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DiagnDiagnóóstico de la Fertilidad stico de la Fertilidad de Suelode Suelo

Prof. Audry GarcProf. Audry Garcííaa

Febrero, 2008

Qué es la Fertilidad del Suelo ?

“Capacidad del suelo para suministrar los elementos nutritivos esenciales a los

cultivos, en las cantidades, formas, proporciones y épocas requeridas

durante su periodo de crecimiento”

FertilidadBiológica

FertilidadFísica

Fertilidad Integral

FertilidadQuímica

Cuando un suelo es fCuando un suelo es féértil?rtil? Conceptos BConceptos Báásicossicos

Ley del MLey del Míínimo (nimo (LiebigLiebig))

El crecimiento de la planta va a estar limitado por El crecimiento de la planta va a estar limitado por el elemento nutritivo (Factor) que se encuentre en el elemento nutritivo (Factor) que se encuentre en

menor proporcimenor proporcióón en el medio donde se n en el medio donde se desarrolla la planta.desarrolla la planta.

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Ley de los Incrementos DecrecientesLey de los Incrementos Decrecientes(Ecuaci(Ecuacióón de n de MitscherlichMitscherlich))

LA FERTILIDAD ES SOLO UNO DE LOS FACTORES DE PRODUCCIÓN DE

LOS CULTIVOS

DiagnDiagnóósticosticoVaria según suelo, cultivo clima y variedades. Lo importante es establecer que regulan la nutrición

vegetal.

Diagnóstico Integral

Zona de desarrollo de las raíces

Manejo de excesos y déficit de humedad

Variedades (fecha y densidad de siembra)

Control de competidores bióticos

Eficiencia del uso de fertilizantes

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Patrones generales de distribuciPatrones generales de distribucióón del sistema radical en n del sistema radical en funcifuncióón de la profundidad efectiva de los suelosn de la profundidad efectiva de los suelos

Suelo poco profundoSuelo profundo

Espacio radicalSuelo compactado o mesa

de agua

Profundidadefectiva

Tomado de Avilán, 1983.

Mecanismo de Transporte de Iones Mecanismo de Transporte de Iones a la Raa la Raííz z

DifusiDifusióónn: : Los iones se mueven en la fase lLos iones se mueven en la fase lííquida del suelo en quida del suelo en respuesta a un gradiente de concentracirespuesta a un gradiente de concentracióón. Es el caso n. Es el caso del del P, K, P, K, ZnZn,, estos se mueven desde el punto de > estos se mueven desde el punto de > concentraciconcentracióón al de < concentracin al de < concentracióón.n.

Flujo de MasaFlujo de Masa: : Los iones se mueven con el movimiento del agua hacia Los iones se mueven con el movimiento del agua hacia la rala raííz. Es el caso N, z. Es el caso N, CaCa, Mg, S., Mg, S.

IntercepciIntercepcióón Radicaln Radical::AbsorciAbsorcióón de los nutrientes cercanos a las ran de los nutrientes cercanos a las raííces, ces, durante su proceso de crecimiento. durante su proceso de crecimiento.

Formas IFormas Ióónicas de los Nutrientesnicas de los Nutrientes

Cl-Cloro

MoO4=, HMoO4

-Molibdeno

H3BO3 , H2BO3Boro

Mn++Manganeso

Zn++Zinc

Cu(OH)+, Cu++Cobre

Fe (OH)++ , Fe+++, Fe++Hierro

SO4=Azufre

Mg++Magnesio

Ca++Calcio

K+Potasio

H2PO4, HPO4=Fósforo

NH4+, NO3

-Nitrógeno

Formas de absorciónElemento

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•AAIIIZn

•AAICu

A•AIIMn

•IB

•AAANa

•ACl

A•SMo

AAA•ASIPFe

A•S

A•AAIMg

IIIIA•AICa

ASIAA•SK

IIPI•SP

SSS•N

ZnCuMnBNaClMoFeSMgCaKPN•

COMPORTAMIENTO DE LOS NUTRIENTES

A: AntagonismoI: Inhibición

S: Sinergismo o interacción positivaP: Precipitación

Condiciones para la Absorción y Metabolización

Presencia de agua para que actúe como solvente

Suficiente oxigeno para la absorción activa

Espacio para que la raíz pueda desarrollarse

INTENSIDAD: Actividad iónica de los nutrientes en la solución del suelo, depende de la concentración de los mismos en la fase líquida (solución del suelo)

CAPACIDAD: Cantidad del nutriente en posibilidad de liberarse desde la fase sólida y cambiable hacia la solución del suelo, en un ciclo de cultivo.

RESTITUCIÓN: Potencialidad de un suelo de suministrar nutrimentos a los cultivos en términos de muchos años (reserva a largo plazo).

PARÁMETROS DE DISPONIBILIDAD

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Fertilidad Natural del Suelo Fertilidad Natural del Suelo

Color negroColor negro: : se asocia a la a la presencia de se asocia a la a la presencia de materia Orgmateria Orgáánica altamente nica altamente descompuestadescompuesta

Cationes: CaCationes: Ca2+2+, Mg, Mg2+2+, K, K+ +

Color rojo: Color rojo:

se asocia a la a la presencia de se asocia a la a la presencia de óóxidos de Fexidos de Fe3+3+ , alta , alta meteorizacimeteorizacióón, bajo niveles de n, bajo niveles de fertilidad, pH fertilidad, pH áácidos, predominios cidos, predominios de procesos de oxidacide procesos de oxidacióónn

Color amarillo a marrColor amarillo a marróón amarillento n amarillento claroclaro: : indicativo de meteorizaciindicativo de meteorizacióón bajo n bajo ambientes aerambientes aeróóbicos (oxidacibicos (oxidacióón): n): goetitagoetita .Se relaciona con condiciones .Se relaciona con condiciones de media a baja fertilidad del suelo. se de media a baja fertilidad del suelo. se asocia con la presencia de asocia con la presencia de ÓÓxidos xidos hidratados de Fehidratados de Fe3+3+

Color marrColor marróónn: : este color esteste color estáá muy asociado a estados muy asociado a estados iniciales a intermedios de alteraciiniciales a intermedios de alteracióón n del suelo; a la presencia de del suelo; a la presencia de materia orgmateria orgáánica nica áácida parcialmente cida parcialmente descompuesta. descompuesta. Combinaciones de Combinaciones de óóxidos de Fe mxidos de Fe máás s materiales orgmateriales orgáánicos. nicos.

Fertilidad Natural del Suelo Fertilidad Natural del Suelo

Color blanco o ausencia de colorColor blanco o ausencia de color: : se asocia con la presencia de:se asocia con la presencia de:

ÓÓxidos de Al y silicatos (xidos de Al y silicatos (caolinitacaolinita, , gibsitagibsita, bauxita). , bauxita).

SSíílice (lice (SiOSiO22). ). Tierras alcalinas (Tierras alcalinas (CaCOCaCO33, , MgCOMgCO33) ) Yeso (Yeso (CaSOCaSO44. 2H. 2H22O). O). Sales altamente solubles (cloruros, Sales altamente solubles (cloruros,

nitratos de nitratos de NaNa++ y Ky K+)+)

Color gris: indicativo del ambiente anaeróbico, en condiciones de saturación con agua. En este proceso se genera la forma reducida del ión que es Fe ferroso (Fe2+)

Fertilidad Natural del Suelo Fertilidad Natural del Suelo MUESTREO CON FINES DE DIAGNÓSTICO

Se entiende por “muestreo” tanto la remoción de las muestras del suelo en el campo para ser analizadas en el laboratorio, como la localización in situ del equipo medidor en sitios seleccionados.

Determinación in situExtracción de la muestra

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Surgen las Preguntas Surgen las Preguntas

QuQuéé mméétodos empleartodos emplearCCóómo muestrearmo muestrearCuCuáántas muestras tomarntas muestras tomarCuCuáándo tomar la muestra ndo tomar la muestra CCóómo tomar la muestrasmo tomar la muestras

??MÉTODOS PARA EVALUAR LA

DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES

Síntomas visuales de deficiencia.

Análisis foliares.

Análisis de suelo.

Uso de modelos de simulación de crecimiento de los cultivos.

Cambio de color en las hojas inferiores (móvil).N Hojas verde pálido.P Hojas verde oscuro con tonos morados.K Quemado en los márgenes de las hojas.Mg Clorosis intervenal.Zn Clorosis intervenal y bronceado.

Cambio de color en hojas superiores (poco móvil).Muerte de yema terminal (Ca, B).Yema terminal viva (S, Fe, Mn, Cu, Cl, Mo).

SÍNTOMAS VISUALES DE DEFICIENCIA SÍNTOMAS DE DEFICIENCIAS

NITRÓGENO

FÓSFORO POTASIO

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Pueden ser enmascarados por efectos de ataques de plagas o enfermedades.

El síntoma indica un daño severo.

Muchas veces los rendimientos comienzan a disminuir en la fase de “Hambre Oculta”.

La deficiencia puede ser inducida por el exceso de otro elemento.

LIMITACIONES DEFICIENCIAS INDUCIDAS POR EXCESO DE OTRO ELEMENTO

FeNi, Co, CrMoBPAlFe, MnCu, ZnFeMnCa, Fe, ZnPCaSK, MoNO3

Mg, CaKCa, KNH4, Na DEFICIENCIA DEEXCESO DE

0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4Concentración del nutriente en el tejido (%)

0

2

4

6

8

Ren

d im

ient

o (T

n/ha

)

ANÁLISIS FOLIARES

Expresa el contenido de elementos nutritivos en base alpeso seco del material vegetal

Relación entre el contenido foliar del nutriente y la producción (Malavolta, 1994)

Información sobre deficiencia, toxicidades y desbalances.

Depende de la edad fisiológica del cultivo.

Depende de la parte de la planta.

Los contenidos se afectan por: la variedad, condiciones ambientales, interacción entre nutrientes.

CARACTERÍSTICAS

LAS RELACIONES ENTRE LOS NUTRIENTES EN EL TEJIDO SON MENOS SENSIBLES A LOS CAMBIOS EN LA EDAD Y PRODUCCIÓN DE MATERIA SECA

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Muestreo Foliar y de Suelo para evaluar el estado Nutricional de la Planta

Hoja para muestreo Zona de muestreo

Árboles a muestreaDirección de muestreo

Punto Mediode la planta

Vista horizontal Muestreo en suelo plantado

Radio de la copa

PerímetroPuntosde muestreos

Cítricos

Tomado de Avilán, 1983.

FASES:Toma de muestras.Análisis de laboratorio.Interpretación de los resultados.Recomendación de abonos, fertilizantes o enmiendas.

ANÁLISIS DE SUELO

No estable + Ni fijado No + Ni NO3-, NH4+

Po estable + Pi precipitado Po + Pi H2PO4-,HPO4

=

Ki mineral + Ki fijado K inter. K+

Difícilmente Fácilmente Solubledisponible disponible

Extractante ideal

1) Toma de muestras

El suelo es un cuerpo heterogéneo que presenta variabilidad horizontal, vertical y temporal, como resultado de la combinación de los factores y procesos formadores de suelo.

Para el diagnóstico químico de la fertilidad del suelo es preciso obtener una MUESTRA REPRESENTATIVA.

MateriaOrgánica

1)1) Toma de Muestra Toma de Muestra

10 ha

26.000.000.kg 1 kg 0,001 kg

Muestra Compuesta

MateriaOrgánica

EJEMPLO DE REPRESENTATIVIDAD

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Método de muestreo y/o de determinación.Tamaño y dimensiones de las muestras.Localización de la muestra en el campo.Localización de las muestras dentro del perfil de suelo (profundidades).Frecuencia de muestreo.Número de replicaciones.

(Burke et al., 1986)

FACTORES QUE AFECTAN EL MUESTREO

Criterios para el Muestreo Criterios para el Muestreo RepresentativoRepresentativo

1.1. DelimitaciDelimitacióón del n del áárearea: Identificar los diferentes : Identificar los diferentes tipos de suelos y los ltipos de suelos y los líímites dentro del paisaje mites dentro del paisaje para definir las para definir las UNIDADES DE MUESTREOS..

2.2. Densidad de muestreoDensidad de muestreo: n: núúmero de muestra mero de muestra compuesta por unidad de muestreo.compuesta por unidad de muestreo.

Unidad de muestreo Unidad de muestreo muy variablemuy variable: 1 MC/5ha: 1 MC/5ha

Unidad de muestreo Unidad de muestreo muy homogmuy homogééneanea: 1 MC/20ha: 1 MC/20ha

Unidad de muestreo Unidad de muestreo intermedia:intermedia: 1 MC/10 ha1 MC/10 ha

LOCALIZACIÓN DE LA MUESTRA EN EL CAMPO

El esquema de muestreo va a depender de la uniformidad del campo y del conocimiento previo que se tenga de la variabilidad de las propiedades.

LOCALIZACIÓN DE LA MUESTRA EN EL PERFIL

Horizontes pedogenéticos

Capas con características mas o menos homogéneas

Intervalos regulares

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LIMITES IRREGULARES

LIMITES REGULARES

Criterios para el MuestreoCriterios para el MuestreoContinuaciContinuacióónn……

3.3. Toma de Toma de submuestrassubmuestras: son las : son las muestras que componen la muestra muestras que componen la muestra compuesta (MC). Generalmente se compuesta (MC). Generalmente se toman toman 1010--20 20 submuestrassubmuestras

4.4. Profundidad de muestreoProfundidad de muestreo5.5. ÉÉpoca de muestreopoca de muestreo6.6. Frecuencia de muestreoFrecuencia de muestreo

SUBMUESTRAS / MUESTRA SUBMUESTRAS / MUESTRA COMPUESTACOMPUESTA

PROFUNDIDADES DE MUESTREO

CULTIVOS ANUALES

CULTIVOS PERMANENTES

CULTIVOS ANUALESCULTIVOS ANUALES

CULTIVOS ANUALESCULTIVOS ANUALESCULTIVOS ANUALESCULTIVOS ANUALESCULTIVOS ANUALESCULTIVOS ANUALESCULTIVOS ANUALESPASTO

10 cm10 cm

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ÉPOCA DE MUESTREO

CULTIVO ANUAL: 1-2 antes de la siembra CULTIVO PERMANENTE: Antes de la floración

PASTODespués del máximo corte o

pastoreo

FRECUENCIA DE MUESTREO

CULTIVO ANUAL: 1 vez al año CULTIVO PERMANENTE: 1 vez cada 2-3 años

Pasto: 1 vez cada 2-3 años

TOMA DE MUESTRA

MUESTREO CON PALÍN

MUESTREO CON PALÍN

MUESTREO CON PALÍN

MUESTREO CON BARRENO

MUESTREO CON BARRENO

MUESTREO CON BARRENO

Proceso de toma de muestrasProceso de toma de muestras

LABORATORIO

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Extracción de la fracción disponible (orgánica o inorgánica) que puede ser utilizada por los cultivos durante un ciclo.Alta selectividad por la fracción disponible.Alta capacidad predictiva de la respuesta del cultivo.Mantenimiento de las condiciones originales del sistema(composición, pH, CE, etc.)Poca interferencia extractante-iones en solución.Precisión y exactitud. Bajo costo y fácil preparación.

Soluciones extractoras: 2) Análisis de laboratorio

Su selección se basa en la relación entre la cantidad del elemento extraído por la solución y la cantidad que

extrae la planta.

Distribución de tamaño de partícula (Textura).Reacción (pH) y acidez intercambiable.Conductividad eléctrica.Capacidad de intercambio catiónico. % Saturación con bases.Materia orgánica.Fósforo disponible.Bases intercambiables (K, Ca, Mg, Na).Micronutrientes catiónicos (Fe, Cu, Zn, Mn).N (NT, NO3, NH4) y S (SO4) disponibles.

Determinaciones analíticas:

3) Interpretación de resultadosRelación entre los resultados del análisis y la respuesta delcultivo a la aplicación del elemento.

Niveles críticos de fósforos (P) para diferentes soluciones extractoras

0 10 20 30 40 50P disponible (mg/Kg)

0

20

40

60

80

100

Ren

dim

ient

o re

lativ

o (%

)

BAJO MEDIO ALTO

Ejemplo. 16 mg.kg-1 24 mg.kg-1

4) Recomendación de abonos, fertilizantes y enmiendas

Mantenerla calidad de los recursos suelo y agua

Rendimientos altos y sostenidos

Costos mínimos

Calidad del producto

RESPONDER LAS SIGUIENTES PREGUNTAS

¿Qué aplicar? Fuente ¿Cuánto aplicar? Dosis¿Cómo aplicarlo? Forma¿Cuándo aplicarlo? Época¿Cuánto cuesta? Costo

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