El fósforo en sistemas agrícolas Gerardo Rubio Universidad de Buenos Aires – INBA CONICET Argentina rubio@agro.uba.ar

¿Qué herramientas poseemos para saber si a nuestro suelo le falta fósforo? 20 40 60 80 100 5 10 15 25 P Bray (mg/kg) Rendimiento Maximo (%) Soja-Girasol (9-12) Maíz (15-20) Trigo (15-20) Alfalfa (20-25) Rendimiento de los cultivos en función del fósforo en el suelo. Las líneas perpendiculares al eje x indican los umbrales críticos de respuesta Claves en el tratamiento del P en sistemas agrícolas: El ciclo del P es muy simple pero …. el fertilizante es muy caro!

El fósforo es retenido por el suelo, el nitrógeno no + + NO3 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + arcillas, MO Ca, Al, Fe 1 mm PO4

Como se encuentra el fósforo en el suelo? desorción P solución HPO42 , H2PO4- P inorgánico P orgánico P orgánico lábil P orgánico resistente P adsorbido P precipitado (Ca, Fe, Al) Minerales primarios P ocluido adsorción precipitación solubilizacion inmovilización mineralización LABILIDAD P Bray

Como computamos el balance neto de P? Balance neto = P exportado en grano – P aplicado como fertilizante Balance (-) = Disminución del P Bray Balance (+) = Crédito para siguientes cultivos

¿Cuánto P exportamos con el grano? Nutriente kg de nutriente / tonelada de cultivo* Trigo Maíz Soja Girasol Sorgo Cebada Nitrógeno 18 13 49 22 17 Fósforo 3.3 2.6 5.3 5.8 3.0 Potasio 3.5 5.6 4.0 Calcio 0.4 0.2 2.7 1.3 1.0 - Magnesio 2.3 3.2 Azufre 1.2 2.5 1.7 2.0 Ciampitti, Garcia 2007

P Bray en suelos del oeste de la región pampeana y = -0.40x + 814.30 R 2 = 0.42 5 10 15 20 25 30 35 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 P Bray (ppm) n=1847 As example of the effects of negative soil nutrient balances, this database of 1847 soil samples of the Western Pampas from 1975 to 2005, shows a decrease of 0.4 ppm Bray P per year Díaz-Zorita, Duarte & Asoc. (2005) 8

9 de Julio (L. Ventimiglia) ¿Cuánto baja la disponibilidad en el suelo si no fertilizamos lo suficiente? PBray: cae 1 ppm por cada 9.8 kg P de balance negativo 9 de Julio (L. Ventimiglia) Fernandez Lopez & Ferraris, 2007

Es posible recuperar los niveles de P de suelo mediante balances netos positivos Suelos <20 ppm Bray-1 -55 kg 1 ppm + 2.7 kg 1 ppm Precio del Fertilizante SPT a 680 U$S/ton. En estos suelos seria necesario un balance negativo de 55 kg P/ha para provocar una caida de 1 ppm, lo que implicaria una perdida de 188 U$S por cada 1 ppm perdida. Red CREA Sur Santa Fe Rotaciones T/S-M y S-T/S-M Dosis: 37 kg P/ha año Arcilla: 8-20% (Ciampitti, Garcia, Piccone, Rubio 2009) 10

Suelos con alto P pueden ser insensibles a balances netos positivos > 40 ppm Bray-1 -5 kg 1 ppm Red CREA Sur Santa Fe Rotaciones T/S-M y S-T/S-M (Ciampitti, Garcia, Piccone, Rubio 2009)

Los umbrales críticos son relativamente constantes para cada cultivo y diferentes zonas de la Región Pampeana Red 1: Fertilizar (Bs As, Santa Fé) Red 2: Sudeste BA (Calviño et al.) Soja. Gutiérrez Boem et al., 2006

Los umbrales críticos de P Bray son la herramienta básica para diagnosticar la fertilidad fosforada 8 12.4 8 12.4

Los umbrales críticos son relativamente independientes del rendimiento Rendimiento relativo (%) P disponible Rendimiento (kg ha-1) P disponible Mayor crecimiento radical implica mayor capacidad de absorber P disponible Para sostener mayores crecimientos (rendimientos y requerimientos) no se necesitan mayores concentraciones de P disponible en el suelo (el umbral crítico es relativamente constante)

Los umbrales críticos son relativamente constantes para cada cultivo 600 kg/ha 450 kg/ha Rendimiento de soja fertilizada con 24 kg P ha-1 y no fertilizada en función de agua disponible en febrero. Sitios de la red con menos de 8 ppm de fósforo disponible (Calviño y Redolatti, 2004).

¿Qué estrategia de fertilización fosforada sigo? 20 40 60 80 100 5 10 15 25 P Bray (mg/kg) Rendimiento Maximo (%) Soja-Girasol (9-12) Maíz (15-20) Trigo (15-20) Alfalfa (20-25) Rendimiento de los cultivos en función del fósforo en el suelo. Las líneas perpendiculares al eje x indican los umbrales críticos de respuesta

Fertilización en soja 8 12

¿Cuál es la eficiencia de la fertilización en soja? 700 12 kgP/ha 600 20 kgP/ha 500 24 kgP/ha 400 Respuesta (kg/ha) 300 200 100 0-8 ppm 8-12 ppm 12 kgP/ha 428 208 20 kgP/ha 572 230 24 kgP/ha 513 232 Disponibilidad de fósforo Cada barra es el promedio de 5 a 7 ensayos Echeverría et al., 2002 Calviño & Redolatti, 2004 Reelaborados por Gutierrez Boem

¿Cuál es la eficiencia de la fertilización en soja? Respuesta a la fertilización (kg/ha) Resultado de la fertilización con P (u$s /ha) Dosis de P aplicada (kgP/ha) Disponibilidad de P 0-8 ppm 8-12 ppm 12 (36) 428 (71) 208 (16) 20 (60) 572 (83) 230 (-2) 24 (72) 513 (56) 231 (-15) Eficiencia media de la fertilización (kg grano / kg P aplicado) Dosis de P aplicada (kgP/ha) (Costo en U$S) Disponibilidad de P 0-8 ppm 8-12 ppm 12 (36) 35.6 17.3 20 (60) 28.6 11.5 24 (72) 21.3 9.6 Precios x kg (u$s): P: 3 Soja: 0.25 Trigo: 0.15 Maiz: 0,13 Echeverría et al., 2002 Calviño & Redolatti, 2004 Reelaborados por Gutierrez Boem

Dosis óptima económica eficiencia marginal = relación de precios RP=12 kgsoja/kgP Cada punto es el promedio de 5 a 7 ensayos Eficiencia marginal: es el aumento de rendimiento por kg de P adicional (la pendiente de la curva de respuesta) La eficiencia marginal cae a mayor dosis: ─── Ef (0-8ppm) = 52.5 – 2.524 P (16.2 kgP) ─── Ef (8-12ppm) = 24.2 – 1.234 P (9.8 kgP) Precios x kg (u$s): P: 3 Soja: 0.25 Trigo: 0.15 Maiz: 0,13 Echeverría et al., 2002; Calviño y Redolatti, 2004, reelaborados por G Boem 2008

Los modelos de N disponible asumen optima disponibilidad de P El requerimiento de fertilizante nitrogenado es altamente dependiente del rendimiento, por lo tanto también depende del nivel de P del suelo Los modelos de N disponible asumen optima disponibilidad de P Calviño , Echeverría y Redolatti, 2002

¿Qué herramientas poseemos para determinar la dosis de P? Respuesta de maíz al agregado de fósforo 20 40 60 80 100 5 10 15 25 P Bray (mg/kg) Rendimiento Maximo (%) Maíz (16) 7 ppm 9 ppm Cuanto fósforo debo agregar para incrementar 1 ppm de P Bray en el suelo?

¿Qué herramientas poseemos para determinar la dosis de P? Metodología Cuantos kg P/ha se necesitan para elevar P Bray en 1 ppm? b = 0.4536 – 0.00344Arc + 0.00356PBray1 + 0.162 Zona Zona=1 Norte; 0= Sur R2 = 0.652 Norte: b = 0.58 Sur: b = 0.41 Rubio et al. 2008

¿Qué herramientas poseemos para determinar la dosis de P? Dosis p incrementar 1 ppm (kg P ha-1)= {0.1 x Dap (t /m3) x Prof (cm)}/ Coef b Dosis (kg P ha-1)= 2.4 / Coef b (considerando D. aparente 1.2 t /m3 y profundidad 0-20 cm) Norte: b = 0.58 → 4.2 kg P ha-1 Sur: b = 0.41 → 5.8 kg P ha-1 C Tejedor (15 ppm Pb): b = 0.74 → 3.2 kg P ha-1 C Tejedor (10 ppm Pb): b = 0.67 → 3.6 kg P ha-1 Si debo subir 7 ppm: 22 y 26 kg P/ha Rubio et al.2008

Muestreo de suelo, factor clave en el diagnóstico del P 8 12

Muestreo de suelo, factor clave en el diagnóstico del P 1: distinguir áreas heterogéneas enero 1999 25 de Mayo (Buenos Aires) 1 2 3

Muestreo de suelo, factor clave en el diagnóstico del P 2: como muestreo? a: evitar sitios calientes en P 5 ppm P Bray 81 ppm 10 ppm b: profundidad: exactamente 0-20 cm (en SD también!)

Muestreo de suelo, factor clave en el diagnóstico del P 40 30 20 10 P Bray1 mgP kg -1 5 Profundidad (cm) 0-25 cm= 5 ppm 0-20 cm= 7.5 ppm 0-10 cm= 11 ppm

Muestreo de suelo, factor clave en el diagnóstico del P c: 1 muestra por área homogénea compuesta de submuestras: i) al azar: 25-30 ii) dirigidas (suelos fertilizados antes) líneas a 70 cm: 1 en el surco c/20 en entresurco líneas a 52 cm: 1 en surco c/14 en entresurco líneas a 30 cm: 1 en surco c/8 en entresurco Methods for P Analysis, J.L. Kovar and G.M. Pierzynski (eds) 2009

Casos habituales Eficiencia de la fertilización P para 10 ppm P Fertilización con P en campo propio con rotación clásica T/S – M – S 8 a 12 ppm P Bray Rinde qq/ha Exp kg P/ha Descenso ppm Bray Ascenso ppm Bray (18 kg P) Trigo 50 3.3x5=16.5 0.018x16.5=0.3 0.37x1.5=0.5 Soja 2da 22 2.2x5,3=11.7 0.21 2.3 Maiz 100 10x2.6=26 0.48 Soja 1ra 35 3.5x5.3=18.5 0.33 Eficiencia fertilización P trigo 58 ensayos región Pampeana Eficiencia de la fertilización P para 10 ppm P 38 kg trigo /kg P (Garcia) C Tejedor: 3.6 kg fert P cada 1 ppm Bray 10 ppm a 15 ppm= 18 kg P (54 dol/ ha) Respuesta a 18 kg P = 684 kg trigo (102 dol) Beneficio: 48.6 dol / ha

Casos habituales Respuesta a la fertilización (kg/ha) Campo alquiladocon rotación clásica S – S – S - T/S con rindes 30 - 40/18 6 ppm P Bray Respuesta a la fertilización (kg/ha) Resultado de la fertilización con P (u$s /ha) Dosis de P aplicada (kgP/ha) Disponibilidad de P 0-8 ppm 8-12 ppm 12 (36) 428 (71) 208 (16) 20 (60) 572 (83) 230 (-2) 24 (72) 513 (56) 231 (-15)

Entonces ….. El ciclo del P es relativamente simple pero el fertilizante es caro Si se trabaja con balances negativos de P, los margenes brutos son “falsos” Existen herramientas para planificar la fertilización P desarrolladas localmente Los umbrales críticos son bastante constantes …. El muestreo es la base del diagnóstico

Gerardo Rubio rubio@agro.uba.ar Gracias!! Gerardo Rubio rubio@agro.uba.ar visiten www.suelos.org.ar

El caso de fertilizar en la línea de siembra En el caso de soja, las dosis máximas para una merma de plantas del 20% oscilan entre 4 y 8 kg P ha-1 pero una soja de 3 ton ha-1, exporta 16.2 kg P ha-1. Ciampitti et al., 2006

Probabilidad de Respuesta Rendimiento Relativo (%) Muy Bajo Bajo Optimo Alto Muy Alto 100 50 Alta Casi Nula Baja Recomendación Mantenimiento Para Nivel de P en el Suelo (Bray-1 o Mehlich-3, ppm) Media Probabilidad de Respuesta Arrendamiento y baja inversión de capital Propietario y alta inversión de capital Beneficio Económico Adaptado de Mallarino, 2007

Tecnología de la Fertilización Fertilización Profunda - Sur de Bs.As. P 10.4 ppm P 5.1 ppm Valetti y Migasso, 1983

Diagnostico de P en trigo 53 ensayos en Argentina - 1998 a 2007 Con relación de precios de 16 de trigo por kg de P (trigo a 100 y DAP a 330), el umbral es de 21 ppm P Bray Con relación de precios de 22 kg de trigo por kg P (trigo a 120 y DAP a 550), el umbral es de 17 ppm P Bray Con relación de precios de 27 kg de trigo por kg P (trigo a 180 y DAP a 1000), el umbral es de 14 ppm P Bray Para relaciones trigo/nutriente de 17 a 26 kg de trigo por kg de P, los niveles críticos de P Bray se ubican entre 15 y 20 ppm. 38

Pero el fósforo no se va del sistema, el nitrógeno si Pérdidas (o entradas) gaseosas exportación fertilizantes lluvia .............. suelo .............. erosión lixiviación