1
Fernando O. GarcíaIPNI Cono Sur
http://lacs.ipni.net/
Suelos y Fertilización
Taller CONAPROLECanelones, 29 de Noviembre de 2012
Better Crops, Better Environment … through Science
IPNI 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 Asia
Australia/ 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 Sur
LACS.IPNI.NET
LACS.IPNI.NET
Publicaciones
2
TemarioIntroducción: 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
PlantaManejo
Variabilidad GenéticaPlantas C3-C4Fijación biológica de NMicorrizasAlelopatíaEnfermedadesMalezasInsectos
Propiedades Físicas: Textura, Estructura, DensidadPropiedades Químicas: disponibilidad de nutrientes, pH, Capacidad de intercambio catiónico, Saturación de bases, Oxido-reducción, Salinidad, SodicidadPropiedades Biológicas: Materia orgánica, Biomasa microbiana, Actividad biólógica, DiversidadErosión
TemperaturaRadiaciónPrecipitaciones
Humedad relativa VientoNubosidadPresión
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%
Agua25%
Mineral40-45%
MateriaOrgánica
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
0,7
Potencial mátrico (escala log, KPa o bar)
Con
teni
do d
e ag
ua (
m3 /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 sueloy la disponibilidad de agua
(Picone, 2005)
3
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
R 2 = 0.928
0
5
10
15
20
25
30
0 20 40 60 80 100
Arena (%)
CIC
(cm
ol/k
g)
CIC = 2.85 + 0.726 Arcilla
R 2 = 0.913
0
5
10
15
20
25
30
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Arcilla (%)
CIC
(cm
ol/k
g)
Establecimiento El OscuroPerugorria (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 descomponer
Relación de la MO con laspropiedades 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 nutrientes
Nutrientes 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
4
¿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 Alcalinidad
Rango de pH típico de los Suelos
Neutralidad
Acidez AlcalinidadMuy
Fuerte Fuerte Moderado LigeroLigero 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 Manual Internacional 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)
Al
inte
rcam
bia
ble
(m
eq/1
00 m
L)
pH del suelo
pH 5.5
Nutrientes esenciales para los cultivos
Carbono (C) - Oxígeno (O) - Hidrógeno (H)
MacronutrientesNitrógeno (N) - Fósforo (P) - Potasio (K)
Nutrientes SecundariosCalcio (Ca) - Magnesio (Mg) - Azufre (S)
MicronutrientesBoro (B) - Cloro (Cl) - Cobre (Cu) - Hierro (Fe) Manganeso (Mn) - Molibdeno (Mo) - Zinc (Zn)
5
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 ambiente
La mayorfuente de errorde los análisis
de suelo proviene del muestreo
Cada lote presenta una disponibilidad de
nutrientesdiferente 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 residualidad tal como P.
6
Olsen-P
11.9
10.6
9.5
8.4
7.3
6.2
5.1
4
Análisis de suelo
Extractable 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 Chile
Ortega Blu y colaboradores, 2000
Variabilidad
-59o43'10" -59o43' -59o42'50" -59o42'40" -59o42'30"
-34o22'40"
-34o22'30"
-34o22'20"
-34o22'10"
P (ppm)01530100200300Muestras
P Bray
Tomado de Gutiérrez Boem y Marasas (2004)
Variabilidad
0
5
10
15
20
25
0 50 100 150 200 250 300
Pe (ugP g-1)
Núm
ero
de c
asos
Tomado 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 d
isp
on
ible
(p
pm
)
22 P
15 P
7 P
Testigo
Suelo franco limoso
Kitchen et al., 1990
Aplicación de fósforo en banda (trigo/soja-maíz)
1er cultivo (trigo)
2do cultivo (soja 2da)
3er cultivo (maíz)
0 2 4 6 80
10
20
30
40
50
60
70
80
P D
ISP
ON
IBLE
(p
pm
)
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 1500 25 50 75 100 125 150
P D
ISP
ON
IBL
E (p
pm
)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0 25 50 75 100 125 150DISTANCIA (m)
VARIACION PARA COMPUESTAS DE 10 SUBMUESTRAS
POCA FERTILIZACION PREVIA CON FERTILIZACION PREVIA CON APLICACION DE ESTIERCOL
Mallarino, 2001
7
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
BajoBajo Loma
LOTE 1 LOTE 2
Darwich, 2002
Muestreo por paisaje, topografíao Unidad de Mapeo
Muestreo por paisaje, topografíao Unidad de Mapeo
Mallarino, 2000
punto4 a 12 tomas100 a 400 m2
punto4 a 12 tomas100 a 400 m2
Muestreo en Grilla de PuntosMuestreo en Grilla de Puntos
Mallarino, 2000
celda4 a 12 tomas1 a 2 ha
celda4 a 12 tomas1 a 2 ha
Muestreo Grilla de CeldasMuestreo Grilla de Celdas
Mallarino, 2000
Aspectos a considerarAspectos a considerar
• Profundidad (0-20, 20-40; 0-60)• Número de muestras por lote• Número de submuestras por
muestra• Momento de muestreo• Periodicidad
• Profundidad (0-20, 20-40; 0-60)• Número de muestras por lote• Número de submuestras por
muestra• Momento de muestreo• Periodicidad
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Exactitud y Precisión(Swenson et. al. 1984)
La exactitud indica cuan cercano está el valor delanálisis de suelo respecto del promedio real delcampo. La precisión describe la reproducibilidadde los resultados.
Como ejemplo: un lote que fue muestreado 10veces, usando un procedimiento con unaexactitud del 10% (+-), y una precisión del 80%,debería tener 8 de cada 10 muestras dentro del10% (+-), del valor actual del lote.
Las investigaciones muestran que la exactitudaumenta 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 media)
N°
de
su
bm
ue
str
as
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 afilado para producir un corte uniforme en todo el perfil de muestreo.
Técnicas de muestreo
Roberts y Henry, 1999
Tanto el tiempo, la frecuencia y la profundidad del muestreo, dependen de la movilidad del nutriente.
Para nutrientes móviles (N y S), el muestreo debe realizarse con frecuencia anual a una profundidad de 60 cm o mayor. Debe ser lo más cercano a la siembra, o cuando se reduce la actividad biológica (temp. de suelo < 5°C).
Para nutrientes 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 ambiente
INTERPRETACIÓN 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 cantidad exacta del nutriente a aplicar”
Fixen y Grove, 1990
9
Los resultados analíticos del laboratorio son de poco valor sininvestigación 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 óptimosagronómicos, económicos y ambientales
• Mantener una fertilización balanceada
Relación 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
dim
ien
to M
axim
o (
%)
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 hayDepende de la
mineralogía del suelo y del contenido de MO
N-nitratos VariableSegún 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
IntercambiableMas del 50% de
la CICRelación 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/kgAltamente variable, poca
calibración
10
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
Zn1-2 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 suelosdebido 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
INTERPRETACIÓNRangos de suficiencia
Trigo 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 enteraHoja de la espiga u opuesta y debajo
Primer hoja madura desde el ápice, sínpecíolo
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
INTERPRETACIÓNRangos 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 enteraHoja de la espiga u opuesta y debajo
Primer hoja madura desde el ápice, sínpecíolo
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
11
¿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 biosólidosFertilizantes
Cosecha de granos y forrajes
Productos animales
Residuos de las plantas
Absorción
EntradaComponente Pérdida
Reserva de Nutriente en el suelo
Lavado
Pérdidas gaseosas
Escurrimiento yerosión
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
http://lacs.ipni.net/topic/nutrient‐requirements
12
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 Lecheg nutriente/kg carne g nutriente/kg leche
Nitrógeno 27.2 0.6Fósforo 6.8 1.0Potasio 1.5 1.2Azufre 1.5 0.4Calcio 12.8 1.1
Magnesio 0.4 0.01Producciones 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 pastoreoAdaptado 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 orina95% P en heces5-25%
Recuperación por las plantas
20-50% Suelo,Corrales,Aguadas
?
Nutriente Nitrógeno Fósforo
kg/ha kg/haDisponibilidad en
forraje200-250 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/overseerwebM. Bermudez (2007)
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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 0.0
Mineralización / 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 CaracterísticasNº
chacrasNº cultivos
/ año
Cultivos fertilizados
(%)
Balance final
rotación(kg P/ha)
AAlta frecuencia de
fertilización 7 1,13 91,1% 24,5
BAlta frecuencia de
fertilización, doble cultivo, rotaciones largas
6 1,97 86,7% 11,0
C (a)Extraen poco P, rotaciones
cortas6 1,22 71,4% 4,5
C (b)No fertilizan los cultivos de
verano de segunda7 1,48 62,2% -9,6
DPoseen altos niveles de P
Bray, fertilizan poco5 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 añosEnsayo 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 o
rgá
nic
o (
%)
S 1
S 2
S 5
S 7
S1: Agricultura continua sin fertilizaciónS2: Agricultura continua con fertilización S5: 50% agricultura 50% pasturas S7: 66% agricultura 33% pasturas Fuente: A. Morón (2003)
Fuente: A. Morón y colaboradores – INIA La Estanzuela (2008)
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
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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 fertilizaciónEnsayo 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 SMaíz 2005/06: Todos fertilizados con 88 kg N + 26 kg P + 10 kg S2007/08: Avena Pastoreo
29
76
27
15
72
57
37
91
39
285
18
0
32
74
82
88
40
73
40
31
0100020003000400050006000700080009000
Trigo 2004 Soja2004/05
Maíz2005/06
Soja2006/07
Trigo2008/09
Ren
dim
ien
to (
kg/h
a)
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 77998473 8549
0
2000
4000
6000
8000
10000
Test URU1 URU2 USA1 USA2
Re
nd
imie
nto
de
gra
no
(k
g/h
a) 160
119
104
182
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
URU1 URU2 USA1 USA2
Ret
orn
o n
eto
po
r fe
rtili
zaci
ón
(U
SD
/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
http://lacs.ipni.net/topic/tools