XI CONGRESO NACIONAL DE AAPRESIDXI CONGRESO NACIONAL DE AAPRESIDII SIMPOSIO DE FERTILIDAD Y FERTILIZACIÓN EN SIEMBRA DIRECTAII SIMPOSIO DE FERTILIDAD Y FERTILIZACIÓN EN SIEMBRA DIRECTA

Rosario, 26Rosario, 26--29 de Agosto de 200329 de Agosto de 2003

Balance de nutrientes en la RotaciónImpacto en Rendimientos y Calidad de Suelo

Fernando O. García

WWW.INPOFOS.ORGWWW.INPOFOS.ORG

TemarioTemario

¿Qué es un balance de nutrientes?¿Qué es un balance de nutrientes?

¿Por qué es importante considerar el balance de ¿Por qué es importante considerar el balance de nutrientes?nutrientes?

Los balances de nutrientes y los rendimientosLos balances de nutrientes y los rendimientos

La fertilización balanceada y la calidad del sueloLa fertilización balanceada y la calidad del suelo

Consideraciones finalesConsideraciones finales

¿Qué es el balance de nutrientes?¿Qué es el balance de nutrientes?

Es la diferencia entre la cantidad de nutrientes Es la diferencia entre la cantidad de nutrientes que entran y que se pierden de un sistema que entran y que se pierden de un sistema

definido en el espacio y en el tiempo. definido en el espacio y en el tiempo.

En general, los balances de nutrientes en En general, los balances de nutrientes en sistemas agrícolas se consideran para la capa sistemas agrícolas se consideran para la capa de suelo explorada por las raíces en períodos de suelo explorada por las raíces en períodos

anuales. anuales.

Balance de nutrientes en el sistema sueloBalance de nutrientes en el sistema suelo--cultivocultivo

Estiércol Estiércol animalanimal

y y biosólidosbiosólidosFertilizantesFertilizantes

Cosecha de granos Cosecha de granos y forrajesy forrajes

Productos animalesProductos animales

Residuos de las plantas

Absorción

EntradaComponente Pérdida

Reserva de Nutriente en el suelo

Lavado

Pérdidas gaseosas

Escurrimiento yerosión

Fijación de NFijación de N22del airedel aire

Estiércol Estiércol animalanimal

y y biosólidosbiosólidosFertilizantesFertilizantes

Cosecha de granos Cosecha de granos y forrajesy forrajes

Productos animalesProductos animales

Residuos de las plantas

Absorción

EntradaComponente Pérdida

Reserva de Nutriente en el suelo

Lavado

Pérdidas gaseosas

Escurrimiento yerosión

Lavado

Pérdidas gaseosas

Escurrimiento yerosión

Fijación de NFijación de N22del airedel aire

TiempoTiempo

Anuales, por Anuales, por ej.ej. para cultivospara cultivos

Plurianuales, por Plurianuales, por ej.ej. pasturas o pasturas o rotacionesrotaciones

Extracción de nutrientes por Extracción de nutrientes por cultivoscultivos

Se estiman a partir del rendimiento y del Se estiman a partir del rendimiento y del contenido promedio de nutrientes en contenido promedio de nutrientes en granos o forrajes cosechadosgranos o forrajes cosechados

En el sitio de Internet de INPOFOS En el sitio de Internet de INPOFOS www.ppiwww.ppi--ppic.org/ppiweb/ltams.nsfppic.org/ppiweb/ltams.nsf se se dispone de una planilla de cálculo Excel dispone de una planilla de cálculo Excel que permite estimar las necesidades que permite estimar las necesidades totales y extracción de nutrientes de totales y extracción de nutrientes de cultivos de grano y forrajerascultivos de grano y forrajeras

Planilla de Cálculo de Requerimientos y Extracción de NutrientesCerealesCultivo RendimientoMaíz 10000

Nutriente Requerimiento Ind. Cosecha Necesidad Extracciónkg/ton kg kg

N 22 0.66 220 145P 4 0.75 40 30K 19 0.21 190 40Ca 3 0.07 30 2Mg 3 0.28 30 8S 4 0.45 40 18B 0.020 0.25 0.200 0.050Cl 0.444 0.06 4.440 0.266Cu 0.013 0.29 0.130 0.038Fe 0.125 0.36 1.250 0.450Mn 0.189 0.17 1.890 0.321Mo 0.001 0.63 0.009 0.006Zn 0.053 0.50 0.530 0.265

www.ppiwww.ppi--ppic.orgppic.org//ppiwebppiweb//ltams.nsfltams.nsf

Ingresos de nutrientes al sistemaIngresos de nutrientes al sistema

Se estiman a partir de la cantidad de Se estiman a partir de la cantidad de abono orgánico o fertilizante que se abono orgánico o fertilizante que se aplican y su contenido de nutrientesaplican y su contenido de nutrientes

En el caso de la fijación biológica de NEn el caso de la fijación biológica de N22(simbiótica o (simbiótica o asimbióticaasimbiótica), se dispone de ), se dispone de información de investigaciones sobre las información de investigaciones sobre las cantidades de N que aportan los distintos cantidades de N que aportan los distintos cultivos en distintas condicionescultivos en distintas condiciones

¿Por qué es importante considerar ¿Por qué es importante considerar el balance de nutrientes?el balance de nutrientes?

Porque los balances negativos reducen la Porque los balances negativos reducen la disponibilidad de nutrientes en los suelos disponibilidad de nutrientes en los suelos afectando los rendimientos de los cultivos afectando los rendimientos de los cultivos y la calidad (fertilidad) de los suelosy la calidad (fertilidad) de los suelos

Porque estos balances son negativos a Porque estos balances son negativos a nivel de lote y a nivel regionalnivel de lote y a nivel regional

Balance de nutrientes en una rotación MBalance de nutrientes en una rotación M--SS--T/ST/S

325 kg Urea193 kg FDA

58 kg SA

158 U$S/ha 53 U$S/ha/año

Cultivo Maíz Soja I Trigo Soja II SumaRendimiento (kg/ha) 10000 4000 3500 2500

N 145 120 69 75 410P 30 27 13 17 87S 18 19 4 12 52

Urea 200 100 300FDA 100 50 80 230SA 50 50 60 160

N -25 -101 -71 -197P -10 -17 -14 -40S -6 -7 -1 -14

Urea 6 43 32 81FDA 15 27 22 64SA 6 6 1 13

Extracción de Nutrientes (kg/ha)

Aplicación de fertilizantes (kg/ha)

Balance de nutrientes (kg/ha)

Costo del desbalance (U$/ha)

En Soja se consideró que 50% del N es provisto por fijación biológica

Extracción y Aplicación de Nutrientes Extracción y Aplicación de Nutrientes en Trigo, Maíz, Soja y Girasolen Trigo, Maíz, Soja y Girasol

Promedios 1996/2001

En el período 1996En el período 1996--2001, fueron aplicados 29%, 45%, 1% y 9% del N, P, 2001, fueron aplicados 29%, 45%, 1% y 9% del N, P, K y S exportados, respectivamente, en maíz, trigo, soja y girasoK y S exportados, respectivamente, en maíz, trigo, soja y girasoll

Extracción NPKS

0

300

600

900

1200

N P K S

mile

s to

n

GirasolSojaTrigoMaíz

10901090

228228

475475

131131

Aplicación NPKS

14.73.7

365

116

0

300

600

900

1200

N P K Sm

iles

ton

Extracción NPKS

0

300

600

900

1200

N P K S

mile

s to

n

GirasolSojaTrigoMaíz

10901090

228228

475475

131131

Aplicación NPKS

14.73.7

365

116

0

300

600

900

1200

N P K Sm

iles

ton

Esta Esta desbalancedesbalance implica la remoción de nutrientes del suelo implica la remoción de nutrientes del suelo por un valor promedio de por un valor promedio de U$SU$S 1141 millones por año1141 millones por año

Balance de NutrientesCultivos de Grano – Período 1996/2001

73483981920Azufre

68486848TotalTotal

15503305223327Potasio

14899006971597Fósforo

3075544221907632Nitrógeno

millones U$S

miles tmiles tmiles t

Costo total

Remoción neta

AplicaciónExtracciónNutriente

Rendimientos acumuladosRendimientos acumuladosTrigo/Soja Trigo/Soja –– Maíz Maíz -- Soja (1999Soja (1999--2001)2001)

Ensayos AAPRESIDEnsayos AAPRESID--INPOFOS INPOFOS -- Sudeste de CórdobaSudeste de Córdoba--Sur de Santa FeSur de Santa FeCafferataCafferata, Corral de Bustos, Los Surgentes, Monte Buey, , Corral de Bustos, Los Surgentes, Monte Buey, NoetingerNoetinger

RtoRto Base Soja = Base Soja = RtoRto Soja + 50% Soja + 50% RtoRto Trigo + 40% Trigo + 40% RtoRto MaízMaíz

8350

1018511100 11036 11181 11212

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Testigo NP NPS NPSKCl NPSKMg NPSMgKmicros

Ren

dim

ient

o A

cum

ulad

o (k

g/ha

, Bas

e So

ja)

Rendimientos de Maíz, Trigo y Soja en Ensayos a Largo PlazoRendimientos de Maíz, Trigo y Soja en Ensayos a Largo PlazoDon Osvaldo, C. Don Osvaldo, C. AldaoAldao (Córdoba) (Córdoba) –– Sitio DegradadoSitio Degradado

Promedios de dos añosPromedios de dos años

+ 683 kg/ha de soja

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Maíz Trigo Soja Acumulado

Ren

dim

ient

o (k

g/ha

) TestigoNPNPSNPS Rep

Fuente: Gudelj y col., INTA M. Juárez/Casilda-AAPRESID-ASP-INPOFOS

Rendimientos de Maíz, Trigo y Soja en Ensayos a Largo PlazoRendimientos de Maíz, Trigo y Soja en Ensayos a Largo PlazoLos Los ChañaritosChañaritos, Corral de Bustos (Córdoba) , Corral de Bustos (Córdoba) –– Sitio No DegradadoSitio No Degradado

Promedios de dos añosPromedios de dos años

+ 455 kg/ha de soja

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Maíz Trigo Soja Acumulado

Ren

dim

ient

o (k

g/ha

) TestigoNPNPSNPS Rep

Fuente: Gudelj y col., INTA M. Juárez/Casilda-AAPRESID-ASP-INPOFOS

Residualidad de FósforoINTA 9 de Julio (Buenos Aires)

Suelo Hapludol típico

1011

7

2989

1996

1054

4

2335

1015

9

3785

2049

1109

6

2433

1084

3

4553

2177

1234

6

2443

1170

8

4990

2764

1234

2

2409

1177

1

5566

2945

1364

6

3065

0

3000

6000

9000

12000

15000

Maíz 1999 Trigo 2000 Soja 2000 Maíz 2001 Soja 2002

Ren

dim

ient

o (k

g/ha

)

Testigo

P 10

P 20

P 40

P 80

P aplicado a la siembra del Maíz en Septiembre 1999P aplicado a la siembra del Maíz en Septiembre 1999

Balance de P y Evolución de P Bray en el sueloEnsayo Inchausti – UEEA INTA 9 de Julio

P Bray = 0.10 Balance + 14.9R 2 = 0.86

02468

1012141618

-120 -100 -80 -60 -40 -20 0 20 40

Balance de P (Aplicado-Extraído) (kg/ha)

P B

ray

(ppm

)

Se necesitan 9Se necesitan 9--10 10 kgkg de P (45de P (45--50 50 kgkg de SFT) de SFT) para aumentar 1 para aumentar 1 ppmppm el nivel de P el nivel de P BrayBray

Calidad de SueloCalidad de Suelo((LarsonLarson y y PiercePierce, 1991), 1991)

El suelo debe El suelo debe

Proveer un medio para el crecimiento de las Proveer un medio para el crecimiento de las plantasplantasRegular y Regular y particionarparticionar el flujo de agua en el el flujo de agua en el ambienteambienteServir como un buffer ambiental en la formación, Servir como un buffer ambiental en la formación, atenuación y degradación de compuestos atenuación y degradación de compuestos ambientales peligrososambientales peligrosos

La calidad del suelo se ha definido en términos de La calidad del suelo se ha definido en términos de sus propiedades químicas, físicas y biológicassus propiedades químicas, físicas y biológicas

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 propiedades del suelo con la materia orgánica

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 materia orgánica

Relación C/N/P/S promedio de 140:10:1.3:1.3Cada 1% de materia orgánica en 20 cm de suelo con densidad de 1.1 ton/m3

12000 - 13000 kg/ha de C1000 -1200 kg/ha de N90 -120 kg/ha de P90 -120 kg/ha de S

C orgánico y Fertilización en la Rotación MaízC orgánico y Fertilización en la Rotación Maíz--Trigo/SojaTrigo/Soja

-1000

-500

0

500

1000

1500

Don Osvaldo Los Chañaritos

C h

umifi

cado

(kg/

ha)

Testigo NP NPS NPS Rep

Balance de C humificado en el suelo según el modelo AMG

(Andriulo, 1999)

0

3000

6000

9000

12000

Don Osvaldo Los Chañaritos

Apo

rte

de C

de

resi

duos

(k

g/ha

)

Testigo NP NPS NPS Rep

Aporte de C en los residuos según índice de cosecha

y contenido de C de los residuos

0

3000

6000

9000

12000

Don Osvaldo Los Chañaritos

Apo

rte

de C

de

resi

duos

(k

g/ha

)

Testigo NP NPS NPS Rep

Aporte de C en los residuos según índice de cosecha

y contenido de C de los residuos

Elaborado a partir de información de Gudelj y col. (INTA M. Juárez/Casilda-AAPRESID-ASP-INPOFOS)

¿Cuánto “fertilizante” se lleva del suelo ¿Cuánto “fertilizante” se lleva del suelo un cultivo de soja de 4000 kg/ha?un cultivo de soja de 4000 kg/ha?

120 120 kgkg de Nitrógenode Nitrógeno260 260 kgkg/ha de Urea (50% FBN)/ha de Urea (50% FBN)

27 27 kgkg de Fósforode Fósforo132 132 kgkg/ha Superfosfato Triple/ha Superfosfato Triple

19 19 kgkg de Azufrede Azufre79 79 kgkg/ha Sulfato de Amonio/ha Sulfato de Amonio

¿Cuánto cuesta reponer el “fertilizante” ¿Cuánto cuesta reponer el “fertilizante” que se lleva del suelo un cultivo de que se lleva del suelo un cultivo de

soja de 4000 kg/ha?soja de 4000 kg/ha?

132 kg/ha Superfosfato Triple

211 211 kgkg de sojade soja

79 kg/ha Sulfato de Amonio

95 95 kgkg de sojade soja