante caro desde la perspectiva de crecimiento del césped, no mencionando el costo de labor con las múltiples de aplicaciones requeridas. 

Urea es el tipo segundo de fertilizante de liberacion rápida.  Urea es muy soluble a agua y es rápidamente convertido en amonio natural (NH4+) por el enzima Ureasa, la cual puede ser encontrada casi en donde quiera (ubicuo).  Esto es la forma que Madre Tierra previene la lixiviación rápida del urea que no obtenemos ningún beneficio de la planta a la solubilidad de agua del urea a 20C e sobre 1, 000,000 ppm. 

Gracias a Dios por el enzima Ureasa,  Urea completamente liberara entre una semana después de la aplicación y muchas veces, completamente liberara entre 24 horas después de aplicación.  La reacción del césped será similar a la observada con las sales orgánicas.  Reacción rápida del césped y longevidad corta vida. 

Otra vez, estamos mirando a la reacción del césped entre 2 y 4 semanas después de la aplicación.  También hay potencial de “quemadura” de la urea tal como con la sal inorgánica.  Urea estabilizada es la última de los tipos de fertilizantes de liberacion rápida.  Los productos de urea estabilizada simplemente son urea con una cantidad pequeña de aditivos de químicas.  Los aditivos químicos que son usados son un inhibidor Ureasa tal como NBPT y un inhibidor nitrificación tal como dicyadiamide (DCD).  Dado a la solubilidad de agua de la urea, me es un misterio por qué usted quiere mantener la urea de ser convertido a amonio, lo cual está en teoría  de que NBPT haría.  Por otra parte, haría mucho sentido prevenir que ocurra la reacción nitrificación lo cual reduce el amonio de nítrate en el terreno.

Como ya sabe, nítrate es altamente propensa a lixiviación así que este sería algo bueno para el ambiente.  Irónicamente, la Asociación Americana de Control Oficial de Plantas y Alimentos (AAPFCO) clasifica el producto como liberacion rápida por una razón.  Ellos liberan rápidamente nitrógeno y quema el césped tal como urea.  He oído argumentos de ventas que estos productos de estabilizadores urea duran 12 a 14 semanas, pero mis investigaciones mientras sirviendo como Especialista de Extensión de Césped en la Universidad de Auburn nunca mostro la reacción del césped que ni siquiera se acerque a este tiempo de longevidad.  La reacción del césped estaba más alineado con la urea y eran 2 a 4 semanas de tiempo en vez de 12 a 14 semanas.

Liberación Lenta de Recursos de Nitrógeno

Hay dos tipos de liberación lenta sintética de recursos de nitrógeno incluyendo revestimiento de azufre polímero revestimiento de urea y fertilizante reactivo orgánico sintético (urea formaldehído e IBDU).  Fertilizante orgánico natural son también considerados ser liberación lenta, pero no vamos a estar tratando de caracterizar longevidad de liberación de estos orgánicos naturales.

El polímero revestimiento de azufre urea (PCSCU) productos tal como Poli S, Poli Plus, y XCU libera sus nitrógeno de su interacción con agua.  El mecanismo de liberación es llamado “catastrófico” ya que estos estos  granules de PCSCU básicamente explota una vez que el agua se ha saturado a través del revestimiento y la urea granules solubilizan.

¿Si estos granules explotan,  PCSCU es por el hecho de los granules no son revestido el mismo espesor.  Esta variabilidad en lo espeso del revestimiento es lo que causa la explosión en diferentes tiempos de los granules de PCSCU. Normalmente, tomaría 6 a 8 semanas para todos los granules de PCSCU sean completamente liberado. 

Algunos de los granules de PCSCU son actualmente revestido espesamente y presunción de “bloqueado”.  El revestimiento es tan espeso que el agua no puede saturar el revestimiento y tomar los granules de urea adentro. Eventualmente, estos bloqueados de granules serán liberado, pero requerirá terreno microbús comiéndose el revestimiento y/o el daño a estos granules por el cortacésped.

La reacción de fertilizante orgánico sintético incluye el productos de urea formaldehído y isobutyrl adehese (IBDU).  El urea formaldehído fertilizantes incluye marcas tal como Nutra lene, Nitroform, MethEx 38, MethEx40, y BCMU.  Por otra parte IBDU lo tiene todo pero ha sido eliminado del mercado en los Estados Unidos dado al alto costos y escasez de suministros.  El mecanismo de liberación para el urea formaldehídos es terreno alimento microbio; de modo que, es difícil predecir exactamente la longevidad de sus liberación de nitrógeno.  La longevidad de liberación para el urea formaldehídos esta entre 8 y 16 semanas.  El methylene urea tipo de urea formaldehídos (Nutralene, MethEx 40, y BCMU) se libera entre 8 a 12 semanas mientras el producto forma urea (Nitroform y MethEx 38) hace liberación nitrógeno entre 12 a 16 semanas.

Liberación Controlada de Recursos Nitrógeno

La liberación controlada de recurso nitrógeno es basado en temperatura, así que son muy previsible en la liberación de nutriente.  Por supuesto, esto está basado en la suposición que la integridad de revestimiento no está dañada. El revestimiento es el mecanismo de “control” para estos productos para permitir nitrógeno que gradualmente difundir a través la liberación controlada de revestimiento como una membrana.

Hay dos tipos de productos de liberación controlada incluyendo el producto revestido polímero y el producto revestido de resina.  Polyon es el único producto polímero con capa controlada de liberación mientras hay varios productos de revestimiento de resina incluyendo Osmocote, Duration, Surfcote, y XRT.

La longevidad de liberación de nitrógeno para esto productos con liberación controlada puede tomar de 6 a sobre in ano.  Yo sé, es difícil creerlo, pero créalo, es cierto.  La mayoría de productos de liberación controlada que son utilizando en el mercado de césped tiene intervalos de longevidad de 6 y 16 semanas.  Entre más sean usados los producto de longevidad de liberación en el mercado de horticultural y no han sido vendido entre el césped dado al costo alto asociado con estos productos de revestimiento espesos.

En adición, dado a que la temperatura es el factor primordial que crea la liberación de nitrógeno de estos productos de liberación controlada entonces su longevidad de liberación variara basado en la temperatura. Si usted mira la literatura/o etiqueta de variedad de productos, notara que todos estos productos de liberación controlada usan diferente temperatura para promover sus productos de liberación de longevidad.

Por ejemplo, Polyon usa 86 F para su reclamación de longevidad de liberación, mientras Duration usa 73 F y Surfcote y XRT usa 70 F.  No hay ningún conjunto de estandarte por AAPFCO para estos productos para el examen de liberación utilizado para determinar la longevidad de liberación de estos productos.

Así que, para evaluar precisamente la procedencia de la longevidad de liberación de nitrógeno controlado necesitara información más específica acerca de cuál producto en particular y espese de revestimiento está siendo utilizado.  También, yo recomendaría que mantuviera un registro de cuando aplica uno de estos productos de liberación controlada y documente cuanto tiempo el producto y revestimiento espeso está siendo utilizado. También, yo recomendaría que mantenga un registro de cuando aplico uno de estos productos de liberacion controlada y documente cuanto tiempo el producto trabajo basado en la reacción del césped versus a los reclamos de longevidad del producto o lo que fue promovido por el vendedor representando el producto.

Muchas veces la liberación de estos productos caen corto de las reclamaciones de longevidad del producto dado al daño de revestimiento por la aplicación o daño del cortacésped dado a que estos productos de liberación controlada exhiben “hinchazón” del sus revestimientos cuando el agua le satura, el revestimiento para iniciar el mecanismo de la liberación haciéndolo mas sensitivo a daño potencial.

Una buena regla de golpe es usar el análisis de nitrógeno para evaluar estos productos de liberación controlada.  No estoy hablando de la mezcla del fertilizante actual tal como el 22-0-22, sino el análisis actual de nitrógeno del producto de liberación controlada misma que está siendo utilizada en la mezcla.  Por ejemplo, la mayoría de estos productos tienen análisis de nitrógeno que están entre 44-0-0 a 41-0-0.  Entre más bajo el análisis de nitrógeno es una indicación del revestimiento más espeso.  Entre más espeso el revestimiento, más tiempo, mas longevidad de liberación de nitrógeno, es la regla general.

Costo por Semana de Tiempo Calculado del Reverdecimiento de Césped

Ahora la parte simple es la calculación de costo por semana del tiempo de reverdecimiento.  Usted tiene el costo por tonelada.  La próxima calculación será determinar el costo por libre de nitrógeno.  Esto va a requerir primero el dividir el costo por tonelada por 2,000 libras por toneladas, entonces dividir ese número por el porcentaje del análisis de nitrógeno.  Por ejemplo, si su precio por urea es $600 por tonelada y el análisis nitrógeno por urea es 46-0-0, entonces el costo por unidad de nitrógeno seria ($600/2000) dividido por 0.46 lo cual igualdad a $0.65 por libra de N.  Así que, si usted fuera a aplicar urea a 1 libra de nitrógeno por 1,000 por pies y usa la longevidad de liberación de 4 semanas, entonces el costo por semana de tiempo de reverdecimiento seria $0.65 (costo/lb N) dividido por 4 (longevidad semanal) lo cual sería igualada a $0.16 por 1,000 cuadrado por pies por semanas.

Espero que encuentre esto interesante e investiguen utilizando este método para determinar su “verdadero” costo asociado para su programa fertilidad.