1

Mejores cultivos, mejor ambiente … a traves de la ciencia

El Instituto Internacional de Nutrición de Plantas (IPNI) es una organización científica internacional cuya misión es desarrollar y promover información científica acerca del manejo responsable de la nutrición de planta para el beneficio de la humanidad

Eastern Europe and Central Asia

Australia/ New Zealand

Middle East

North America

Northern Latin America

Brazil

China

South Asia

SE Asia

Latin America Southern Cone

• 30 Ph.D. scientists in 10 program areas

– 9 scientists in North America

– 17 scientists in International regions

– 4 in management

Africa

El Instituto Internacional de Nutrición de Plantas

Scientific Staff IPNI es apoyado por productores mundiales de fertilizantes y asociaciones de la industria de 

fertilizantes

Investigación/Experimentación y Extensión/Educación

en Argentina, Bolivia, Chile, Paraguay y Uruguay

Trabajando con institutos de investigación/extensión, universidades,

organizaciones de productores y de profesionales, y empresas

El Instituto Internacional de Nutrición de Plantas

Programa Latinoamérica Cono Sur

LACS.IPNI.NET LACS.IPNI.NET

2

Dinámica de nutrientes en el sistema suelo – planta

Fernando García

http://Lacs.ipni.netfgarcia@ipni.net

Maestría en Ciencia de Suelos y Ordenamiento TerritorialActualización en Fertilidad de Suelos y Fertilización de Cultivos

Asunción, 19 y 20 de Julio de 2012

Instituto Internacional de Nutrición de Plantas

Nutrientes esenciales para los cultivos

Carbono (C) - Oxígeno (O) - Hidrógeno (H)

MacronutrientesNitrógeno (N) - Fósforo (P) - Potasio (K)

Nutrientes SecundariosCalcio (Ca) - Magnesio (Mg) - Azufre (S)

MicronutrientesBoro (B) - Cloro (Cl) - Cobre (Cu) - Hierro (Fe)

Manganeso (Mn) - Molibdeno (Mo) Niquel (Ni) - Zinc (Zn)

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 la MO con laspropiedades del suelo

•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

Factores que afectan la MO del suelo

• Tiempo

• Clima

• Vegetación

•Material madre

• Topografía

•Manejo: Años de agricultura, Cultivos, Labranzas, Rotaciones, Manejo del cultivo, Fertilización, Períodos de barbecho

Determinación de Materia Orgánica

• Generalmente se utiliza la combustión húmeda, método de Walkley y Black 

• Este método determina el C por oxidación

• Se considera que la MO contiene un 58% de C

• MO = C * 1.72

• Relación nutrientes en MO 

100 C : 10 N : 1 P : 1 S

3

Nutrientes en la MO

Cada 1% de materia orgánica en 20 cm de suelo con densidad de 1.1 ton/m3

12000 ‐ 13000 kg/ha de C

1000 ‐1200 kg/ha de N

90 ‐120 kg/ha de P

90 ‐120 kg/ha de S

• Funciones en formación de clorofila, aminoácidos, proteínas y vitaminas

• Esencial para lograr altos rendimientos

• Frecuentemente deficiente y limitante en los sistemas de producción

Nitrógeno

Deficiencia de N Nitrógeno • Fotosíntesis (formación de clorofila)• Aminoácidos y proteínas (enzimas)• Vitaminas

Requ

erim

ient

os

Cultivo Producción Cantidad de N absorbidotoneladas kg

Alfalfa 18 500Algodón (fibra) 1.7 200

Arroz 7.8 125Café (pergamino) 3.2 500Caña de azúcar 112 235

Festuca 10 190Maíz 10 240Maní 4.5 270

Naranjas 60 300Sorgo 8.4 250Soja 4 350

Tomates 90 260Trigo 4 130

Funciones en la planta

Acumulación de N en maízEcheverría y Sainz Rozas, 2001 - Balcarce (Bs. As.)

V6

Floración

MadurezFisiológica

0

40

80

120

160

0 50 100 150

Días desde la emergencia

N e

n b

iom

asa

aé

rea

(kg

/ha

)

LC

SD

Ciclo del N en ecosistemas agrícolas

N atmosférico (N )

Desnitrificación

Volatilización

Mineralización-Inmovilización

Nitrificación

Erosión

Biomasa microbiana

N orgánico

Lavado

Fijación

Fijación biológicaPrecipitaciones

Residuos

Fertilizante

NH NO34

2

NitratoAmonio

Absorción

Erosión

Fertilizante

Cosecha

Garcia, 1996

Oxido nitroso (N2O)

4

Principales destinos del N de fertilizante en la región pampeana, expresados en porcentaje del N aplicado a cultivos de maíz y trigo

Destino Rango Referencias

Planta 35 al 80%Melaj et al. 2003; Portela et al. 2006;

Rillo y Richmond 2006; Rimski-Korsakovet al. 2008

Materia orgánica 7 al 29%Sainz Rozas et al. 2004; Portela et al. 2006 ; Rimski-Korsakov et al. 2008;

Volatilización 1.1 al 30%Videla et al., 1996; Garcia et al. 1999;

Sainz Rozas et al. 2004; Rimski-Korsakov et al. 2007a

Denitrificación 0.13 al 6.9%Palma et al. 1997; Picone et al. 1997;

Sainz Rosas et al. 2001; Ciampitti et al. 2008

Lixiviación <0.01 al 23%Sainz Rozas, et al. 2004; Portela et al.

2006 ; Aparicio et al. 2008

Fijación biológica de nitrógeno

Cultivo Promedio Rangokg N/ha kg/ha

Alfalfa 200 50-450Trébol rojo 115 75-170

Trébol blanco 100Vicia 80 80-130

Arveja 70 30-180Soja 100 60-170Maní 40

Soja Alfalfa

Fijación biológica de nitrógenoAdaptado de Lavado et al. (2007)

Región Magnitud Condición Referencia

Pampa Ondulada

60 - 100 kg N ha-1 Soja inoculada bajo LC

Ghelfi et al., 1984

74 kg N ha-1 Soja inoculada, 3200 kg/ha

Diciocco et al., 2004

300 - 400 kg N ha-1 Alfalfa en secano Racca et al., 2001

Sudeste de Buenos Aires

100 - 200 kg N ha-1 Soja en secano y bajo riego

González et al., 1997

200 - 300 kg N ha-1 Alfalfa en secano Racca et al., 2007

Sojera Norte26% al 71% del N

acumulado (Media de 50%)

Soja inoculada Collino et al., 2007

0

100

200

300

400

500

600

Rafaela Manfredi Gral.Villegas

Anguil Barrow

N (

kg/h

a)N total absorbidoN Fijado

Producción Promedio (kg MS/ha) 18994 15285 13424 7727 5951

Fijación Biológica de Nitrógeno en AlfalfaProyecto Pronalfa INTA - Brenzoni y Rivero (1999)

Promedios de 2 variedades (Monarca y Victoria) y 2 o 3 años por localidad

68% 49% 76% 51% 58%Porcentaje del Ntotal fijado

Acumulación de N en soja inoculada y sin inocular

0

100

200

300

400

0 25 50 75 100 125

Días desde la siembra

N a

cum

ulad

o (k

g/ha

) Control

Inoculado (CB1809)

Fuente: González, 1994

V4 R3 R5 R7 C

Campaña 1988/89 - EEA INTA Balcarce (Buenos Aires, Argentina)

RendimientosControl 4222 kg/haInoculado 5060 kg/ha

Mineralización-Inmovilización de Nitrógeno

N orgánicoAmonificación

NH4+ NO3

-Nitrificación

Inmovilización

1. Métodos químicos y biológicos2. Estimaciones a partir del contenido de N orgánico3. Estimaciones a partir del rendimiento de cultivos sin fertilizar

Evaluación de la mineralización

Estimaciones de mineralización anual de N orgánico según textura de suelo

Suelos arcillosos a franco-arcillosos 1.2 - 2.5% Suelos francos a limosos 1.5 - 3.0% Suelos francos a franco-arenosos 3.0 - 4.0%Suelos arenoso-francos a arenosos 4-0 - 6.0%

5

Estimación de la mineralización de Ndurante el ciclo del cultivo

1. Métodos químicos y/o biológicosN potencialmente mineralizable TemperaturaHumedad

2. Según contenido de materia orgánica y textura de sueloConcentración promedio de N en la MO del 5%

3. A partir del rendimiento de cultivos previos no fertilizadosRendimiento como estimador del N absorbido por el cultivo N disponible a la siembra

82 - 153 kg/ha CREA Zona Norte Buenos Aires (Satorre y col., 2001)

95 - 202 kg/ha CREA Sur de Santa Fe (Thomas y col., 2001)

Recomendación de fertilización nitrogenada a partir del balance de nitrógeno

(N fert * Ef) = (Ncult) - (N siembra* Es) + (Nmin* Em)

• N fert = N del fertilizante

• Ncult = Rendimiento * Requerimiento de N del cultivo por tonelada de grano producido

• N siembra = N disponible por muestreo (preferentemente hasta 60 cm)

• N min = N mineralizado durante el ciclo del cultivo

• Es, Em, Ef = Eficiencia de uso del N disponible a la siembra, del N mineralizado y del N del fertilizante.

Rangos de eficiencias Es 0.4-0.7

Em 0.7-0.9

Ef 0.4-0.8

Regulación de la mineralización de N(Rice y Havlin, 1994)

N orgánico

Calidad de sustrato

NH4+Labranzas

Disrupciones físicas

Arcilla

Textura

Precipitaciones

Contenido de lignina

Relación C/N

Contenido de agua

Secado-rehumedecimiento

Congelado-descongelado

Temperatura

Accesibilidad

Efecto de la Temperatura

Kirschbaum, 1994Temperatura (oC)

0 10 20 30 40

Min

eral

izac

ion

Rel

ativ

a

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0 y = exp[ -3.432 + 0.186 T (1-0.5T/36.9)]

Efecto de la Humedad

Paul et al., 2003Contenido de Agua Relativo (RWC)

-0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

Min

era

lizac

ion

Re

lativ

a

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

y = 0.83 RWC + 0.42

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1421

2835

-6-5-4-3-2-1Min

era

lizac

ion

Re

lativ

a

Tem

pera

tura

(o C)

Potencial (MPa)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1421

2835

-6-5-4-3-2-1Min

eral

izac

ion

Rel

ativ

a

Tem

pera

tura

(o C)

Potencial (MPa)

Materia Orgánica Residuos en Superficie

InteracciónTemperatura/Humedad

Cabrera, 2007

6

N orgánico y mineralizado en un suelo con 10 años bajo labranza convencional y siembra directa

Carambei (Paraná, Brasil)Fuente: J. C. Moraes Sá (1996)

• Mayor contenido de N orgánico bajo siembra directa

• Similar cantidad de N mineralizado

• Conservación del N en el suelo

Profundidad Sistema convencional Siembra directa

N orgánico N mineralizado N orgánico N mineralizado

cm ----- mg/100g -----

0-7 130 6.8 255 7.8

8-21 91 5.2 101 5.2

22-40 79 4.5 93 4.6

41-60 58 3.0 70 3.2

Curva de crecimiento de maíz

Sie

mb

ra d

e M

aíz

Est

ado

V6

Flo

raci

ón

Mad

ure

z F

isio

lógi

ca

> Consumo de N por la planta

Contenido de NO3-

Biomasa microbiana N

Período de >Inmovilización de N

Mineralización de N y absorción en maízMineralización de N y absorción en maíz

Paraná (Brasil)Adaptado de Sá et al.,

1996

Pérdidas de N por lavado El nitrato (NO3

-) es soluble en agua Excesos de agua en el perfil drenan en profundidad,

arrastrando los nitratos a zonas fuera del alcance de las raíces

El nitrato lavado puede alcanzar las napas freáticas contribuyendo a la contaminación de las mismas

Las condiciones predisponentes para la ocurrencia de lavado de nitratos son:– Presencia de nitratos en el perfil– Epocas de baja absorción de N por los cultivos– Suelos arenosos, de baja capacidad de retención de agua– Suelos saturados– Precipitaciones excesivas– Riegos excesivos

Pérdidas de N por lavado en condiciones tropicales(Reichardt et al, 1982)

Suelo Cultivo Período (días)

Dosis N(kg/ha)

N lixiviado

N lixiviado del

fertilizante

Precipitaciones (mm)

Alfisol Feijao 120 120 6.7 - 661

Alfisol Feijao 365 100 15.0 1.4 1382

Oxisol Maíz 130 80 9.2 0.4 717

Alfisol Maíz 150 100 32.4 11.0 620

Alfisol Feijao 86 42 - 0.8 403

88.4 15.8 3.4 757

Pérdidas promedio de 4.5 g N de fertilizante por mm de lluvia(5% con 1000 mm de lluvia)

Pérdidas de N-NO-3 nitratos en maíz

Balcarce - Aparicio et al. (2008) Promedios de 8 campañas

0

20

40

60

80

1 1.5 2

Profundidad (m)

Pér

did

as d

e N

-NO

- 3 (K

g h

a-1

)

0

100

200

22

35

12

62

30

44

kg/ha de perdida

Dosis de N (kg/ha)

Drenaje y perdidas de N-

nitratos a lo largo de dos ciclos maíz-soja en Pergamino y

Junín (2001-2005)

Portela et al. (2006)

Dosis de N de 52 y 78 kg/ha en maíz

Perdidas totales menores del 0.01%

del N aplicado

M MS S BBBB

M MS S BBBB

7

Regulación de la desnitrificación (Tiedje, 1988)

Agua

C disponible

Textura

Plantas

Precipitaciones

Respiración

N2

NO3-

O2

NO3-

Carbono

Agua

AguaNH4

+Materia orgánica

PlantasAgua

Disrupciones físicasCompetición o excreción de otros microbios

ReguladoresPróximosDistales

Orden deimportancia

Desnitrificación en TrigoEEA INTA-FCA Balcarce - Campaña 1995

0

1000

2000

3000

4000

15-Jul 24-Aug 03-Oct 12-Nov 22-Dec

Flu

jo d

e N

2O a

cum

ula

do

(g

N h

a-1)

Testigo

120 kg/ha N

Fuente: Picone et al., 2006Perdidas de 2-3%

Clasificación por drenajeMateria

orgánicaExcesivamentebien drenado

Biendrenado

Moderadamentebien drenado

Algo pobrementedrenado

Pobrementedrenado

-- % -- ---------------------------- % de N disponible desnitrificado -------------------------< 2 2 – 4 3 – 9 4 – 14 6 – 20 10 – 30

2 - 5 3 – 9 4 – 16 6 – 20 10 – 25 15 – 45

> 5 4 – 12 6 - 20 10 – 25 15 - 35 25 – 55

Estimaciones de pérdidas por desnitrificación para varios suelos según Meisinger y Randall (1991)

Para siembra directa, los autores recomiendan utilizar el rango inmediato de menor clasificación de drenaje

Fertilizantes nitrogenados

Fertilizante Presentación Contenido de N

Forma/s de N Otros nutrientes

%

Urea Sólida 46 Urea

Nitrato de amonio Sólida 33 NO3- y NH4

+

Nitrato de amonio calcáreo (CAN) Sólida 27 NO3- y NH4

+ 12% CaO

Sulfonitrato de amonio Sólida 26 NO3- y NH4

+ 14% S

Sulfato de amonio Sólida 21 NH4+ 24% S

Amoníaco anhidro Gaseosa 82 NH3

UAN (Urea + Nitrato de amonio) Líquida 30 Urea, NO3- y NH4

+

Fosfato diamónico Sólida 18 NH4+ 20% P

Fosfato monoamónico Sólida 11 NH4+ 23% P

Mezclas varias Sólida Variable Variable P, S, K y otros

UAN

N en el suelo y fertilizantes nitrogenadosReacciones involucradas

NH4+

NH3 H+

H+

Ureasa

+

NO3- H++

Al aumentar el pH, se forma mas amoníaco (NH3)

La nitrificación disminuye el pH

Agua

Esta reacción consume H+

aumentando el pH

Urea

Nitrato de AmonioSulfato de Amonio

Amoníacoanhidro

Urea

Urea: Productos de reacción a los 20 días desde la aplicación

0

400

800

1200

1600

2000

0 3 6 9 12 15

Distancia desde la banda de aplicación (cm)

N-a

mo

nio

y N

-nit

rato

(m

g/k

g)

5

6

7

8

9

10

pH

N-Amonio

N-Nitrato

pH

Suelo Reading franco limoso – pH original 5.6Dosis equivalente a 200 kg/ha de N en bandas a 75 cm

Kissel y Cabrera, 1989

8

2oC

27oC

Tiempo (días)

Ure

a re

man

ente

(kg

/ha)

Fuente: Kissel y Cabrera (KSU)

Factores que afectan la volatilización de amoníaco(Hargrove, 1988)

NH3

NH4+

Actividad ureásica

Presencia de residuosUso de inhibidores

Suelo

Ambiente

ManejoFuente y dosis de N

Método de aplicación

Intercambio de aire

Contenido de agua

Temperatura

Capacidad de intercambiocatiónico

pH y capacidad buffer

Orden de importancia

Volatilización de amoníaco a partir de distintas fuentes nitrogenadas en siembra directa

Lara Cabezas y Yamada (1999)

• Pérdidas de 40-50% de N de urea aplicada en superficie para maíz

• Las pérdidas se reducen al 5% cuando la urea se incorpora

• Otras fuentes en aplicaciones superficiales:

– Nitrato de amonio 8-10%

– Sulfato de amonio 10-12%

Siembra Maíz SD - Antecesor Trigo

0

5

10

15

20

25

0 3 6 9 12 15Días desde la aplicación

N-N

H3

vola

tili

zado

(k

g/ha

)

CANTestigoUANUrea

Dosis = 100 kg/ha N

Siembra Maíz LC - Antecesor Trigo

0

1

2

3

4

0 3 6 9 12 15Días desde la aplicación

N-N

H3

vola

tili

zado

(k

g/ha

)

CANTestigoUANUrea

Dosis = 100 kg/ha N

Volatilización de amoníaco con aplicaciones superficiales de NGarcía y col. (1997) - Balcarce (Buenos Aires)

0

10

20

30

40

Pér

did

as (

%)

Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

Urea

UAN

CAN

Volatilización de amoníaco a partir de distintas fuentes nitrogenadas

EEA INTA Rafaela - Fontanetto (1999)

Dosis de 50 kg/ha de N al Voleo en Siembra Directa

Nuevos productos fertilizantesFertilizantes de liberación lenta o estabilizados

•Cubiertos con polímeros: N (ESN®, NSN®) o  P (Avail®)

• Inhibidores de la ureasa: NBPT (Agrotain, Urea GreenVC Plus®, eNe Total®)

• Inhibidores de la nitrificación: DMPP (Entec®), nitrapirin, o DCD (Super U®)

9

Efectos de inhibidores en fertilizantes nitrogenados modificados

NH4+Urea

Ureasa, Agua

NO3- H++

nBTPTInhibidor de la

actividad ureasa

Nitrapirin, DCD, DMPPInhibidores de la

nitrificación

ESN, NSNPolímeros que recubren urea

NH3

0.0 0.3

1.52.0

2.53.1

0.0

1.2

2.33.2

5.0

7.4

0.00.6

1.6 1.82.7

3.4

0.0

1.2

2.5

6.8

11.8

19.0

0.00.7

1.42.3

3.0

4.7

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

0 1 3 5 7 9

kg

/ha

de

N d

e N

H3

vo

lati

liza

do

Días desde la aplicación del fertilizante

Testigo

N60-Urea

N60-Urea + NBPT

N120-Urea

N120-Urea + NBPT

MAIZ de 1a: Pérdidas por volatilizacion de amoniaco con y sin aplicación de inhibidor de la ureasa

Fuente: G. Ferraris et al. (2009) ‐ EEA INTA Pergamino – Campaña 2008/09

MAIZ de 1a: Rendimiento con y sin aplicación de inhibidor de la ureasa

Fuente: G. Ferraris et al. (2009) ‐ EEA INTA Pergamino – Campaña 2008/09

6927

8381

9166

9623

10368

6000

7000

8000

9000

10000

11000

Testigo N60-Urea N120-Urea N60-Urea+NBPT

N120-Urea + NBPT

Re

nd

imie

nto

de

gra

no

s (

kg

/ha

)

Fósforo

• Fotosíntesis y respiración

• Transferencia y almacenamiento de energía

• Crecimiento y división celular

• Desarrollo y crecimiento temprano de la raíz

• Mejora la calidad

• Vital para la formación de la semilla

• Transferencia de características genéticas

Funciones en las plantas

Sin P Con P

Respuesta a P en SojaPedra Petra (MT, Brasil)

Foto: Martín Díaz Zorita

Testigo sin fertilizar

80 kg 0-46-0 en línea

100 kg 0-20-20 pre-siembra +80 kg 0-46-0 en línea

100 kg 0-20-20 pre-siembra

Deficiencias deFósforo

Trigo

Maíz

Arroz

10

Fósforo

• Fotosíntesis y respiración: Componente de enzimas y NADP

• Síntesis de almidón

• Transferencia y almacenamiento de energía: Componente de ATP

• Transferencia de características genéticas: Componente de ARN

• Crecimiento y división celular

• Desarrollo y crecimiento temprano de la raíz

• Mejora la calidad

• Vital para la formación de la semilla

Funciones en las plantasLas deficiencias de fósforo

Disminuyen el crecimiento de los cultivos al afectar el desarrollo y la expansión foliar, y la fotosíntesis (Andrade et al., 2000)

La expansión foliar es más sensible a las deficiencias de P que la tasa de fotosíntesis por unidad de área de hoja (Colomb et al., 2000).

Demoran la formación de órganos reproductivos y restringen la formación de grano (Marschner, 1995)

REQUERIMIENTOS DE P, EXTRACCION POR EL GRANO E INDICE DE COSECHA DE P PARA TRIGO, MAIZ, GIRASOL Y SOJA

Berardo y col. - Unidad Integrada EEA INTA - FCA Balcarce

Cultivo Requerimientos Indice decosecha

Extracción engrano

kg P / ton % kg P / tonTrigo 3-4 75-80 2.5-3

Maíz 3-4 75-80 2.5-3

Soja 6-7 75-80 4.5-6

Girasol 7-9 50-55 3.5-4.5

Maíz: Concentración de P en grano

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0 3000 6000 9000 12000 15000

Rendimiento (kg/ha)

Con

cent

raci

ón d

e P

en

gran

o (%

)Con P (37 kg/ha)Sin P

Rendimiento promedio 8888 kg/ha; Concentración de P promedio 0.29%n = 64

Ensayos Red de Nutrición CREA Sur de Santa Fe 2000/01

Maíz: Absorción de PFontanetto y Darwich (1995) – EEA INTA/FCA Balcarce

0

10

20

30

40

50

0 20 40 60 80 100 120 140

Días desde la siembra

P a

bsor

bido

(kg

P/h

a) TestigoFertilizado

V8 R1

R6

Fertilización con 21 kg/ha de P como superfosfato triple

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

1 0000

S R 1 -2 R 5 M . F .

E s tad o fen o ló g ico

Ma

teri

a s

ec

a (

kg

ha

-1)

0

1 0

2 0

3 0

4 0

5 0

P A

bs

orb

ido

(k

g h

a-1

)

M S T

M S P 2 2

P Ab s T

P Ab s P 22

P s = 9 .4 p p m

0

100 0

200 0

300 0

400 0

500 0

600 0

700 0

800 0

900 0

1000 0

S R 1 -2 R 5 M . F .

E s ta d o fen o ló g ico

Ma

teri

a s

ec

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0

10

20

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50

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bs

orb

ido

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)

M S T

M S P 2 2

P Ab s T

P Ab s P 22

P s = 15.4 p p m

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

1 0000

S R 1 -2 R 5 M . F .

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kg

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0

1 0

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5 0

P A

bs

orb

ido

(k

g h

a-1

)

M S T

M S P 2 2

P Ab s T

P Ab s P 22

P s = 9 .4 p p m

0

100 0

200 0

300 0

400 0

500 0

600 0

700 0

800 0

900 0

1000 0

S R 1 -2 R 5 M . F .

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Ma

teri

a s

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kg

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-1)

0

10

20

30

40

50

P A

bs

orb

ido

(k

g h

a-1

)

M S T

M S P 2 2

P Ab s T

P Ab s P 22

P s = 15.4 p p m

SOJA: ACUMULACION DE MATERIA SECA Y ABSORCION DE P SIN Y CON FERTILIZACION FOSFATADA

Berardo y col., 1999/2000. EEA INTA-FCA Balcarce

Dosis de P de 22 kg/ha

Ps 9 ppm Ps 15 ppm

11

El Ciclo del Fósforo

Estiércol animal

y biosólidosFertilizantes

Cosecha

Escurrimiento yerosión

Lavado

Fósforo orgánico• Biomasa microbiana• Residuos vegetales• Humus

MineralesPrimarios(apatita)

Residuos de las plantas

Absorción

P en solución del suelo• HPO4

-2

• H2PO4-1

CompuestosSecundarios

(CaP, FeP, AlP, MnP)

Superficies de minerales

(arcillas, óxidos deFe y Al )

EntradaComponente Pérdida

¿Cuanto P hay en la solución del suelo?

• 4 kg P/ha o menos esta disponible para las plantas en la solución del suelo (< 0.3 ppm)

• Un cultivo creciendo activamente puede utilizar todo el P de la solución del suelo dos veces en un día.

• La habilidad del suelo de mantener un abastecimiento de P para las plantas es el factor de importancia.

Solución del suelo

Formas iónicas de ortofosfato en solución según el pH

0

20

40

60

80

100

0 2 4 6 8 10 12 14

pH

Fra

cció

n m

olar

del

P to

tal e

n so

luci

ón (

%) H3PO4

o H2PO4-

HPO4-2 PO4

-3

El fósforo sobre las superficies de los coloides del suelo

P Precipitado

P Adsorbido

H2PO4-

HPO42-

P SoluciónP Labil

P No labil

Adsorción de Fósforo

Superficie de óxido de Fe

Difusión Intercambio de ligandos

Oxígeno

HidrogenoFósforo

Mecanismos de sorción de P en la superficie de óxidos de Fe y Al

Complejos mono (1), y bidentados (2) y binucleares (3)

O

O

O

O

OH

P

A

A

O

O

O

O

OH

P

A

A

A

A

O

O

O

OH

PO

A

A

O

O

O

OH

PO

A

A

O

OH

O

OHP

O OH

A

A

O

OH

O

OHP

O OH

(1) (2) (3)

Adaptado de Fixen y Grove (1990)

12

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

2 3 4 5 6 7 8 9

pH

p H

2P

O4

CaHPO4.2H2O(Fosfato dicálcico dihidratado)

Ca8H2(PO4)6.5H2O(Fosfato octocálcico)

Ca5(PO4)3(OH)(Hidroxiapatita)

Ca5(PO4)3F (Fluorapatita)

FePO4.2H2O (Estrengita)

AlPO4.2H2O (Variscita)

Isotermas de solubilidad de minerales fosfatados según el pH

Elaborado a partir de Lindsay (1979)

Factores que afectan la respuesta y absorción de P(Munson y Murphy, 1986)

Del suelo

Físicos Textura, Aireación, Compactación, Temperatura, Humedad

Químicos Mineralogía, pH, Materia orgánica, Capacidad de adsorción, Interacción con otros nutrientes

Biológicos Residuos, Raíces, Bacterias, Micorrizas

De la planta

Desarrollo y distribución de raíces, Especie, Híbrido o variedad, Nivel de rendimiento

Diagnóstico de la fertilización fosfatada

Basado en la disponibilidad de P en el suelo y en el rendimiento objetivo

El diagnóstico se basa en tres etapas: correlación, calibración y recomendación

Las calibraciones son afectadas por la textura, pH y materia orgánica del suelo y el tipo y rendimiento del cultivo

La recomendación depende de la relación de precios grano/fertilizante y del criterio de recomendación del laboratorio y/o asesor

Métodos de análisis para P(Extractantes)

Adaptado de Sims, 2000

Análisis Composición del extractante Comentarios Fuente

Bray 1 0.03 M NH4F + 0.025 M HCl Extractante para P en suelosácidos

Bray y Kurtz, 1945

Olsen 0.5 M NaHCO3 – pH 8.5 Extractante para suelos alcalinos,también en suelos neutros a

ácidos.

Olsen et al., 1954

Mehlich 1 0.05 M HCl + 0.0125 M H2SO4 Extractante multinutriente parasuelos ácidos

Mehlich, 1953

Mehlich 3 0.2 M CH3COOH + 0.25 MNH4NO3 + 0.015 NH4F + 0.013 MHNO3 + 0.001 M EDTA – pH 2.5

Extractante multinutriente para unrango amplio de suelos.

Correlaciona con Bray 1, Mehlich1 y Olsen.

Mehlich, 1984

AB-DTPA NH4HCO3 + DTPA – pH 7.5 Extractante multinutriente parasuelos alcalinos.

Soltanpour y Schwab, 1977

Morgan y Morgan modificado Morgan: 0.7 M NaC2H3O2 + 0.54M CH3COOH – pH 4.8

Modificado: 0.62 M NH4OH + 1.25M CH3COOH – pH 4.8

Extractante multinutrienteutilizado en el noreste de EEUUpara suelos ácidos. No adaptado

a suelos calcáreos.

Morgan, 1941

Egner 0.01 M lactato de Ca + 0.02 MHClO 0.10 M lactato de Ca + HOAc –

pH 3.75

Extractante multinutrienteutilizado en Europa

Egner et al., 1960

Métodos alternativos de análisis para P(Métodos “Sink”)

• Resinas de intercambio aniónico: Resinas saturadas con HCl; realación suelo:resina 1:1; 10-100 mL agua por 16-24 horas (Raij et al., 1986; Kuo, 1996)

• Membranas de intercambio iónico: Facilitan la separación de la resina del suelo (Qian et al., 1992)

• Papel impregnado en óxido de hierro (Sharpley et al., 1993)

y = 0.1733x-0.7064 R2 = 0.96

0,00

0,04

0,08

0,12

0,16

0,20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Tiempo(años)

dP

-Bra

y /

dP

i

Trigo-Trigo

Trigo-Girasol

P Bray/Pi 0.173 0.106 0.080 0.065 0.056 0.049 0.044 0.040Pi/P Bray 5.8 9.4 12.5 15.4 18.0 20.5 22.8 25.1

y = 0.1733x-0.7064 R2 = 0.96

0,00

0,04

0,08

0,12

0,16

0,20

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Tiempo(años)

dP

-Bra

y /

dP

i

Trigo-Trigo

Trigo-Girasol

P Bray/Pi 0.173 0.106 0.080 0.065 0.056 0.049 0.044 0.040Pi/P Bray 5.8 9.4 12.5 15.4 18.0 20.5 22.8 25.1

P Bray/Pi = incremento de P Bray (mg kg-1) por el agregado de 1 kg ha-1 de PPi/P Bray = kg ha-1 de P aplicados para el incremento de 1 mg kg-1 de P BrayP Bray/Pi = incremento de P Bray (mg kg-1) por el agregado de 1 kg ha-1 de PPi/P Bray = kg ha-1 de P aplicados para el incremento de 1 mg kg-1 de P Bray

EVOLUCION DEL P RESIDUAL A TRAVES DE LOS AÑOSBerardo y Grattone, 2000

13

Deficiencias de K en maíz y soja en el oeste de Uruguay

Deficiencias de Potasio

Deficiencias de K en soja

Potasio

Caña de azucar Soja

BananoPalma aceitera

Vital para la fotosíntesis y síntesis de proteína

Asociado con más de 60 funciones enzimáticas

No forma compuestos orgánicos en planta

Aumenta la resistencia a enfermedades

Disminuye el efecto de vuelco

Mejora la resistencia a sequía

Potasio en Trigo

Aumenta la resistencia a enfermedades

Disminuye el efecto de vuelco

Mejora la resistencia a sequía

Incrementa los rendimientos

Relaciones hídricas

Síntesis de proteínas

Elongación celular

Transporte floemático

Fotosintesis

Activación de enzimas

Control y resistencia al stress

K

Rol del K en las plantas

Cakmak, 2004

14

El potasio en las plantas y cultivos• No forma compuestos estructurales, existe como K+• Regula la fuerza iónica de las soluciones• Involucrado en la actividad de mas de 80 enzimas• Regula la presión osmótica (por ej. apertura y cierre de

estomas) y la transpiración• Funciones en intercambios de energía, translocación de

asimilados, absorción de N y síntesis de proteinas• Las deficiencias se observan como clorosis y necrosis desde

los bordes hacia en centro de las hojas inferiores, tallos débiles o quebradizos

• La adecuada provisión de K resulta en una mayor resistencia a enfermedades e insectos y a una mejor calidad en los productos de cosecha (frutas)

• Mejora la calidad: Aceite y proteina en soja, panificacion en trigo, micronaire y resistencia de fibras en algodon, tamaño, color , solidos solubles y vitamina C en citrus, maduracion uniforme en uvas.

K: Resistencia a enfermedades

• La adecuada nutrición potásica disminuye la susceptibilidad de las plantas a enfermedades severas (parásitos obligados o facultativos)

• En plantas deficientes, la síntesis de compuestos orgánicos de alto peso molecular (proteínas, almidón, celulosa) es afectado y se acumulan compuestos de bajo peso molecular (azucares, aminoácidos)

• Ejemplos: Royas, mildiu, manchas foliares, podredumbres, manchas y podredumbres bacterianas

• Putrescina en uvas en Chile (Ruiz and Sadzawka, 2005)

Marschner, 1995

Efecto del nitrógeno y el potasio en la expresión de enfermedades

  Nivel de N  Nivel de K 

  Alto   Bajo  Alto   Bajo Biotróficos             

Royas  +++  +  +  ++++Mildius  +++  +  +  ++++

Necrotróficos             Drechslera  +  +++  +  ++++Fusarium  +  +++  +  ++++

Fuente: Carmona, 2011

Enfermedades de Soja y Potasio

Fuente: Clover, Mallarino, Mueller, 2008

Categoria de K Disponible

Bajo Optimo Alto MA

Inci

de

nci

a d

e la

En

ferm

ed

ad

(%

)

0

10

20

30

40

50

Categoria de K Disponible

Bajo Optimo Alto MA0

20

40

60

80

100

Sin KCon K

Sin KCon K

Frog eye leaf spot (Cercospora sojina) Leaf spot (Cercospora kukuchii)

PotasioRequerimientos de los cultivos

Cultivo Producción Cantidad de K2Oabsorbido

toneladas kgAlfalfa 18 538Arroz 6.0 130

Bananas 40 1000Café 1.5 130

Festuca 10 265Maíz 10 200Maní 2.0 92Papa 40 310Soja 4 200

Tomates 50 286Trigo 6 180

PotasioRequerimientos de los cultivos

Cultivo Absorción Indice de Cosecha

Extracción

kg K/ton kg K/ton

Soja 33 0.59 19

Trigo 19 0.17 3.2

Maíz 19 0.20 4.0

Girasol 28 0.25 7.0

Caña de Azúcar 2.8 - -

Alfalfa 21 - -

15

Los coloides cargados negativamente atraen a los cationes

K+

Ca++

Na+

Ca++

H+

Mg++

-

---

- -

---

Coloide del Suelo(arcillas, humus)

CIC y contenido de arcilla o arena

CIC = 32.94 - 0.326 Arena

R 2 = 0.928

0

5

10

15

20

25

30

0 20 40 60 80 100

Arena (%)

CIC

(cm

ol/k

g)

CIC = 2.85 + 0.726 Arcilla

R 2 = 0.913

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Arcilla (%)

CIC

(cm

ol/k

g)

Establecimiento El OscuroPerugorria (Corrientes, Argentina)

Ciclo del potasio en ecosistemas agrícolas(Adaptado de Havlin et al., 1999)

K orgánico

Fijación

Residuos

Fertilizantes,Abonos

orgánicos

K en solución

Absorción

K intercambiableK no intercambiable

Lavado

Liberación

K mineral (Feldespatos,

micas)

Meteorización

1-10 ppm

40-800 ppm

50-750 ppm

5000-25000 ppm K total en suelos: 0.5-2.5% (5000-25000 ppm)

Cosecha

Escurrimiento,Erosión

KFactores que afectan la disponibilidad y absorción

de potasio

Del suelo

• Clase y contenido de arcillas• Capacidad de intercambio catiónico• Nivel de K intercambiable• Capacidad de fijación de K• K en subsuelo• Temperatura y humedad• Aireación• pH• Competencia con Ca y Mg

Del cultivo

• Capacidad de intercambio catiónico de raíces

• Cultivo y sistema radicular• Especie, Híbrido o variedad

• Densidad de plantas• Nivel de rendimiento

Prácticas de manejo y Fertilización

• Uso de N, P y otros nutrientes

• Ubicación del K• Labranzas• Drenaje

Potasio en la solución de suelo (Ks)

Está inmediatamente disponible y puede ser absorbido por las plantas en forma inmediata.

Las cantidades presentes son muy pequeñas (1-10 ppm), apenas una mínima porción del K total del suelo se encuentra en esta forma.

Constituye el factor Intensidad (I)

El proceso de adsorción-desorción de K intercambiable (Ki) repone la concentración de K de la solución del suelo.

El Potasio Intercambiable (Ki)

El K de la solución más el Ki es denominado "Potasio disponible“ Es el medido en los análisis para evaluar la fertilidad del suelo.

K+ en solución del suelo K+ intercambiable(inmediatamente disponible)

Es la forma iónica del potasio (K+) unida a los materiales coloidales, minerales y orgánicos.

Mantiene un equilibrio dinámico con el K de la solución del suelo

16

El Potasio de reserva

Son las formas de K que están fuertemente unidas en la fase sólida mineral.

Se distinguen el “K no intercambiable" y el “K mineral".

El K no intercambiable es el que se ubica en el espacio interior de las láminas de las arcillas

El K mineral que es el que está químicamente combinado en la estructura de los minerales del suelo

Incluye minerales primarios como las micas (muscovita, biotita) y los feldespatos (ortoclasa y microclina)

Las ArcillasLa reserva de Ki y no-intercambiable depende fundamentalmente de la cantidad y calidad de

arcillas presentes en el suelo

Rich, 1968

• El K en solución es la fuente inmediata de K para las plantas;

• La reposición que mantiene su nivel estable es en primer lugar, la forma intercambiable y luego el K no intercambiable

El K mineral, es el que regula el abastecimiento del K disponible del sistema en períodos de alta demanda

Velocidad de reposición

(rápida) ( lenta) (muy lenta)

K+ en Solución Ki K no intercambiable K mineral

Disponible Reserva

Equilibrio entre el potasio intercambiable y no-intercambiables

Las raíces de las plantas en crecimiento, producen una rápida disminución en la concentración de K de la solución del suelo cercana a ellas.

Esto genera un proceso de difusión, con liberación del Ki adsorbido por las arcillas y de la materia orgánica.

Cuando la concentración de Ki ha disminuido hasta un mínimo (Ki mínimo), comienza a ser liberado del K fijo de las arcillas para reponer el K de la solución del suelo, convirtiéndose en la principal fuente natural de abastecimiento ante las intensivas extracciones realizadas por los cultivos

Dinámica de la liberación potásica

Diagnóstico de la fertilización potásicaAnálisis de suelos

El diagnóstico de necesidades de K presenta dos fases experimentales:

la “correlación”, la selección del método de análisis a usar

la “calibración”, la probabilidad de obtener una respuesta de rendimiento ante la aplicación de una dosis de K para distintas concentraciones de K en el suelo

Análisis de suelosMétodos de determinación de K

Para determinar la disponibilidad actual

Método del Cloruro de Calcio (0,01 M), estima el Ks

Método de Acetato de amonio (pH 7, 1M), estima el Ki+Ks

En Brasil, Mehlich 1 y resinas, estima el Ki+Ks

En EE.UU., Mehlich 3, estima el Ki+Ks

Para evaluar la disponibilidad futura de K

Método del ácido nítrico en ebullición (1M) (K no intercambiable)

17

Deficiencia de S en Trigo

Deficiencia de Azufre en SojaDon Osvaldo – Camilo Aldao, Córdoba – 2006/07

Síntomas de deficiencia de azufre

Funciones del Azufre en las Plantas

Esencial para la formación de proteínas• Constituyente de aminoácidos esenciales

• Componente de enzimas, coenzima A, tiamina, biotina

Requerido para la formación de clorofila

Participa en la formación de componentes de aceites (glucósidos y glucosinolatos) y en la síntesis de vitaminas

Importante en la fijación de N por leguminosas

Número de Nódulos y Producción Inicial de Alfalfa en el Oeste Bonaerense

Promedio de dos sitiosDiaz Zorita y Fernandez Canigia, INTA Gral. Villegas, 1998

Número de Nódulos y Producción Inicial de Alfalfa en el Oeste Bonaerense

Promedio de dos sitiosDiaz Zorita y Fernandez Canigia, INTA Gral. Villegas, 1998

0123456789

Testigo 23 N 46 N 11 N + 12 S

21 N + 24 S

Nó

du

los

(Nro

./p

lan

ta)

0

200

400

600

800

Mat

eria

Sec

a (k

g-h

a)

Nódulos

Materia Seca

El ciclo de

Azufre

Materiaorgánicadel suelo

Azufreatmosférico

S

SulfatoH2S

Reducciónpor bacteria

Pérdidas por lavado

Absorciónpor la planta

Remoción por el cultivo

Residuos deplantas y animales

Fertilizantesque contienenazufre

Oxidación por las bacterias

Asimilación por las bacterias(inmovilización)

18

Requerimientos de azufre de cultivos de grano*

Cultivo Rendimiento Absorción de S Extracción de S

ton kg kgAlfalfa 15 53 -

Trigo 5 22 7.5

Maíz 10 35 12

Soja 5 20 14

Girasol 3 13 6

Colza 2 21 12

Sorgo 8 26 15

Cebada 4 15 7

* A humedad de cosecha

Situaciones de deficiencia de azufre• Suelos con bajo contenido de materia

orgánica, suelos arenosos• Sistemas de cultivo mas intensivos,

disminución del contenido de materia orgánica

•Caracterización del ambiente•Nivel crítico de 10 ppm de S-sulfatos (en algunas situaciones)•Balances de S en el sistema

Diagnóstico de deficiencia de azufre

Análisis de S del Suelo

Los análisis de S-sulfatos no han sido confiables debido a que solo extraen el S del suelo del pool disponible, que normalmente es muy pequeño en comparación con la absorción total del cultivo.

El punto importante es que los métodos usados no estiman la tasa potencial de renovación del pool disponible

Investigaciones en Australia usaron técnicas de dilución isotópica con 35S para estudiar las relaciones entre el S absorbido por las plantas de una pastura y el S extraído por varios reactivos.

Till, 2002

Residualidad de S aplicado en Soja sobre Maíz del año siguiente

Fontanetto y col. – EEA INTA Rafaela (2001/02)

6850

9860 10

625

1124

0

1220

0

7224

1050

0

1065

5 1192

7

1218

9

5000

7000

9000

11000

13000

Testigo N56 S0 N56 S15 N114 S0 N114 S15

Ren

dim

ient

o de

maí

z (k

g/ha

)

Sin S en Soja PreviaCon S en Soja Previa

Respuesta residual a S

374 640 68730 -11

Todas las parcelas con P20

Calcio y Magnesio

Cultivo Calcio Magnesio

Absorción Indice de Cosecha

Extracción Absorción Indice de Cosecha

Extracción

kg Ca/ton kg Ca/ton kg Mg/ton kg Mg/ton

Soja 16 0.19 3.04 9 0.30 2.70

Trigo 3 0.14 0.42 3 0.50 1.50

Maíz 3 0.07 0.21 3 0.28 0.84

Girasol 18 0.08 1.44 11 0.28 3.08

Alfalfa 3 3

Requerimientos de los cultivos

El calcio en la nutrición vegetal El calcio se absorbe como Ca2+ y es abastecido a las raíces vía flujo masal o intercepción

Concentración promedio en plantas de 0.2-1%

Constituyente de paredes y membranas celulares (estructura y estabilidad)

Regulador de enzimas

Es esencial para la elongación y división celular

Es inmóvil en la planta

Deficiencias: Rotura de membranas, falta de desarrollo de yemas terminales y apicales, desordenes fisiológicos en tejidos de almacenamiento (frutos) (bitter pit en manzano); menor crecimiento radicular en subsuelos pobres en Ca.

Altos requerimientos de Ca en tomate, maní, apio, frutales, alfalfa, repollo, papa y remolacha

19

Deficiencia de calcio

en remolacha

La deficiencia de calcio es común en cultivos como el maní y

hortalizas

El magnesio en la nutrición vegetal El magnesio se absorbe como Mg2+ y es abastecido a las raíces vía flujo masal o difusión

Concentración promedio en plantas de 0.1-0.4%

Constituyente de la clorófila y de ribosomas (síntesis proteica)

Asociado a reacciones de transferencia de energía (ATP y enzimas)

Es móvil en la planta

Deficiencias: Clorosis internerval en hojas jóvenes

Baja concentración de Mg en forrajes causa hipomagnesemia, en especial en gramíneas (competición con K y NH4)

Deficiencia de MagnesioHojas viejas con clorosis entre las nervaduras

Deficiencia de Magnesio

Hojas viejas con bandas amarillentas o cloróticas entre nervaduras verdes

Calcio en el suelo Concentración total de 0.7-1.5%, hasta 10% en suelos de

zonas áridas

Origen: Minerales como anortita, piroxenos y anfiboles. Calcita, dolomita y yeso en zonas áridas

Ciclo similar al de K

Factores que afectan la disponibilidad:

1. Disponibilidad total de Ca

2. pH

3. CIC

4. Saturación de Ca (debe ser mayor de 25%)

5. Tipo de coloides

6. Relación con otros cationes

20

Contenido de calcio en los suelos

Los suelos áridos y alcalinos generalmente contienen altos niveles de calcio

Suelos nuevos muy drenados y orgánicos frecuentemente contienen bajo contenido de calcio

Suelos arcillosos contienen mas Ca que los arenosos

El calcio es esencialmente el catión intercambiable mas dominante.

Normalmente ocupa entre 70 y 90 % de la capacidad de intercambio catiónico (CIC) del suelo

Magnesio en el suelo Concentración total de 0.1-4

Origen: Minerales como biotita, dolomita, hornblenda, olivina y serpentina. Arcillas como clorita, illita, montmorillonita y vermiculita. También como epsomita y bloedita en climas áridos.

Ciclo similar al de K

Factores que afectan la disponibilidad:

1. Disponibilidad total de Mg

2. pH

3. CIC

4. Saturación de Mg: del 4-20%; no menor del 10%

5. Tipo de coloides

6. Relación con otros cationes

Magnesio en el suelo

La mayoría de las deficiencias de Mg ocurren en suelos de textura “gruesa” (arenosos) y ácidos con baja CIC.

Deficiencias en suelos alcalinos donde el agua contiene alta concentración de bicarbonatos.

El Mg puede ser deficiente en suelos sódicos.

Se sugiere un nivel crítico de Mg intercambiable de 25-50 ppm (0.2-0.4 cmol/kg)

Competencia de K con Mg

0

0.1

0.2

0.3

0 150 300 450 600

K applied, lb K2O/A

Tis

su

e M

g,

%

Burmester et al., 1991 (AL)

Concentraciones de Mg en alfalfa

Competencia de K con Ca

0

0.4

0.8

1.2

1.6

0 150 300 450 600

K applied, lb K2O/A

Tis

su

e C

a,

%

Burmester et al., 1991 (AL)

Concentraciones de Ca en alfalfa

Disponibilidad de cationes en el sueloRelaciones

Porcentaje de saturación de la CIC Ca 50-70%Mg 10-15%K 5%

Relaciones Ca/Mg < 10-15K/Mg < 2-5

Relación ideal K:Mg:Ca 01:03:09 a 01:05:25

(Vitti, 2002)

(Havlin et al., 1999)

21

Equivalencias para cationes

Catiónmg/kg por 1 cmol/kg

(1)

kg/ha en 0-20 cm

(2)

Ca 200 400

Mg 120 240

K 390 780

(1) 1 mg/kg es equivalente a 1 ppm, y 1 cmol/kg es equivalente a 1 meq/100g

(2) Considerando una densidad aparente de 1 Mg/m3 (o 1 g/cm3)

Análisis de suelosMétodos de determinación de K, Ca y Mg

Método de Acetato de amonio (pH 7, 1M), el más utilizado para K, Ca y Mg intercambiables

Extracción con bicarbonato de amonio + DTPA (zonas áridas)

Mehlich I y III

Morgan y Morgan modificado

Resinas de intercambio iónico

Electroultrafiltración (EUF)

Trigo afectado por bajo pH y alta concentración de Aluminio

Fuente: Ruiz-Diaz y Waldschmidt (KSU), 2011

Suelo de pH 4.6

• La toxicidad por Al comienza con pH menores de 5.0 y niveles de Al extractable superiores a 25 ppm.

• Los síntomas de toxicidad por Al incluyen pobre macollaje, y a veces coloraciones purpuras. Las hojas viejas parecen como marchitas. Las plantas también muestras síntomas de marchitamiento aun con buenas condiciones de humedad y de N

Método de la saturación por bases

PRNT

TSBSBhatNC

)().( 121

ENCALADO

NC = Necesidad de CAL en t/ha para la capa de 0-20cm.SB1 = Saturación por bases actual del sueloSB2 = Saturación por bases deseada para el cultivoT = Capacidad de intercambio catiónica potencial del suelo en cmolc/dm3 o meq/100cm3 de sueloPRNT = Poder relativo de neutralización total del calcáreo (%)

Corrección de suelos alcalinos y salinos/alcalinos

• No es fácil ni rápido,• Se debe identificar y corregir las causas del exceso o 

acumulación de sal y sodio• Establecer el drenaje interno del suelo• El exceso de sodio debe ser reemplazado

• Agregar yeso (sulfato de calcio)– Se disuelve lentamente y el calcio reemplaza al sodio en el complejo de 

intercambio, y el sodio es lixiviado de la zona radicular

– La aplicación de yeso es efectiva sólo en suelos sódicos, no así en suelos salinos

• Acido sulfúrico y Azufre elemental puede solamente utilizarse para corregir suelos alcalinos si contienen carbonato de calcio libre

– El azufre elemental se convierte en ácido sulfúrico por los microorganismos del suelo, el cual reacciona con el carbonato de calcio y forma sulfato de calcio

• Enmiendas para suelos alcalinos

• Los suelos alcalinos son tratados con aplicaciones de yeso. La cantidad de producto a aplicar está directamente relacionada con la cantidad de Na que debe ser desplazado y se podría calcular de la siguiente manera:

Ca de yeso a aplicar (cmolc / kg) = CIC (PSI inicial – PSI final)100

• El valor de PSI final, es el que uno desea alcanzar con posterioridad de la aplicación de la práctica de manejo de corrección, considerado comúnmente en el valor 10.

Corrección de suelos alcalinos Aplicación de Yeso

22

Ejemplo, para un suelo de PSI inicial = 30 y CIC = 25 cmolc/kg

Ca de yeso (cmolc/kg) = 25 * (30‐10) = 5 cmolc/kg100

1 cmolc de Ca de yeso = 870 mg de yeso (22‐23% Ca)

• Considerando una profundidad de corrección de 20 cm., en una ha de superficie, el Pesode la Capa Arable (PCA) seria:

PCA = Profundidad (m) * Superficie (m2) * Densidad (ton/m3)= 2600 ton/ha

La cantidad de yeso teórica requerida para esta profundidad:

Requerimiento de yeso (ton/ha)=Ca de yeso requerido (cmolc/kg) * PCA (ton/ha)* 870 cmol/kg yeso*10‐6 = 11.3 tn/ha

• Se debe tener en cuenta que en términos generales, el yeso no es 100% puro, o seapresenta impurezas y la eficiencia de reemplazo de Na (sodio) por Ca no es del 100%. Se hademostrado que en términos generales, la eficiencia del yeso es sólo de 60‐75% en elreemplazo del Na intercambiable, por lo cual se debería tener en consideración estosaspectos para realizar el ajuste conveniente en cada situación.

Acumular materia seca en el lote reduce el impacto de salinidad y sodicidad

MicronutrientesDeficiencias y Requerimientos de Cultivos Extensivos

Fernando O. GarcíaIPNI Cono Surfgarcia@ipni.netwww.lacs.ipni.net

Funciones esenciales de los micronutrientes en las plantas

Fuente: Adaptado de Alloway (2008)

Micronutriente Funciones

BoroMetabolismo y transporte de carbohidratos; síntesis de pared celular y

lignificación; integridad de membranas; alargamiento de raíz; síntesis de ADN; formación de polen y polinización

Cloro Fotosíntesis; compensación de cargas y osmoregulación; actividad enzimática

Cobre Constituyente de numerosas enzimas con roles en fotosíntesis, respiración, metabolismo de carbohidratos y proteínas, lignificación y formación de polen

Hierro Constituyente de citocromos y metaloenzimas; roles en fotosíntesis, fijación simbiótica de N, metabolismo de N y reacciones redox

Manganeso Fotolisis de agua en cloroplastos; regulación de actividad enzimática; protección contra daño oxidativo de membranas

Molibdeno Fijación simbiótica de N; constituyente de enzimas

Níquel Constituyente de enzima ureasa; rol en asimilación de N

ZincConstituyente de numerosas enzimas con roles en síntesis de carbohidratos y

proteínas; mantenimiento de integridad de membranas; regulación de síntesis de auxinas y de formación de polen

Alfalfas deficientes en B presentan muerte de brotesde crecimiento, forma de roseta, amarillamiento dehojas jóvenes y brotes terminales, pobre floración

y desarrollo de semillas.

Deficiencia de Boro en Alfalfa

BORO en GIRASOL

Foto M. Díaz Zorita

BORO en GIRASOL

Foto M. Díaz ZoritaBoro en canola (Foto IPNI)

23

Cloro en Trigo

Deficiencias de Cu CebadaTrigo

Deficiencia de Fe Deficiencia de Fe

Deficiencia de HierroClorosis de hojas nuevas

con nervaduras mas oscuras

Deficiencia de HierroClorosis de hojas nuevas

con nervaduras mas oscuras

Deficiencia de Manganeso

24

Deficiencia de Mn Deficiencia de molibdeno

Citricos: manchas amarillas

entre nervaduras (original:

CATI)

Soja: clorosis generalizada

reflejando deficiencia de N

(Original: Borkert et al., 1994)

Fuente: WOOD et al. (2004) Fuente: RUTER (2005)

Pecan Abedul

Deficiencia de Ni en campo

Deficiencia de Zinc en MaízInternudos cortos, ápice de crecimiento blanquecino,

hojas nuevas pequeñas con estrías blancas y tonos rojos

+Zn -Zn

Foto: Ernesto Caracoche (ASP) – Herrera Vega (Bs. As.)

Deficiencia de Zinc en MaízInternudos cortos, ápice de crecimiento blanquecino,

hojas nuevas pequeñas con estrías blancas y tonos rojos

Deficiencia de Zinc

Hojas nuevas angostas conmanchas grandes de color ferroso

25

Sensibilidad relativa de distintos cultivos a deficiencias de micronutrientes

Fuente: Adaptado de Alloway (2008)

Cultivo B Cu Fe Mn Mo Zn

Alfalfa Alta Alta MediaMedia a

bajaMedia Baja

Cebada BajaMedia a

altaAlta a media

Media Baja Media

MaízBaja a media

Media Media Baja Baja Alta

Papa Baja Baja - Alta Baja Media

Canola/Raps Alta Baja - - - -

Sorgo Baja Media AltaAlta a media

BajaAlta a media

Soja Baja Baja Alta Alta Media Media

Remolacha azucarera

Alta Media AltaMadia a

altamedia Media

Trigo Baja AltaMedia a

bajaAlta Baja Baja

Remoción de micronutrientes en la porción cosechada

Cultivo, rendimiento

B Cu Fe Mn Mo Zn

---------------------------------------- g/ha ----------------------------------------

Alfalfa, 12 t/ha 600 120 1200 600 24 830

Arroz, 3 t/ha 6 10 141 52 0.3 30

Maíz, 9 t/ha 40 20 100 50 5 170

Soja, 2.4 t/ha 58 34 275 102 11 102

Trigo, 3 t/ha 400 30 - 90 - 40

Fuente: Malavolta et al. (1997) e IFSM-PPI (1995)

Tipos de suelos y propiedades asociadas con deficiencias de micronutrientes

Fuente: Adaptado de Alloway (2008)

Tipo/propiedades de los suelos Deficiencia de micronutrientes

Suelos arenosos y fuertemente lavados B, Cl, Cu, Fe. Mn, Mo, Ni, Zn

Altas concentraciones de MO (>10%) Cu, Mn, Zn

Alto pH (>7) B, Cu, Fe, Mn, Ni, Zn

Alto CaCO3 (>15%), suelos calcáreos B, Cu, Fe, Mn, Ni, Zn

Suelos recientemente encalados B, Cu, Fe, Mn, Ni, Zn

Alto contenido de sales Cu, Fe, Mn, Zn

Suelos ácidos Cu, Mo, Zn

Gleys Zn

Alto contenido de arcillas Cu, Mn, Zn

Fuente: Malavolta (1992)

Efecto del pH en la disponibilidad

3

4

5

6

7

8

9

B Cl Cu Fe Mn Mo Zn

Rango de pH para una óptima disponibilidad de micronutrientes

No

afec

tad

o

Micronutrientes y calidad de los productos agrícolas

Fuente: ALLEN et al. (2006); HOTZ y BROWN (2004); COMBS JUNIOR (2001); WELCH (2008)

FAO (2008): El hambre volvió a aumentar en el

mundo

Desnutrición (deficiencia)

Fe: 2 billones de personas

Zn: 1/5 de la población podría presentar carencias de

Zn

Se: 0,5 a 1,0 de personas

26

Evidencia de deficiencia de Zn en los cultivos Riesgo de deficiencia de Zn en la población