Fernando O. García IPNI Cono Sur
http://lacs.ipni.net/
Suelos y Fertilización
Taller CONAPROLE Canelones, 29 de Noviembre de 2012 Better Crops, Better Environment … through ScienceIPNI es una organización
internacional cuya misión es
desarrollar y promover información
científica acerca del manejo
responsable de la nutrición de
planta para el beneficio de la
humanidad
Eastern Europe and Central AsiaAustralia/ New Zealand Middle East North America Northern Latin America Brazil China South Asia SE Asia Latin America Southern Cone
IPNI Current Programs
•30 Ph.D. scientists in 10 program areas –9 scientists in North America –17 scientists in International regions – 4 in management Africa Investigación/Experimentación y Extensión/Educación en Argentina, Bolivia, Chile, Paraguay y
Uruguay
Trabajando con institutos de investigación/extensión, universidades,
organizaciones de productores y de profesionales, y empresas
El Instituto Internacional
de Nutrición de Plantas
Programa Latinoamérica Cono SurLACS.IPNI.NET
LACS.IPNI.NET
Temario
Introducción: Propiedades del suelo
Muestreo de suelos
Interpretación de análisis y rangos de nutrientes
Balance de nutrientes
Dinámica de nutrientes
N, P, K, Ca, Mg, S y micronutrientes
Tipos de fertilizantes
Fertilización de cultivos de verano y praderas
Factores que afectan la productividad de los cultivos
(Adaptado de Fageria et al., 1999) Clima Productividad Suelo Planta Manejo Variabilidad Genética Plantas C3-C4 Fijación biológica de N Micorrizas Alelopatía Enfermedades Malezas Insectos
Propiedades Físicas: Textura, Estructura, Densidad
Propiedades Químicas: disponibilidad de nutrientes, pH, Capacidad de
intercambio catiónico, Saturación de bases, Oxido-reducción, Salinidad, Sodicidad
Propiedades Biológicas: Materia orgánica, Biomasa microbiana,
Actividad biólógica, Diversidad
Erosión Temperatura Radiación Precipitaciones Humedad relativa Viento Nubosidad Presión Trabajamos en sistemas de producción en los que las practicas interactúan y modifican la eficiencia y efectividad de uso de otras practicas Rotaciones Genética Manejo integrado de plagas Siembra directa Coberturas Fecha y densidad de siembra Nutrición/ Fertilidad Manejo por ambientes Sistema de producción
¿Qué es el Suelo?
Mineral ‐ Arena, Limo y Arcilla Materia Orgánica ‐Residuos de vegetales en descomposición ‐ Microorganismos en descomposición ‐Residuos de animales en descomposición Espacio Poroso 25% Agua 25% Mineral 40-45% Materia Orgánica 5% • Textura media y buen contenido de materia orgánica que permitan movimiento de agua y aire. • Suficiente cantidad de arcilla para retener la reserva de humedad del suelo. • Subsuelo profundo y permeable con niveles adecuados de fertilidad. • Un ambiente que promueva el crecimiento profundo de las raíces que intercepten humedad y nutrientes. El suelo ideal para la producción de cultivos 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7Potencial mátrico (escala log, KPa o bar)
Cont enido de agua ( m 3/m 3) 0 -1 -10 -100 -1000 -10000 -100000 -0,01 -0,1 -1 -10 -100 -1000 CC PMP Agua disponible Arcilloso Franco Arenoso
Relación entre la textura del suelo y la disponibilidad de agua
Capacidad de
Intercambio
Catiónico (CIC)
El número total de cationes intercambiables
que un suelo puede retener
(Cantidad de sus cargas negativas)
Los coloides cargados negativamente atraen a los cationes
K+ Ca++ Na+ Ca++ H+ Mg++
-
-Coloide del Suelo
(arcillas, humus)
CIC y contenido de arcilla o arena
CIC = 32.94 - 0.326 Arena R2 = 0.928 0 5 10 15 20 25 30 0 20 40 60 80 100 Arena (%) CI C ( c m o l/ kg ) CIC = 2.85 + 0.726 Arcilla R2 = 0.913 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Arcilla (%) CI C ( c m o l/ k g ) Establecimiento El Oscuro Perugorria (Corrientes, Argentina)
La Materia Orgánica del Suelo
•El más importante indicador de la calidad de suelo (Larson y Pierce, 1991) •Fracción orgánica del suelo excluyendo residuos vegetales y animales sin descomponerRelación de la MO con las
propiedades del suelo
•Físicas: Densidad, capacidad de retención de agua, agregación, color y temperatura •Químicas: Reserva de nutrientes (N, P, S y otros), pH, Capacidad de intercambio catiónica, capacidad tampón, formación de quelatos •Biológicas: Biomasa microbiana, actividad microbiana (respiración), fracciones lábiles de nutrientesNutrientes en la MO
Cada 1% de materia orgánica en 20 cm de suelo con densidad de 1.1 ton/m3 12000 ‐ 13000 kg/ha de C 1000 ‐1200 kg/ha de N 90 ‐120 kg/ha de P 90 ‐120 kg/ha de S¿Qué es el pH?
• Es la medida de la acidez relativa de una sustancia, o • Es el logaritmo negativo de la concentración de iones hidrógenos, • El cambio de una unidad del pH equivale a un cambio de 10 veces en la concentración de protones. 0 7 14 Rango de pH < 7.0 Acidez >7.0 AlcalinidadRango de pH típico de los Suelos
Neutralidad Acidez Alcalinidad MuyFuerte Fuerte Moderado Ligero Ligero Moderado Fuerte Muy Fuerte 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Rangos extremos de pH del suelo Suelos de turba ácidos Suelos alcalinos
Suelos de regiones húmedas
Suelos de regiones áridas
Importancia del pH
• Influencia en las propiedades físicas y químicas: –Propiedades físicas: a pH neutro se favorecen estas propiedades en los suelos. –A pH alcalino la arcilla se dispersa, se destruye la estructura del suelo y existen malas condiciones (drenaje, aireación, agua del suelo, crecimiento radicular, etc.) –Propiedades químicas: se relaciona con la disponibilidad de nutrientes y la fertilidad del suelo. Efecto del pH en la disponibilidad de nutrientes y actividad microbiana Adaptado del ManualInternacional de Fertilidade do Solo (1998) pH 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 K S Mo N Ca y Mg Cu y Zn B Fe Al Mn P Hongos Bacterias y actinomicetes
El ancho de las bandas indica el grado de disponibilidad del
nutriente
Relación entre el Al intercambiable y el pH del suelo en 40 muestra de capa superficial (0-20 cm) de suelos del
Cerrado brasilero (Sousa et al., 1986)
A l intercam biable (m eq/100 m L ) pH del suelo pH 5.5
Nutrientes esenciales para los cultivos
Carbono (C) - Oxígeno (O) - Hidrógeno (H)
Macronutrientes
Nitrógeno (N) - Fósforo (P) - Potasio (K) Nutrientes Secundarios
Calcio (Ca) - Magnesio (Mg) - Azufre (S)
Micronutrientes
Boro (B) - Cloro (Cl) - Cobre (Cu) - Hierro (Fe) Manganeso (Mn) - Molibdeno (Mo) - Zinc (Zn)
Objetivos del análisis de suelo
•Proveer un índice de disponibilidad de nutrientes en el suelo •Predecir la probabilidad de respuesta a la fertilización o encalado •Proveer la base para el desarrollo de recomendaciones de fertilización •Contribuir a la protección ambiental mejorando la eficiencia de uso de los nutrientes y disminuyendo la huella (“footprint”) de la agricultura sobre el medio ambienteLa
mayor
fuente de
error
de los análisis
de suelo
proviene del
muestreo
Cada lote presenta una
disponibilidad de
nutrientes
diferente a otros lotes
vecinos
Variabilidad: un gran
problema
Variabilidad: un gran
problema
• Existe variabilidad de diferentes orígenes que ocurre a varias escalas.–Variabilidad natural: tipo de suelo, pendiente ‐ ocurre a gran escala. –Manejo: erosión, cultivos previos, laboreo, aplicación de fertilizantes y estiércol ‐ ocurre a escalas grandes y pequeñas. • Existe variabilidad de diferentes orígenes que ocurre a varias escalas.
–Variabilidad natural: tipo de suelo, pendiente ‐ ocurre a gran escala. –Manejo: erosión, cultivos previos, laboreo, aplicación de fertilizantes y estiércol ‐ ocurre a escalas grandes y pequeñas.
Variabilidad: un gran
problema
Variabilidad: un gran
problema
• La variabilidad en pequeña escala es especialmente alta con:
–siembra directa debido a la mínima
mezcla de fertilizantes con el suelo,
–fertilización bandeada,
–para nutrientes inmóviles y con mucha
residualidad tal como P.
• La variabilidad en pequeña escala es especialmente alta con:
–siembra directa debido a la mínima
mezcla de fertilizantes con el suelo,
–fertilización bandeada,
–para nutrientes inmóviles y con mucha
O lsen -P 11. 9 10. 6 9. 5 8. 4 7. 3 6. 2 5. 1 4
Análisis de suelo
Extra ctable K 38 6 34 5 30 4 26 3 22 2 18 1 14 0 9 9 P Olsen K intercambiable Suelo Andisol del centro-sur de ChileOrtega Blu y colaboradores, 2000
Variabilidad
-59o43'10" -59o43' -59o42'50" -59o42'40" -59o42'30" -34o22'40" -34o22'30" -34o22'20" -34o 22'10" P (ppm) 0 15 30 100 200 300 Muestras P BrayTomado de Gutiérrez Boem y Marasas (2004)
Variabilidad
0 5 10 15 20 25 0 50 100 150 200 250 300 Pe (ugP g-1 ) N ú m e ro de c a s o sTomado de Gutiérrez Boem y Marasas (2004)
Media = 23.7 ppm P
Mediana = 6.4 ppm P
P Bray (ppm)
Distribución de P residual alrededor de una banda de fertilización
0 10 20 30
-10 -5 0 5 10
Distancia desde la banda
P di s p o n ib le ( p pm ) 22 P 15 P 7 P Testigo
Suelo franco limoso
Kitchen et al., 1990
Aplicación de fósforo en banda (trigo/soja-maíz) 1ercultivo (trigo) 2docultivo (soja 2da) 3ercultivo (maíz) 0 2 4 6 8 0 10 20 30 40 50 60 70 80 P DI SP O N IB L E ( ppm )
POCA FERTILIZACION PREVIA
0 2 4 6 8 CON FERTILIZACION PREVIA
DISTANCIA (m)
0 2 4 6 8 CON APLICACION DE ESTIERCOL
VARIACION PARA SUBMUESTRAS INDIVIDUALES
0 25 50 75 100 125 150 0 25 50 75 100 125 1 50 P D IS P O N IB L E ( p p m ) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 25 50 75 100 125 1 50 DISTANCIA (m)
VARIACION PARA COM PUESTAS DE 1 0 SUBM UESTRAS
POCA FERTILIZACION PREVIA CON FERTILIZACION PREVIA CON APLICACION DE ESTIERCOL
Métodos de Muestreo de
Suelos
Métodos de Muestreo de
Suelos
• Clasificación estadística:
– estratificado, al azar, sistemático.
• Plan de campo:
– todo el campo.
– separando manejo previo y tipos de suelo. – muestreo de grilla.
• Clasificación estadística:
– estratificado, al azar, sistemático.
• Plan de campo:
– todo el campo.
– separando manejo previo y tipos de suelo. – muestreo de grilla.
Criterios para Obtener Muestras Representativas, Funcionales a los Fines del Diagnóstico de Fertilización
Loma Loma Loma Bajo Bajo Loma LOTE 1 LOTE 2 Darwich, 2002
Muestreo por paisaje, topografía o Unidad de Mapeo
Muestreo por paisaje, topografía o Unidad de Mapeo Mallarino, 2000 punto 4 a 12 tomas 100 a 400 m2 punto 4 a 12 tomas 100 a 400 m2
Muestreo en Grilla de Puntos
Muestreo en Grilla de Puntos
Mallarino, 2000 celda 4 a 12 tomas 1 a 2 ha celda 4 a 12 tomas 1 a 2 ha
Muestreo Grilla de Celdas
Muestreo Grilla de Celdas
Aspectos a considerar
Aspectos a considerar
• Profundidad (0-20, 20-40; 0-60)
• Número de muestraspor lote
• Número de submuestras por muestra
• Momentode muestreo
• Periodicidad
• Profundidad (0-20, 20-40; 0-60)
• Número de muestraspor lote
• Número de submuestras por muestra
• Momentode muestreo
Exactitud y Precisión
(Swenson et. al. 1984)Laexactitudindica cuan cercano está el valor del análisis de suelo respecto del promedio real del campo. La precisión describe la reproducibilidad de los resultados.
Como ejemplo: un lote que fue muestreado 10 veces, usando un procedimiento con una exactitud del 10% (+-), y una precisión del 80%, debería tener 8 de cada 10 muestras dentro del 10% (+-), del valor actual del lote.
Las investigaciones muestran que la exactitud aumenta con el número de muestras tomadas.
¿Cuantas submuestras por muestra?
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 0 5 10 15 20 25
Nivel de exactitud (desvío de la m edia)
N ° de s u bm u e s tr a s 90 % de precisión 80 % de precisión El número de submuestras a tomar depende de la precisión y exactitud deseadas N-NO3 -(Swenson et al., 1984)
Los errores de muestreo pueden ser minimizados siguiendo técnicas de muestreo adecuadas.
En primer lugar, siempre es bueno asegurarse la limpieza del barreno, el cual debe ser fabricado en acero inoxidable o cromado, en especial para el análisis de micronutrientes. En segundo lugar, dicho barreno debe estar siempre bien afiladopara producir un corte uniforme en todo el perfil de muestreo.
Técnicas de muestreo
Roberts y Henry, 1999
Tanto el tiempo, la frecuenciay la profundidaddel muestreo, dependen de la movilidad del nutriente. Paranutrientes móviles(N y S), el muestreo debe realizarse con frecuencia anuala una profundidad de 60 cmo mayor. Debe ser lo más cercano a la siembra, o cuando se reduce la actividad biológica (temp. de suelo < 5°C).
Paranutrientes poco móviles(P y K) es suficiente con una profundidad de 18-20 cm y no es
necesario una frecuencia anual
Técnicas de muestreo (cont.)
Roberts y Henry, 1999
Todos los laboratorios de suelo
deben tener los mismos objetivos
•
Altos niveles estándar•
Recomendaciones de encalado y fertilización para que el agricultor logre óptimas utilidades•
Resolver problemas de fertilidad de suelo que estén limitando los rendimientos•
Entrega a tiempo de resultados•
Protección del medio ambienteINTERPRETACIÓN DEL ANÁLISIS DE
SUELO
“Un análisis de suelos es una buena herramienta para predecir la probabilidad de respuesta a la fertilización, es regular para cuantificar esta respuesta y es pobre para determinar la cantidadexacta del nutriente a aplicar”
Los
resultados analíticos
del
laboratorio son de poco valor sin
investigación de campo
que correlacione los
resultados de los
análisis y la
respuesta del cultivo
INTERPRETACIÓN DEL ANÁLISIS DE
SUELO
• Disponer de calibraciones regionales entre la disponibilidad de nutrientes en el suelo y el rendimiento de los cultivos • Conocer los requerimientos nutricionales de los cultivos • Recomendar en función de rendimientos óptimos agronómicos, económicos y ambientales • Mantener una fertilización balanceadaRelación entre el contenido de P disponible del suelo (Bray 1) y los rendimientos relativos de los
cultivos 20 40 60 80 100 0 5 10 15 20 25 30 35 P Bray (mg/kg) Ren d im ien to M axi mo ( % ) Soja-Girasol Maiz Trigo-Cebada-Avena Alfalfa
Análisis de suelo de la zona de
Durazno
•Alfalfa de implantación
•¿Qué podemos recomendar de este análisis?
•¿Es suficiente la información proporcionada?
Guía de interpretación de
análisis de suelo
Parámetro Valor crítico Comentarios
MO > 4% ¿Existe un valor crítico
de MO?
pH > 5.5 Diferencias por cultivos
CIC No hay
Depende de la mineralogía del suelo y
del contenido de MO
N-nitratos Variable Según cultivo, potencial
de rendimiento y suelo
P Bray >12-25 mg/kg Según cultivo
Guía de interpretación de
análisis de suelo (2)
Parámetro Valor crítico Comentarios
Ca Intercambiable Mas del 50% de la CIC Relación con Mg y K: Ca/Mg < 10-15 Mg intercambiable 25-50 mg/kg (0.2-0.4 cmol/kg)
Relación con otras bases: K/Mg < 2-5 Saturación > 10% K intercambiable > 160 mg/kg (0.4 cmol/kg)
Según cultivo y suelo, relación con otras bases
S-sulfatos > 10 mg/kg Altamente variable, poca
Guía de interpretación de análisis de suelo (3)
Parámetro Rango crítico Comentarios
B 0.5-1.0 mg/kg Extracción agua caliente
Cl 30-60 kg/ha Cl A 0-60 cm, para trigo
Cu 1-2 mg/kg Extracción DTPA Fe 2-5 mg/kg Extracción DTPA Mn 2-5 mg/kg Extracción DTPA Mo 0.1-0.3 mg/kg Extracción Oxalato Zn 1-2 mg/kg 2-4 mg/kg Extracción DTPA Extracción Mehlich 3
Los micronutrientes presentan fuertes interacciones con el pH, presencia de calcáreo, y el cultivo
Análisis foliar
MUESTREO – ANÁLISIS ‐ INTERPRETACIÓN
•El muestreo exige un rigor algo mayor que para suelos debido a su variabilidad
• Estado fenológico o edad de la planta • Posición de la hoja a muestrear • Número de hojas a muestrear (según cultivo)
El análisis de planta ayuda a manejar el nivel
de nutrientes del cultivo
• Confirma síntomas visuales y ayuda a encontrar el “hambre oculta” • Identifica áreas de suelo con problemas potenciales • Cuantifica la absorción de nutrientes por las plantas • Permite el estudio de la interacción y función de los nutrientes dentro de la planta • Indica la necesidad de estudios adicionales para identificar problemas de producción INTERPRETACIÓN Rangos de suficienciaTrigo Maíz Soja
Momento y tejido
Emergencia –
Macollaje Encañazón‐Inicios Floración V3‐V4 R1 Etapa vegetativa R2 – R3
Planta entera a 2.5 cm ras del suelo Hojas 1 a 4 desde el ápice Planta entera Hoja de la espiga u opuesta y debajo Primer hoja madura desde el ápice, sín pecíolo Muestras ha‐1 30‐50 15‐30 30‐50 N (%) 4.0‐5.0 1.75‐3.3 3.0‐5.0 2.7‐4.0 3.5‐5.5 3.25‐5.5 P (%) 0.2 ‐ 0.5 0.2‐0.5 0.3‐0.8 0.20‐0.50 0.30‐0.60 0.26‐0.60 K (%) 2.5‐5.0 1.5‐3.0 2‐5.0 1.7‐3.0 1.7‐2.5 1.5‐2.5 S (%) 0.15‐0.65 0.4 0.15‐0.4 0.10‐0.60 ‐ 0.20‐0.60 Ca (%) 0.2‐1.0 0.21‐1.4 0.25‐1.6 0.20‐1.00 1.1‐2.2 0.2‐2.0 Mg (%) 0.14‐1.0 0.16‐1.0 0.3‐0.8 0.15‐1.00 ‐ 0.25‐1.00 Correndo y García (2012) Archivo Agronómico #14, IAH 05, Marzo 2012 ‐http://www.ipni.net/publication/ia‐lacs.nsf/issue/IA‐LACS‐2012‐5 INTERPRETACIÓN Rangos de suficiencia
Trigo Maíz Soja
Momento y tejido
Emergencia –
Macollaje Encañazón‐Inicios Floración V3‐V4 R1 R2 – R3
Planta entera a 2.5 cm ras del suelo Hojas 1 a 4 desde el ápice Planta entera Hoja de la espiga u opuesta y debajo Primer hoja madura desde el ápice, sín pecíolo Muestras ha‐1 30‐50 15‐30 30‐50 B (ppm) 1.5‐4.0 5‐20 5‐25 4‐25 20‐60 Cu (ppm) 4.5‐15 5‐50 5‐25 5‐25 4‐30 Fe (ppm) 30‐200 21‐200 30‐300 11‐300 21‐350 Mn (ppm) 20‐150 16‐200 20‐160 15‐200 20‐100 Mo (ppm) 0.1‐2.0 0.4‐5.0 0.1‐2.0 0.15‐0.2 0.5‐1.0 Zn (ppm) 18‐70 20‐70 20‐50 15‐100 15‐80 Correndo y García (2012) Archivo Agronómico #14, IAH 05, Marzo 2012 ‐http://www.ipni.net/publication/ia‐lacs.nsf/issue/IA‐LACS‐2012‐5 Diagnóstico nutricional de Lotus corniculatus L. en suelos de Uruguay M. Barbazán, M. Ferrando y J. Zamalvide (2008) – IA No. 39 N. Casi todos los puntos de muestreo presentaron concentraciones de N en planta por encima de 2.0%. P. El 72% de las muestras presentó valores inferiores a la concentración crítica de 0.24%. S. El 16% de las plantas presentaron concentraciones de S menores a 0.20%. K. El 14% presentó valores menores a 1.40%. Mg. Un 5% de las muestras con concentraciones de iguales o inferiores a 0.20% Micronutrientes. Concentraciones de Cu, Fe, Mn y Zn superiores a las criticas. 179 cultivos de Lotus relevados en tres años N P K S Mg De un área uniforme de 0.5 ha se tomaron, en varios puntos, muestras compuestas de la parte aérea de plantas, cortadas con tijeras a 4 cm del suelo, cuando el cultivo se encontraba aproximadamente a 10% de floración
¿Qué es el balance de
nutrientes?
Es la diferencia entre la cantidad de nutrientes que entran y que se pierden de un sistema
definido en el espacio y en el tiempo. En general, los balances de nutrientes en
sistemas agrícolas se consideran para la capa de suelo explorada por las raíces en
períodos anuales.
Balance de nutrientes en el sistema suelo-cultivo
Estiércol animal y biosólidos Fertilizantes Cosecha de granos y forrajes Productos animales Residuos de las plantas Absorción Entrada Componente Pérdida
Reserva de Nutriente en el suelo
Lavado Pérdidas gaseosas Escurrimiento y erosión Fijación de N2 del aire Adaptado de Neville et al. (2004) Esquema de balance de nutrientes a nivel de establecimiento (“tranqueras adentro”) Entradas Nutrientes de fertilizantes Nutrientes extra‐ fertilizantes •Alimentos •Animales •Fijación •Desinfectantes •Precipitaciones •Residuos Perdidas en producción Reservas de nutrientes del suelo Incluyendo residuos orgánicos que son reciclados (materia vegetal y fecal) Perdidas de nutrientes •Lavado •Inmovilización •Erosión •Flujos superficiales y laterales •Fuego •Residuos animales •Residuos vegetales Salidas Nutrientes exportados del establecimiento en productos •Ventas de leche, quesos, cremas •Venta de animales o carne •Venta de granos y otros productos vegetales
¿Por qué es importante considerar el balance de nutrientes?
• Porque los balances negativos reducen la cantidad y disponibilidad de nutrientes en los suelos afectando
– la calidad (fertilidad) de los suelos – los rendimientos de los cultivos
– la sustentabilidad de los sistemas de producción
• Porque es estratégico para el desarrollo de una agricultura productiva sustentable
– El desarrollo de la agroindustria no puede ser dependiente del abastecimiento externo (de oferta y precio variable) de un recurso limitante, como por ej. el P
Extracción de nutrientes por
cultivos
•Se estiman a partir del rendimiento y del contenido promedio de nutrientes en granos o forrajes cosechados
•En el sitio de Internet de IPNI
(http://lacs.ipni.net/article/LACS-1024) se dispone de una planilla de cálculo Excel que permite estimar las necesidades totales y extracción de nutrientes de cultivos de grano y forrajeras
Alfalfa: Extracción de nutrientes
(Adaptado de Fontanetto y Gambaudo, 1993) 10 toneladas de materia seca acumulan
300 kg de Nitrógeno 35 kg de Fósforo 300 kg de Potasio 110 kg de Calcio 25 kg de Magnesio 35 kg de Azufre 5 ton 5 ton 15 ton 35 ton 9 ton 7 ton Granos de Soja
Nutriente Carne Leche
g nutriente/kg carne g nutriente/kg leche
Nitrógeno 27.2 0.6 Fósforo 6.8 1.0 Potasio 1.5 1.2 Azufre 1.5 0.4 Calcio 12.8 1.1 Magnesio 0.4 0.01
Producciones de carne de 600-900 kg/ha remueven 16-25 kg de N y 4-6 kg de P por ha
Remoción de nutrientes en productos animales (Mathews et al., 1996)
Producciones de leche de 10000 L/ha remueven aproximadamente 600 g de N y 1 kg de P por ha
Ingresos de nutrientes al sistema
•Se estiman a partir de la cantidad de abono orgánico o fertilizante que se aplican y su contenido de nutrientes
•En el caso de la fijación biológica de N2 (simbiótica o asimbiótica), se dispone de información de investigaciones sobre las cantidades de N que aportan los distintos cultivos en distintas condiciones
Circulación de nutrientes en sistemas de pastoreo Adaptado de Marino y Agnus Dei (2005) Nutrientes en Forraje Consumido por el animal Retorno en forraje no consumido Retenido
por el animal Deyecciones 30-50% 50-70%
75-90% N, K y S en orina 95% P en heces 5-25%
Recuperación por las plantas
20-50% Suelo,
Corrales, Aguadas
?
Nutriente Nitrógeno Fósforo
kg/ha kg/ha
Disponibilidad en
forraje 200-250 20-25
Retorno por forraje
no consumido 40-50 4-5 Retorno por deyecciones 60-75 4-5 Requerimiento reposición 100-125 12-15 Producciones de 8000-10000 kg MS/ha; Eficiencia de cosecha del 70%
Balances de N y P en sistemas de producción intensiva de carne
Marino y Agnus Dei (2005)
Balance de nutrientes: uso de “Overseer”
Balance de: N, P, K, S, Ca, Mg, Na, H
Emisión de gases (CH4, N2O, CO2) y energía
Medio ambiente: lixiviación de N, escorrentía de P Pasturas: bovinos leche y carne, ovinos, ciervos Cultivos arables: varios
Horticultura: manzana y kiwi
El modelo es gratis: http://agresearch.co.nz/overseerweb
Balance de nutrientes según Overseer
N P K S Ca Mg Na H* Entradas kg/ha/año Fertilizante 66 60 63 56 97 19 0 -0.5 Aplicación de efluente 0 0 0 0 0 0 0 0.0 Atmosférico / fijación de N 196 0 4 8 6 13 80 0.0 Irrigación 0 0 0 0 0 0 0 0.0Mineralización / liberación lenta 0 3 25 0 0 0 2 0.0 Suplementos para animales 34 6 38 3 31 18 12 -1.5 Salidas Producto 99 17 22 6 24 2 6 -0.9 Transferencia 114 14 89 12 20 8 5 -3.0 Venta de suplementos 0 0 0 0 0 0 0 0.0 Atmosférico 41 0 0 0 0 0 0 -0.1 Lixiviación / escorrentía 29 3 17 45 1 8 57 -1.9 Inmovilización / absorción 14 37 2 4 0 0 0 -0.1 Cambio en el pool inorgánico
del suelo 0 -2 5 0 89 34 25 4.1
* Acidez del suelo que afecta los requerimientos de cal M. Bermudez (2007)
Balance de P en grupos de chacras agrícolas del Litoral Oeste de Uruguay Cano (2005) Grupo Características Nº chacras Nº cultivos / año Cultivos fertilizados (%) Balance final rotación (kg P/ha) A Alta frecuencia de fertilización 7 1,13 91,1% 24,5 B Alta frecuencia de fertilización, doble cultivo,
rotaciones largas
6 1,97 86,7% 11,0
C (a) Extraen poco P, rotaciones
cortas 6 1,22 71,4% 4,5
C (b) No fertilizan los cultivos de
verano de segunda 7 1,48 62,2% -9,6 D Poseen altos niveles de P
Bray, fertilizan poco 5 1,82 42,5% -40,2
Balance de Nutrientes en una Rotación Agrícola-Ganadera R5 (T/S2º - M - S1º - P1 - P2 - P3) Balance etapa agrícola Ingreso Nutrientes Pasturas Extracción Nutrientes carne Balance agrícola ganadero N - 170 + 440 - 21.6 + 248 P (P2O5) + 29 (+ 65) 0 - 6.1 (-13.9) + 23 (+51) K - 133 0 - 1.34 - 134 S - 20 0 - 1.35 - 21.4
Fuente: A. Morón – INIA La Estanzuela (2007)
Evolución de C orgánico en 40 años
Ensayo de Rotaciones INIA La Estanzuela (Uruguay)0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 1958 1968 1978 1988 1998 2008 Años C or gán ic o ( % ) S 1 S 2 S 5 S 7
S1: Agricultura continua sin fertilización S2: Agricultura continua con fertilización S5: 50% agricultura 50% pasturas
S7: 66% agricultura 33% pasturas Fuente: A. Morón (2003)
Relevamiento de calidad de suelos en las principales áreas de producción lechera de Uruguay
• Incremento promedio del 13% de la densidad aparente • Caídas del 21% de la
macroporosidad y del 10% de la porosidad total
• Caídas del 20% de la MO, 16% de N total, 26% del NPM, 3-4% del pH, 45% del K
intercambiable, y muy variables en P Bray
Comparación con Referencia
(Promedios) K intercambiable en 30 predios lecheros de Florida
¿Qué es fertilización del
sistema?
•Los efectos de la fertilización de un cultivo se extienden a los cultivos posteriores
•Fertilizar la rotación o el sistema, es manejar estos efectos mas allá del cultivo inmediato
•Depende fuertemente del conocimiento de la dinámica de los nutrientes en el sistema suelo-planta
•La fertilización de la rotación se asocia con la idea de nutrición de suelos … y cultivos
•En segunda instancia, se asocia con la filosofía de reposición de nutrientes
Fertilización del Sistema de Producción Potenciar el reciclado de nutrientes bajo formas orgánicas (efectos sobre la MO del suelo) Mejorar los balances de nutrientes en el suelo (Reposición) Producir mayor cantidad de materia seca en cultivos de renta y cultivos de cobertura (mejorar balance de C del suelo) Aumentar la eficiencia de las aplicaciones de fertilizantes (mejor distribución, menor fitotoxicidad) Ahorro de tiempo en la siembra Uso más eficiente de maquinarias y de personal Sustentado en la residualidad de nutrientes en formas orgánicas (N, P, S) y/o inorgánicas (P, K) en el suelo Objetivos y Ventajas Residualidad de la fertilización Ensayo El Fortín – Gral. Arenales (Buenos Aires) – Serie Santa Isabel
Red de Nutrición CREA Sur de Santa Fe
Trigo/Soja 2004/05: Todos fertilizados con 86 kg N + 27 kg P + 10 kg S Maíz 2005/06: Todos fertilizados con 88 kg N + 26 kg P + 10 kg S 2007/08: Avena Pastoreo 2 976 2 715 72 57 37 91 39 28 51 80 32 74 82 88 40 73 40 31 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 Trigo 2004 Soja 2004/05 Maíz 2005/06 Soja 2006/07 Trigo 2008/09 R e n d im ie nt o ( k g/ ha ) Testigo entre 2000 y 2003 NPS entre 2000 y 2003
Fuente: CREA Sur de Santa Fe-IPNI-ASP
La reposición anual de los nutrientes extraídos por los granos podría promover un ambiente edáfico de mejor calidad para el crecimiento de los cultivos que podría explicarse por:
mayores acumulaciones de rastrojo y, por lo tanto, a una mayor
incorporación de carbono (C) al suelo;
un mayor crecimiento y proliferación de raíces; y
un mejor uso del agua (mayor infiltración, menor evaporación)
Respuesta de maíz a fertilizaciones definidas con diferentes criterios de recomendación
Perdomo y Cardellino (2007) 5862 7995 7799 8473 8549 0 2000 4000 6000 8000 10000
Test URU1 URU2 USA1 USA2
R e nd im ie nt o de gr a n o (k g/ha ) 160 119 104 182 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
URU1 URU2 USA1 USA2
R e to rn o n e to p o r f e rt iliz aci ó n ( U S D /ha) Tratamiento N P K S kg/ha ---URU1 -77 -16 -20 -7 URU2 -21 6 -20 -10 USA1 -22 9 -3 5 USA2 40 26 28 7
Balance aparente de nutrientes
