Manejo de la fertilidad de los suelos en el cultivo de café Recopilación de Jorge Martínez Rayo jmartinazaret@yahoo.com

¿Cuánto fertilizantes importamos en Nicaragua? ¿Cuánto fertilizantes exportamos en Nicaragua? En café 1,500,000 qq de café año equivalente a 7,635,000 kg de N = 365,000 urea 1,230,000 kg de P = 103,200 MOP 8,520,000 kg de K = 374880 KCl

Situación de los suelos de la región Telpaneca y San Juan buen porcentaje de MO Limitantes de N y P casi general Limitantes de K en suelos arenosos y donde se extrae musáceas Pocos problemas de Ca

Situación del manejo de la fertilidad de suelos Desconocimiento en general No hay actividades dirigidas Análisis de suelo Procedimiento para tomar muestras Interpretación Recomendación

Aspectos básicos de la fundamentales Absorción de nutrientes Planta de café puede absorver muchas cosas Los iones de los nutrientes deben estar disueltos en el agua del suelo ( “solución del suelo”) para que las plantas puedan absorberlos Los iones pasan desde la solución del suelo hasta el centro vascular de las raíces a través de membrana celular El movimiento a través de la membrana puede ser pasivo o activo

ABSORCION DE NUTRIENTES Típico de nutrientes con flujo masivo. Entran a la planta con el agua Movimiento a través de la membrana por diferencia de concentraciones (a favor del gradiente de concentraciones) Pasiva

ABSORCION DE NUTRIENTES transporte de minerales Ocurre a través de la membrana en contra del gradiente de concentraciones Requiere energía para “bombear” a los iones hacia dentro de la celula Activa K s Mg P Cl

NUTRIMENTOS MACRO Y MICRONUTRIENTES Carbono Hidrógeno Oxígeno 16 Elementos Esenciales Minerales Micronutrientes CI, Fe, Mn, B, Zn, Cu Mo, Co, Ni, Macronutrientes N,P,K. Secundarios Ca, Mg, S.

MOVIMIENTO INTERNO DE NUTRIENTES Los nutrientes que pueden traslocarse en la planta - móviles: Nitrógeno Fósforo Potasio Magnesio Molibdeno Los nutrientes que son fijados luego de su uso – inmóviles: Azufre Calcio Hierro Cobre Manganeso Zinc Boro

Formas de absorción de nutrimentos Elemento Forma de absorción Expresión química en el fertilizante Nitrógeno NH+4, NO-3 N Fósforo H2PO4- , HPO4-2 P2O5 Potasio K+ K2O Calcio Ca+2 CaO Magnesio Mg+2 MgO Azufre SO-4 S Hierro Fe+2 Fe Cobre Cu+2 Cu Zinc Zn+2 Zn Manganeso Mn+2 Mn Boro B4O7-2 , H2BO3- B Cloro Cl- Cl Molibdeno MoO4-2 Mo

FUNCION EN LA PLANTA Ca S Mg B Zn Fe Cu Mn Mo División celular XX   Respiración Transpiración Aprovechamiento del N Síntesis de clorofila Síntesis de vitaminas Producción de semillas Fijación de N Elaboración de azúcares Fertilidad del polen Reproducción de la planta Fotosíntesis Traslocación del P Producción de almidón Maduración y altura Oxidación y reducción Síntesis de carbohidratos Aumento de azúcares Formación de aminoácidos

Fuente: PROCAFE – El Salvador

Velocidad de Movimiento 100% 90% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% N 100% K 90% P, S , Mg, Mn Fe, Zn, Cu, Mo 40 – 65% } Boro 20% Calcio 5% Micro – Nutricios , FAO 1977

Nitratos (NO3-) retenidos en el suelo Lixiviación: Nitratos (NO3-) retenidos en el suelo Los fosfatos y nitratos son poco retenidos por las arcillas NO3- At the opposite extreme from phosphate is nitrate. Nitrate is a very important form of nitrogen and is readily taken up by plants. Nitrate, however, is very weakly held by soils. Unlike phosphate it is very soluble and does not react with with other elements in soils to form new solids. Nitrate also is not held by iron and aluminum oxide clay surfaces. The only way nitrate is held in soils is by anion adsorption. Nitrate is held very weakly by anion adsorption and most Pennsylvania soils have very little anion adsorption capacity. Therefore nitrate tends to remain in the soil solution. Any nitrate that is not taken up by plants can very easily be leached from the soil as water moves downward through the soil. The nitrate can then move into tile lines and into streams, or downward into groundwater. To prevent nitrate pollution of surface or groundwater it is important to carefully manage nitrogen applications to crops. Nitrogen in manures and in commercial fertilizers is readily converted to nitrate. Si el nitrato no es tomado por las plantas probablemente se perderá

ENTONCES LA FERTILIDAD DE LOS SUELOS FUNCIONA ASI: La superficie de la mayoría de los coloides del suelo tiene cargas negativas (-) que atraen y retienen a los nutrientes que tienen carga positiva (+) como K+, Ca+, Mg+, NH4, Na+, H+, y Al+ y micro elementos. Los nutrientes que quedan en la solución del suelo, son tomados por la raíz, se incorporan a las plantas y se van con la cosecha. Poca parte de ellos regresa al suelo a través de la descomposición de la paja o rastrojo. Gradualmente los nutrientes de la solución del suelo se van agotando y entonces los coloides van soltando gradualmente los nutrientes que tienen pegados (absorbidos) a su superficie, para que los tomen las raíces de los cultivos y vuelvan a salir con las cosechas siguientes.

CIC: EL SUELO COMO RESERVA DE NUTRIENTES CIC es la suma de los cationes intercambiables que el suelo puede absorber por unidad de peso, expresado en meq/100g NEGATIVO Arcillas y MO tienen cargas negativas POSITIVO Cationes (NH4, K, Ca, Mg) tienen carga positiva - - Mg++ K+ Ca++ NH4+ Mg++ Cationes adsorbidos - - - - - K+ Ca++ Mg++ K+ Los cationes son adsorbidos por las arcillas - Arcillas con carga negativa - Cationes en solución - NH4+ - - - - - NH4+ NO3- Ca++ K+ Ca++ Los aniones son móviles y son lixiviados Cl- NO3-

CIC es la suma de cationes intercambiables (con carga +) que el suelo puede absorber por unidad de peso o volumen en meq/100g Una CIC alta : suelo con alta capacidad de retener nutrientes entre periodos de fertilización Una CIC alta: retención de nutrientes que previene la lixiviación durante el riego y provee de un poder buffer (fluctuaciondes bruscas de pH) Los cationes se adsorben a los sitios negativos en las partículas del suelo, por intercambio catiónico pasan a la solución del suelo y son absorbidos por las raíces Suelos arcillosos con alta capacidad de adsorcion de nutrientes  Fertilizar menos frecuente con mayor dosis Suelos arenosos con menos retencion de nutrientes  Fertilizar mas frecuentemente con menores dosis

Ley del anticipo

Ley del mínimo o de Liebig Factores importantes para el balanceo de la nutrición del café Leyes de la fertilidad Ley del mínimo o de Liebig

Ley del rendimiento óptimo económico Aportes de N Lb/mz Rendimiento Lb/mz Ingreso bruto C$ Costo adic. fertiliz. C$ Ganancia neta C$ 3810 3238.5 0.0 38.5 4540 3859.0 110.5 3748.5 77 5114 4346.9 221.0 4125.9 115.5 5422 4608.7 331.5 4277.2 154 5521 4692.9 442.0 4250.9 192.5 5424 4610.4 552.5 4057.9   Precio de la lb de N = C$2.87 Precio de la Lb de arroz = C$ 0.85 Fuente: Modificado de la f uente original Manejo integrado de la fertilidad de los suelos de Nicaragua . INTA FAO

Fuente: Modificado de la f uente original Manejo integrado de la fertilidad de los suelos de Nicaragua . INTA FAO

Ley del equilibrio entre los nutrientes

FOSFORO P Absorción: anión fosfato H2PO4- ; HPO42- 0.1-0.4 % peso seco de la planta Funciones Acidos nucleicos/ADN (código genético) Azúcares ATP (energia) Fosfolípidos Coenzimas Absorción: anión fosfato H2PO4- ; HPO42- Forma precipitados insolubles con Ca, Mg, Al, Fe Muy poco móvil en el suelo (adsorción & precipitación) Exceso puede causar incompatibilidad con el Zinc P

Efecto de alto nivel de acidez Sistema radicular dañado Sistema radicular normal Tomado de metalosate

MULDER - 1947 P B Fe N K Zn Mn Mg Ca Cu Interacción de los Minerales en las Plantas P B Fe N K Zn Mn Mg Ca Antagonismo Cu Sinergismo MULDER - 1947

POTASIO K 1-4 % del peso seco de la planta Funciones Regulación de la presión osmótica Regulación de > 60 sistemas enzimaticos Colabora en la fotosíntesis Promueve la translocación de fotosintatos Regula la apertura de los estomas y el uso del agua Promueve la absorción de N y la síntesis de proteínas Absorción: catión potasio K+ Movilidad limitada en el suelo (adsorción) Puede lavarse en suelos arenosos K

El K regula el movimiento de azúcares Elementos claves para establecer programas de fertilización Funciones de los nutrientes en las plantas Funciones del K en las plantas Transporte de azúcares El K regula el movimiento de azúcares Con la deficiencia de K los productos de la fotosíntesis se acumulan en las hojas.

El potasio acelera el flujo de productos asimilados Flujo de savia en el floema alto en K bajo en K minutos 30 60 90 120 150 180 2.5 1.5 1.0 0.5 2.0 ml/planta

El exceso de N, la deficiencia de K, ó las dos condiciones, reducen la resistencia de los cultivos a las enfermedades, aplicaciones de K aumentan la resistencia de las plantas al ataque de plagas Ausencia de K provoca baja producción de antioxidantes: provoca rapidez en la maduración de las plantas

Relación entre el potasio foliar y el % de infección de Cercospora coffeicola en el grano y la producción de café Potasio en las hojas (%) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 60 120 180 Dosis (g/árbol) Infección Producción Contenido de K 6 7 5 4 3 2 1 Rendimiento (kg x 1000) 30 35 25 20 15 10 Infección (%) Valencia, 1998

COMPORTAMIENTO DEL POTASIO Es más móvil que el fósforo Aumentar la dosis de potasio (absoluta y relativa al nitrogeno, N:K) en las etapas reproductivas para obtener frutos de calidad (tamano, color, aroma, etc) Puede ocasionar deficiencias de Ca y Mg, compite con ellos en la absorción radicular. Si su nivel es bajo, repercute en la reducción del tamaño del fruto y del rinde, que además tiene peores cualidades organolépticas. Regula temperatura y pérdida de agua

INTERACCION ENTRE NUTRIENTES Antagonismo Mg x K ()

SE HAN PREVENIDO MAS ENFERMEDADES DE LAS PLANTAS CON EL USO DE POTASIO QUE CON NINGUNA OTRA SUSTANCIA Departamento de Agricultura de los Estados Unidos

Aplicaciones excesivas de Ca conllevan a deficiencia de K, ocasionando susceptibilidad a enfermedades

¿Cómo diagnosticar la deficiencias de nutrientes?

¿Cómo diagnosticar la deficiencias de nutrientes?

Absorción de nutrientes de acuerdo a pH del suelo

Deficiencia de nutrientes de acuerdo a la madurez del tejido FAO Regional Office for Asia and the Pacific, 2005

DEFICIENCIAS DE NUTRIENTES

Deficiencia de nitrógeno en café

Deficiencia de nitrógeno en café

Deficiencia de nitrógeno

Deficiencia de nitrógeno en maíz

Deficiencia de Potasio alfalfa

Deficiencia de Potasio en caña de azúcar y maíz

Deficiencia de Potasio en

Deficiencia de Potasio en papa

Deficiencia de Potasio soya

Deficiencia de Potasio tabaco

Deficiencia de Potasio en tabaco

Deficiencia de Magnesio (Mg)

Deficiencias Fosforo Calcio Potasio Boro

Deficiencia de Potasio en frutos de banano Deficiencia de azufre en repollo chino

Deficiencia de Zinc en café

Deficiencia de fósforo

Deficiencia de boro

Deficiencia de cobre

Deficiencia de azufre

Deficiencia de azufre

Deficiencia de calcio

Deficiencia de hierro

Deficiencia de magnesio

Deficiencia de manganeso

Deficiencia de nitrógeno

Deficiencia de nitrógeno

Deficiencia de potasio

Deficiencia de Cinc

Deficiencia de Cinc

Muestra de suelo Productor o empresa: _______________ Fecha de muestreo:_________________ Dirección:______________________________________ Municipio:_____________________________________ Departamento:__________________________________ Cultivo a establecer:_____________________Rendimiento kg/ha:______________ Ultima fecha de fertilización:__________ Fertilizante utilizado:__________________

PRINCIPALES MATERIAS PRIMAS UTILIZADAS EN MEZCLAS FISICAS DAP MAP UREA 46-0-0 TRIPLE SUPERFOSFATO 0-46-0 DAP 18-46-0 KCl 0-0-60 K-MAG 0-0-22-18-22(S) SULFATO DE POTASIO 0-0-50-17(S) NITRATO DE AMONIO 33.5-0-0 SULFATO DE AMONIO 21-0-0-24(S) RAZORITA 15% B SULFATO DE ZINC 31% Zn K-MAG KCl

Cálculo de dosis de fertilizantes ¿Que hay que conocer? Análisis de suelo

Requerimiento de fertilizantes para la producciòn de 22 qq de grano verde Elements (kg) Parts of tree N P K Ca Mg S Roots 15 2 25 9 Branches 14 20 6 3 1 Leaves 53 11 45 18 7 Fruits 30 35 Total 112 125 36 FAO Regional Office for Asia and the Pacific, 2005

CALCULOS DE LAS CANTIDADES DISPONIBLES DE NUTRIENTES A PARTIR DE LOS ANALISIS SUELOS Partes por millón (ppm) Pesa y expresa la cantidad de partes de un determinado nutriente en un millón de partes del suelo. Microgramo por mililitro (Ug / ml) Se refiere a las millonésimas de gramo de un nutriente contenida en un mililitro de suelo. En la practica se hace corresponder con la unidad ppm.

1 equiv-gr. De Ca+2 = 40 grs. 2 = 20 gr de Ca+2 1 equiv-gr. De Mg +2 = 24 grs. = 12 gr de Mg+2 1 equiv-gr. De K +1 = 39 grs. 1 = 39 gr de K+1

Manejo de suelos ácidos Tomado de Ávila Vega, J (sf)

Tomado de Ávila Vega, J (sf)

Materiales de encalado Valores de neutralización relativa, % Carbonato de calcio puro 100 Dolomita (cal dolomítica) 95-108 Calcita (cal agrícola) 85-100 Conchas calcinadas 80-90 Greda 50-90 Cal quemada 150-175 Cal hidratada 120-135 Escorias básicos 50-70 Ceniza de madera 40-80 Yeso Ninguno Sub productos Variables

Interpretación de resultados de Calcio – Magnesio - Potasio Suelo: -Nivel de suficiencia de elemento disponible -Relación Básica de Saturación de Cationes Ca 65-85% de CICE Mg 6-12% de CICE K 2-5 % de CICE H – Al - Fe % restante

Tomado de Herrera, D (RAMACAFE 2008) CIC - - - - - - Mg+2 Mg+2 Mg+2 Ca+2 Ca+2 Ca+2 H+ Ca+2 Mg+2 Mg+2 Ca+2 Ca+2 H+ Al+3 H+ - - - - - - K+ K+ Al+3 Ca+2 Ca+2 Ca+2 H+ K+ Tomado de Herrera, D (RAMACAFE 2008)

Tomado de Herrera, D (RAMACAFE 2008) Fijación de P y CIC O- OH H H2O OH Al Al Al H2PO4 OH OH OH OH Ca+2 OH Al Al Al Mg+2 OH OH OH OH OH H2PO4 Al Al Al H2O OH O- OH H Tomado de Herrera, D (RAMACAFE 2008)

Tomado de Ávila Vega, J (sf)

(SB1-SB2) x CIC NC (T/ha) = 100 VNRT NC = Necesidades de material calcáreo (T/ha) SB1 = % de saturación de bases que se desarrolla el cultivo (60% para café) SB2 = Saturación de bases (Ca+Mg+K)/CIC*100 CIC = Capacidad de Intercambio Catiónico (Al + Ca + Mg + K) VNRT = Valor de Neutralización Relativo Total (según el tipo de cal)

Fósforo Capacidad de fijación mayor a 2000 ppm en algunos suelos tropicales >30 ppm en el suelo considerado “suficiente” 10-30-10, 12-30-10 Clave es evitar la fijación. Cómo? Aplicación de materia orgánica Precipitación de Fe y Al Ajustarse a las condiciones Precipitación, temperatura, suelo y microbiología

INFORMACIÓN DE ALGUNOS FERTILIZANTES Porcentaje indicado: 18 - 5 - 15 - 6 - 0.7 N - P - K - Mg - B Saco de 45 Kg. contiene: 8.1 Kg de nitrógeno (N) 2.25 Kg fósforo (P2O5 ) 6.75 Kg de potasio (K2O) 2.7 Kg de magnesio (MgO) 0.32 Kg de boro (B) Si la fórmula contiene algún otro nutrientecomo azufre (S), calcio (Ca), zinc (Zn), etc., debe ser indicado con paréntesis , ej: 15-2.5-24-3-0.5 (2 Zn).

EJEMPLOS DE FERTILIZANTES QUIMICOS 10-30-10 12-24-12 15-15-15 18-5-15-6-0.6 18-3-10-8-0.4 15-3-24-6-3(S) 15-2.5-24-4-0.5-2(Zn) 15-3-31 15-3-28-3(S)

SOLUBILIDAD EN AGUA DE ALGUNOS FERTILIZANTES

EQUIVALENTES DE ACIDEZ O BASICIDAD, INDICE DE SALINIDAD Y HUMEDAD RELATIVA CRITICA DE ALGUNOS FERTILIZANTES.