UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA

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FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8 Diagnóstico de deficiencias de P y manejo de la fertilización fosfatada Cursada 2013

Objetivos del análisis de suelo
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Objetivos del análisis de suelo Proveer un índice de disponibilidad de nutrientes en el suelo, para lo cual debe extraer el nutriente de los mismos pooles que las plantas. Predecir la probabilidad de obtener una respuesta económica a la aplicación de fertilizante. Proveer una base para el desarrollo de recomendación de fertilizantes y cal.

Diagnóstico de la fertilidad fosfatada
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Diagnóstico de la fertilidad fosfatada El diagnóstico de la fertilidad fosfatada y la recomendación de fertilización se basa principalmente en el análisis de muestras de suelo del horizonte superficial. El análisis de suelo permite conocer la capacidad de abastecimiento de P o el P “disponible”, evaluando principalmente la fracción inorgánica lábil. Los extractantes utilizados para esta determinación varían de acuerdo a características del suelo (pH, mineralogía y forma de P inorgánico dominante). Los extractantes de P se basan en distintos mecanismos (disolución ácida, intercambio aniónico, formación de complejos con cationes, o hidrólisis de cationes) para remover el P disponible.

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Criterios para la selección de una adecuada metodología de análisis de P. El extractante utilizado debe extraer todo o una parte proporcional del o las formas disponibles de P que contribuyen a la nutrición de los cultivos. La cantidad de nutriente extraído debe ser medida con rapidez y exactitud. La cantidad de nutriente extraído debe estar correlacionada con el crecimiento y rendimiento de cada cultivo (estudios de correlación). P soluble Plantas P lábil P moderadamente lábil P de muy baja labilidad

Mecanismos de extracción de P
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Mecanismos de extracción de P El test de Bray and Kurzt 1 se usa en suelos con pH subácidos a neutros: se basa en extracción de las formas inorgánicas solubles del P ligado al Fe y al Al y al Ca con NH4F (0.03M) y HCl (0.025M) y posterior determinación del H2PO4- por colorimetría: La reacción se realiza en dos pasos: Paso 1: 3F - + Al AlF3 (Al+3 decrece como AlF3 precipita) Paso 2: AlPO4.2H2O + 2H Al+3 + H2PO4- + 2H2O CaHPO4 + H Ca H2PO H2O El método de Olsen se usa en suelos neutros a alcalinos y el extractante es NaHCO3 (0.5M) a pH 8.5. En estos suelos las formas del P-Ca controlan el H2PO4- en solución: Paso 1: -HCO3 + Ca CaCO3 + H+ (Ca+2 decrece como CaCO3 precipita) Paso 2: CaHPO4.2H2O + H Ca+2 + -H2PO4 + 2H2O

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Métodos de análisis utilizados para determinar fósforo (P) extractable en suelos. Adaptado de García et al. (2007).

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Relación entre la concentración de P disponible extraída por la metodología de Mehlich 3 (Mehlich, 1984) y Bray and Kurtz (1945). Adaptado de Zamuner et al. (2006).

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Análisis de suelo Correlación Pasos en el desarrollo de un test o análisis de suelo Calibración Interpretación de los datos y recomendación de fertilización

Pasos para el desarrollo de un test de suelo
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Pasos para el desarrollo de un test de suelo Correlación: se refiere a la relación entre la absorción de un nutriente y/o la producción de materia seca de la planta y la concentración de un nutriente determinado por test de suelo en particular. “Debe existir una relación matemática (regresión) entre la producción de MS o la concentración del nutriente en la planta y la concentración en el suelo de dicho nutriente”. “Es importante que exista variabilidad del nutriente en el suelo y se deben tratar de evitar interacciones cuando sea posible, por ej, eliminar limitaciones de otros nutrientes”. “Los ensayos en invernáculo son importantes en esta etapa”. Calibración: en esta etapa se determina el significado de un análisis de suelo en términos de respuesta del cultivo. El objetivo es agrupar los suelos en categorías de concentración de nutrientes basándose en la probabilidad de respuesta del cultivo a la aplicación de fertilizantes. Esta definición se puede realizar arbitrariamente mediante el uso de un modelo matemático o mediante una aproximación probabilística (Cate y Nelson). Interpretación y recomendación: La etapa de recomendación exige un acabado conocimiento de las condiciones de suelo y clima de una determinada región. “Cuanto mayor sea el conocimiento del lote en particular, mayor será la probabilidad de efectuar una acertada recomendación”.

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Relación entre el rendimiento relativo de los cultivos y la disponibilidad de P-Bray. Adaptado de García et al. (2007). La línea punteada horizontal indica el 90% del rendimiento máximo. Umbrales críticos: 10-12, 15-17, y mg P kg-1 para soja, maíz, trigo y alfalfa, respectivamente.

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Incremento de rendimiento relativo (IRR) por el agregado de P en función de la disponibilidad de P Bray, a distintas profundidades de muestreo. (Adaptado de Calviño et al., 2000). Relación entre el P extractable Bray 1 y la respuesta al agregado de P en trigo (Adaptado de Berardo, 1994).

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Relación entre el rendimiento relativo del trigo en SD y la concentración de P-Bray a distintas profundidades. Adaptado de Zamuner et al. (2006).

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Relación entre el P extractable Bray 1 y la respuesta al agregado de P en maíz. La línea vertical indica P Bray= 15 mg kg-1 y la horizontal la respuesta en grano= 500 kg ha-1. (Garcia et al., 1997).

Etapa de recomendación de fertilización fosfatada
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Etapa de recomendación de fertilización fosfatada Se deben conocer las características de los suelos (textura, pH, etc). El conocimiento del clima, disponibilidad de agua a la siembra, la profundidad efectiva del suelo entre otros factores, afectan la respuesta del lote a la fertilización (Echeverría y Garcia, 1998). Rendimiento objetivo y requerimientos de P de cada cultivo y su grado de respuesta. Manejo del suelo (labranzas) y de la fertilización (fuente de P y método de aplicación). Filosofía o criterio de fertilización: básicamente existen dos filosofías para recomendar dosis de P, la de “nivel de suficiencia” y la de “rápida reconstrucción y mantenimiento” (Fixen and Grove, 1990).

Filosofía de nivel de suficiencia y reconstrucción parcial
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Filosofía de nivel de suficiencia y reconstrucción parcial Propone la adición de dosis que repongan lo extraído por el cultivo más la adición de una cantidad extra para ir aumentando gradualmente la concentración de P-Bray (0.4 a 0.6 mg/kg/año) hasta niveles medios, para aplicar luego dosis de mantenimiento. Si los suelos tienen valores altos a muy altos de concentración no se recomienda aplicar P. A su vez, si los niveles P-Bray están en la categoría de muy baja concentración se aumenta más la dosis de P para salir rápidamente de esa categoría. Esta filosofía de recomendación requiere del monitoreo frecuente de los suelos y de una adecuada calidad del análisis de suelo (exactitud y precisión), dado que una subestimación de la disponibilidad de P podría llevar a pérdidas de rendimiento (Fixen and Grove, 1990). Para la aplicación de esta filosofía de recomendación se necesita conocer, además del valor del análisis de suelo, el requerimiento de P por tonelada de grano exportado y el rendimiento objetivo

Filosofía de rápida reconstrucción y mantenimiento
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Filosofía de rápida reconstrucción y mantenimiento Propone llevar el suelo en uno o dos años a niveles altos de concentración de P-Bray para luego mantenerlo reponiendo la extracción de P de los cultivos. No considera por ende el aporte de reservas minerales del suelo. El objetivo es proteger al cultivo de cualquier pérdida de rendimiento. Esta metodología no requiere muestreos frecuentes de suelos y a su vez tiene menos dependencia de la calidad del análisis de suelo Para aplicar esta metodología se necesita conocer cuanto se incrementa el P-Bray por cada kg de P aplicado, lo que depende del tipo de suelo (cantidad y tipo de arcillas, pH y concentración inicial de P-Bray). Las dosis del criterio de “rápida reconstrucción y mantenimiento” son mucho mas elevadas que las determinadas empleando el criterio de “nivel de suficiencia”, y por lo tanto, esta última filosofía de recomendación es económicamente más conveniente y con menor riesgo de impacto ambiental negativo (Dahnke and Olson, 1990).

Recomendación de fertilización fosfatada: Nivel de suficiencia
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Recomendación de fertilización fosfatada: Nivel de suficiencia

Para ambas metodologías de fertilización nos surge una pregunta:
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Para ambas metodologías de fertilización nos surge una pregunta: Cuanto P hay que aplicar? Es lo mismo para todos los tipos de suelo?

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Recomendación de fertilización fosfatada: rápida reconstrucción y mantenimiento

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Relación entre el incremento de P-Bray y dosis de P aplicada. Adaptado de Rubio et al. (2007) Coef b= *P-Bray *Z – *arcilla (%); r2= 0.61

Ejemplo de cálculo para dos suelos
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Ejemplo de cálculo para dos suelos Datos del lote (0-20 cm); P-Bray= 11 mg kg-1 Cont. de arcilla: 28%; Dap= 1.2 Mg m-3; Ubicación Venado Tuerto; Z= 1 Calculo del coef b: Coef b= * P-Bray * *28= 0.559 Objetivo de la fertilización Valor obj P-Bray= 15 mg kg-1 Dosis para elevar el P-Bray en 1 mg kg-1 Si con 1 mg kg-1 elevo mg kg-1, esto significa que con 2.4 kg ha-1 elevo 0.559, entonces para 1 ppm voy a necesitar (2.4 kg ha-1)/0.559= 4.29 kg ha-1 de P. Dosis para umbral= (15 – 11)*4.29= 17.2 kg ha-1 de P

Ejemplo de cálculo para dos suelos
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Ejemplo de cálculo para dos suelos Datos del lote (0-20 cm); P-Bray= 11 mg kg-1 Cont. de arcilla: 28%; Dap= 1.2 Mg m-3; Ubicación Balcarce; Z= 0 Calculo del coef b: Coef b= * P-Bray * *25= 0.407 Objetivo de la fertilización Valor obj P-Bray= 15 mg kg-1 Dosis para elevar el P-Bray en 1 mg kg-1 Si con 1 mg kg-1 elevo mg kg-1, esto significa que con 2.4 kg ha-1 elevo 0.407, entonces para 1 ppm voy a necesitar (2.4 kg ha-1)/0.407= 5.9 kg ha-1 de P. Dosis para umbral= (15 – 11)*5.9= 23.6 kg ha-1 de P

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Recomendación de P2O5 para cultivos de trigo de 5 ton ha-1 siguiendo los criterios de suficiencia (Echeverría y García, 1998) y rápida reconstrucción según el modelo de Rubio et al. (2008) para diferentes contenidos de P-Bray en el suelo. Se asume un valor medio del rango y un umbral de 15 mg kg-1 para ambas metodologías.

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Relación entre el fósforo disuelto en aguas de escurrimiento y la concentración de P-Bray 1 (0-15 cm) en suelos pobremente drenados (símbolos vacíos) y bien drenados (símbolos llenos). Adaptado de Andraski and Bundy (2003).

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Concentración de P-Bray en función de la dosis de P para dos suelos con distinta capacidad de fijar P. Barbagelata (comunicación personal).

Manejo del fósforo en trigo y maíz
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Manejo del fósforo en trigo y maíz Método de localización del P El H2PO4 alcanza las raíces principalmente por difusión e intercepción radicular, lo que retrasa inicialmente su absorción respecto de nutrientes mov., por lo que el P debe ser aplicado antes o al momento de la siembra. Debido a la poca movilidad del P en el suelo la colocación del mismo cerca de las raíces es generalmente ventajosa. Por otra parte, la colocación de P separado de la línea de siembra impide el daño a la semilla por toxicidad. La mayor eficiencia de la aplicación en bandas vs aplicaciones en superficie o al voleo incorporada depende de la dosis, P disponible en el suelo y de las características físico-químicas del mismo. Sistemas de labranzas?

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Incremento del rendimiento del trigo por la aplicación de FDA producido por la aplicación en bandas o junto con la semilla. Adaptado de Tisdale et al. (1995).

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Respuesta al agregado de 22 kg ha-1 de P en trigo en LC en función de distintos niveles de P Bray en el suelo. Adaptado de Berardo et al. (1998).

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Rendimiento relativo del cultivo de trigo en LC para distintos niveles de P Bray. El tratamiento con N y sin P (control) y el tratamiento con N y P al voleo (Npvol) se relativizaron con el tratamiento con N al voleo y P incorporado (Npinc). Covacevich et al. (2005).

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Respuesta del cultivo de soja a la forma de aplicación del P en un suelo con bajo P-Bray. Adaptado de Baigorri et al. (1997). 200 400 600 800 1000 1200 30 60 kg ha -1 de superfosfato triple Incremento sobre el testigo (kg ha ) Voleo e inc. Bandas

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Efecto de los sistemas de labranza sobre la distribución del P disponible. Adaptado de Randall (1980). -30.0 -25.0 -20.0 -15.0 -10.0 -5.0 0.0 20 40 60 80 P disponible luego de 8 años (mg kg -1 ) Profundidad (cm) AR 0 Cincel Disco SD

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 P-Bray= 9 ppm P-Bray= 14 ppm Rendimiento, absorción y eficiencia de recuperación de P (ERP) del cultivo de trigo bajo SD en función de dosis y método de colocación. Sainz Rozas et al (2004).

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Análisis de varianza del % de fósforo retenido con el extractante de Bray I (Mc Lean, 1982) en el suelo de Necochea en función de la dosis de P y de la profundidad. Fernández Palma (comunicación personal).

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Intensidad de micorrización en raíces de trigo en Necochea en el año , 25, 50 y 150= kg P ha-1. V= aplicación en superficie anticipada; L= aplicación de P a 5 cm por debajo y al costado de la línea de siembra. Datos extraídos de Covacevich et al (2004).

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Rendimiento en grano del maíz en SD en IOWA en función del método de colocación de P para dosis de 14 y 28 kg P ha-1. 0-P= testigo, sup= al voleo en superficie en presiembra; Band= 5 cm debajo y al costado de la semilla. Adaptado de Bordoli y Mallarino (1998).

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Rendimiento en grano de soja en SD en IOWA en función del método de colocación de P para dosis de 14 y 28 kg P ha-1. 0-P= testigo, sup= al voleo en superficie en presiembra; Band= 5 cm debajo y al costado de la semilla. Adaptado de Borges y Mallarino (2000).

FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Rendimiento en grano de maíz en SD en el oeste arenoso en función del método de colocación de P para dosis de 24 kg P ha-1. 0-P= testigo, VA= al voleo en superficie en presiembra; B= 5 cm debajo y al costado de la semilla. Barraco (comunicación personal).

Consideraciones finales sobre el manejo del P
UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS Unidad 8: Diagnóstico de deficiencias de P. Cursada 2013 Consideraciones finales sobre el manejo del P Se dispone de métodos de diagnóstico (Bray 1 y Mehlich 3) adaptados a los suelos y cultivos de la región pampeana. La filosofía de recomendación basada en el “nivel de suficiencia” es la más adecuada desde el punto de vista económico y ambiental. La siembra directa provoca estratificación de P y MO, promueve el crecimiento de raíces en el estrato superficial del suelo y un mayor desarrollo de micorrizas, por lo que en suelos poco fijadores es factible la fertilización al voleo de P. Sin embargo, esta forma de colocación no es recomendable para zonas donde la humedad del suelo pueda restringir la actividad de raíces y la difusión del P a las mismas. En suelos con bajos niveles de P y bajo labranza convencional (LC) la aplicación de P en bandas cercanas a la línea de siembra es mas eficiente que la aplicación al voleo. La SD produce estratificación de P, propiciando los riesgos de pérdida en aguas de escurrimiento, principalmente en suelos con elevada pendiente. En contenidos medios a altos de P-bray, cuando las respuesta a P es baja y se fertiliza básicamente para reponer el P exportado, es posible la aplicación de P al voleo, aún en suelos bajo LC.

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