Búsqueda de Eficiencia en el Uso de Búsqueda de Eficiencia en el Uso de nutrientes en Bananonutrientes en Bananonutrientes en Bananonutrientes en Banano
Jose Espinosa y Francisco MiteJose Espinosa y Francisco MiteJose Espinosa y Francisco MiteJose Espinosa y Francisco Mite
XVIII Congreso ACORBATXVIII Congreso ACORBATXVIII Congreso ACORBATXVIII Congreso ACORBATGuayaquil Guayaquil –– Ecuador, Noviembre 10 Ecuador, Noviembre 10 –– 14, 200814, 2008
Razones para el actual interés en el Razones para el actual interés en el uso eficiente de nutrientes
•Incremento en el precio de los fertilizantes Incremento en el precio de los fertilizantes
P ió l lid d d l bi•Preocupación por la calidad del ambiente
Manejo de los sistemas suelo Manejo de los sistemas suelo -- planta planta -- nutrientes nutrientes
• La complejidad e incertidumbre asociadas con el manejo de nutrientes es h h idun hecho reconocido
• Factores controlables e incontrolables que influencian el metabolismo de las plantas
• Estos determinan la composición final del rendimiento y la calidad de la p yfruta
• La destreza para predecir condiciones del sitio (clima y otros) es la que • La destreza para predecir condiciones del sitio (clima y otros) es la que finalmente limita la habilidad de predecir el manejo de nutrientes
E t li it ió l d l i tid b l f ti id d d • Esta limitación es la que produce la incertidumbre en la efectividad de las prácticas de manejo de nutrientes
Manejo de nutrientes …Manejo de nutrientes …
Si t l j i li i tid bSi t l j i li i tid b
Factores incontrolablesFactores incontrolables Factores controlablesFactores controlables
Sistema complejo que implica incertidumbreSistema complejo que implica incertidumbre
Prácticas culturalesPrácticas culturales
Metabolismo de la plantaMetabolismo de la planta
Composición de la plantaComposición de la planta
Rendimiento y calidad del cultivoRendimiento y calidad del cultivoFixen, 2005 Fixen, 2005
Manejo de los sistemas suelo Manejo de los sistemas suelo -- planta planta -- nutrientesnutrientes
• Si bien se reconoce la incertidumbre, también se reconoce que es necesario mejorar la predicción de las necesidades de nutrientes
• Aparecen nuevas tecnologías y se van logrando rendimientos más p g y galtos
• Sin embargo existen preocupaciones ambientales (calidad de • Sin embargo, existen preocupaciones ambientales (calidad de suelo y agua, secuestro de carbono, etc.) que obligan a buscar métodos confiables de manejo de nutrientesmétodos confiables de manejo de nutrientes
• Nunca antes ha estado en nuestras manos tanta tecnología
• El reto ahora es integrar esta tecnología disponible
Proceso de toma de decisiones en manejo de nutrientesProceso de toma de decisiones en manejo de nutrientes
Dosis recomendadasDosis recomendadas
Probabilidad del efectoProbabilidad del efecto
Factores Factores intrínsecosintrínsecos
C l iC l i
SoporteSoporte para para las decisioneslas decisiones
Retorno económicoRetorno económico
Impacto ambientalImpacto ambiental
EpocaEpoca de aplicaciónde aplicación
Demanda del cultivoDemanda del cultivo
Suplemento del sueloSuplemento del suelo
CultivoCultivoSueloSueloProductorProductorC l d d d l C l d d d l
Etc.Etc.
Eficiencia de nutrientesEficiencia de nutrientes
RentabilidadRentabilidad
AmbienteAmbiente
NutrientesNutrientesCalidad del aguaCalidad del agua
ClimaClima
RecomendaciónRecomendación DecisiónDecisión
AcciónAcciónAmbienteAmbienteTecnologíaTecnología
AcciónAcción
ResultadoResultado
RetroalimentaciónRetroalimentación
Fixen, 2005 Fixen, 2005
Mejores Practicas de Manejo de Fertilizantes
EconómicoEconómicoCalidad
E í
Retorno neto
EnergíaMano de
obraNutrientes
Retorno de la inversión
Adopción
Productividad del suelo
Rentabilidad
Agua
Rendimiento
Productividad del suelo
Estabilidad delrendimiento
Balance de
SostenibilidadSistema de cultivosProductividad
Ingreso de la finca
Condiciones laborales
Balance de nutrientes
Pérdida de nutrientes
ErosiónAmbiente
Biológico y Social
Calidad del aire y del agua
BiodiversidadServicios
ecológicos
g y
Bruulsema et al., 2008
Nitrógeno y Potasio los dos nutrientes más importantes ben banano
• En general son pocos los estudios publicados que hayan determinado En general, son pocos los estudios publicados que hayan determinado la dosis máxima económica de N a usarse en banano
• La recomendación de fertilización de N es muy general y comúnmente se encuentra en el rango de 300 a 450 kg N ha-1.
• Profesionales con experiencia varían la dosis de N basándose en el potencial de rendimiento del lote sujeto a recomendaciónp j
• El análisis de suelos de N no es un buena herramienta para diseñar recomendaciones de fertilizaciónrecomendaciones de fertilización
RelaciónRelación entre el entre el rendimientorendimiento y y el contenido de N en el sueloel contenido de N en el suelo
4500
5000
y = 1818,3 + 49,75xR2 = 0,1527
3500
4000
ha-1
año-1
3000
3500
mie
nto,
caja
s
2000
2500
Rend
im
1500
0 5 10 15 20 25 30 35
Contenido de N (NH4) en el suelo, mg kg-1
Nitrógeno y Potasio los dos nutrientes más importantes b en banano …
• El K es el nutriente más importante en la producción de bananoEl K es el nutriente más importante en la producción de banano
• Esta es quizás la razón más importante para el consumo y demanda de la fruta en el mundo
• La absorción de K por la planta es muy alta y la biomasa de una p p y yproducción de 70 t ha-1 sobrepasa los 1200 kg de K2O ha-1
Si b l t i t t íd l i l t • Sin embargo, los nutrientes extraídos por los racimos solamente llegan a alrededor de 420 kg de K2O ha-1
Nitrógeno y Potasio los dos nutrientes más importantes b
• La recomendación de fertilización general es de 500 a 700 kg ha-1 de K2O
en banano …
La recomendación de fertilización general es de 500 a 700 kg ha de K2O
• Esta recomendación se generó de las curvas de respuestas a la aplicación del elemento proveniente de investigación de campo conducida en muchos sitios en América Latina
• Este fue un buen punto de partida para las condiciones del momento
Si b t d ió l ió l t d l l • Sin embargo, esta recomendación se volvió general para todos los suelos y condiciones climáticas
3000
Respuesta del banano al Potasio
280
2900
2700
2800
s/ha
/año
)
2500
2600
cció
n (c
ajas
0
2400
Prod
uc
2200
2300 KCl López, 1994
KCl Hernández, 1985
K2SO4 Arias, 1984
0 100 200 1000300 400 500 600 700 800 1200900 11002100
Dosis de potasio (K2O/ha)
RecomendacionesRecomendaciones de de fertilizaciónfertilización basadasbasadas en el en el análisisanálisis de de suelossuelos
NutrienteAnálisis de SuelosAnálisis de Suelos
Fósforo (mg/kg)Fósforo (mg/kg) < 10< 10 10 10 -- 2020 > 20> 20Kg PKg P22OO55/ha/año /ha/año 100100 5050 00
NutrienteBajoBajo MedioMedio AltoAlto
gg 22 55
Potasio [cmol(+)/kg)]Potasio [cmol(+)/kg)] < 0.2< 0.2 0.2 0.2 –– 0.50.5 > 0.5> 0.5Kg KKg K22O/ha/año O/ha/año 700700 600600 450450Magnesio [cmol(+)/kg)]Magnesio [cmol(+)/kg)] < 1< 1 11 -- 33 > 3> 3Magnesio [cmol(+)/kg)] Magnesio [cmol(+)/kg)] < 1< 1 1 1 -- 33 > 3> 3Kg MgO/ha/año Kg MgO/ha/año 100100 5050 00Calcio [cmol(+)/kg)]Calcio [cmol(+)/kg)] < 3< 3 3 3 –– 66 > 6> 6KgCaO/ha/añoKgCaO/ha/año 10001000 500500 00KgCaO/ha/año KgCaO/ha/año 10001000 500500 00Azufre (mg/kg) Azufre (mg/kg) < 12< 12 12 12 -- 2020 > 20> 20Kg S/ha/año Kg S/ha/año 100100 5050 00Zi ( /k )]Zi ( /k )] < 3< 3 33 1515 > 15> 15Zinc (mg/kg)]Zinc (mg/kg)] < 3< 3 3 3 –– 1515 > 15> 15Kg Zn/ha/año Kg Zn/ha/año 55 2.52.5 00Boro (mg/kg) Boro (mg/kg) < 0.2< 0.2 0.2 0.2 –– 0.70.7 > 0.7> 0.7K B/h / ñK B/h / ñ 22 11 00Kg B/ha/año Kg B/ha/año 22 11 00NitrogenoNitrogeno VariableVariableKg N/ha/año Kg N/ha/año 300 300 -- 450450
Nitrógeno y Potasio los dos nutrientes más importantes b
• Altas cantidades de K han sido aplicadas desde entonces en los suelos
en banano …
Altas cantidades de K han sido aplicadas desde entonces en los suelos bananeros
• Estas aplicaciones han enriquecido considerablemente el suelo con K
• En algunos muchos sitios se han provocado desbalances con otros g pnutrientes, particularmente con Mg
Q é t bi di l áli i d l l t d d l K di ñ • Qué tan bien predice el análisis de suelos el estado del K para diseñar recomendaciones de fertilización en estas condiciones?
RelaciónRelación entre el entre el rendimientorendimiento y y el contenido de N en el sueloel contenido de N en el suelo
4500
5000y = 2272 + 356,66xR2 = 0,0322
3500
4000
sha-1
año-1
3000
3500
mie
nto,
caja
2000
2500
Rend
im
1500
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2
Contenido de K en el suelo, cmol(+) kg-1
Relación entre el rendimiento y la absorción total de nutrientes20
18
16 Dilución16
14
12
Dilución
ha-1
12
108
Concentraciónimien
to, t
8
6
4
Rend
i
42
00 50 100 150 200 250 300 350 400 450
Absorción de N
350Rendimiento vs. Nitrógeno absorbido
18 sitios en Colombia
250
300
)
18 sitios en Colombia
200
250
bido
(kg
ha-1
100
150
geno
abso
rb
y = 19.74 x - 2.498R2 = 0.7468
50
100
Nitr
óg
00 2 4 6 8 10 12 14 16
Rendimiento (t ha-1)
García y Espinosa, 2008
250 Rendimiento vs. Potasio absorbido18 sitios en Colombia
200
a-1 )
18 sitios en Colombia
150
orbi
do(k
g h
100
Pota
sio
abso
50
P
y = 9.683 x + 15.23R2 = 0.466
00 2 4 6 8 10 12 14 16
Rendimiento (t ha-1)
García y Espinosa, 2008
Necesidad de un mejor método manejo de nutrientes(diseño de la recomendación de fertilización)(diseño de la recomendación de fertilización)
La necesidad del suministrar nutrientes:La necesidad del suministrar nutrientes:Puede ser diferente de lote a lote
Puede cambiar de año a año o dentro del año por variaciones de clima y por cambios de las condiciones del ciclo de crecimiento
Sin embargo, en muchas zonas de producción de banano todavía es común el uso de recomendaciones generales de fertilización que cubren amplias áreas
El fertilizante puede usarse en forma efectiva, si las dosis y la época de aplicación se ajustan al sitio y a las necesidades y condiciones
cubren amplias áreas
aplicación se ajustan al sitio y a las necesidades y condiciones específicas de la temporada de cultivo
Mejores Practicas de Manejo de Fertilizantes
EconómicoEconómicoCalidad
E í
Retorno neto
EnergíaMano de
obraNutrientes
Retorno de la inversión
Adopción
Productividad del suelo
Rentabilidad
Agua
Rendimiento
Productividad del suelo
Estabilidad delrendimiento
Balance de
SostenibilidadSistema de cultivosProductividadProductividadRendimiento
Ingreso de la finca
Condiciones laborales
Balance de nutrientes
Pérdida de nutrientes
ErosiónAmbiente
Biológico y Social
Calidad del aire y del agua
BiodiversidadServicios
ecológicos
g y
Bruulsema et al., 2008
AnálisisAnálisis de de laslas brechasbrechas de de rendimientorendimiento
100 Brecha de
80
(%)
R di i tR di i t
RendimientoRendimientomáximo máximo
Potencial de
rendimiento
Brecha derendimiento 2
rendimiento 1
60 Brecha derendimiento 3ien
to rel
ativo
RendimientoRendimientoobtenible en obtenible en temporadas temporadas promediopromedio
alcanzable alcanzable en temporadasen temporadasmuy favorables muy favorables
40
Rend
imi promediopromedio
Rendimiento actual
0
20
0R actual R meta R obtenible R máximo
Manejo de nutrientes por sitio específico Manejo de nutrientes por sitio específico • El crecimiento vegetativo (rendimiento) y la necesidad de
j p pj p p
suplementar nutrientes es específica de cada sitio
• En consecuencia diferentes condiciones de manejo según el • En consecuencia, diferentes condiciones de manejo según el sitio
• Estas diferencias no pueden ser detectadas por el análisis de suelossuelos
• Concepto de manejo de nutrientes por sitio específico (MNSE)
Manejo de Nutrientes por Sitio Específico
D t i l di i t bt ibl
Pasos necesarios
-Determinar el rendimiento obtenibleDetermina la necesidad total de nutrientes
-Estimar el suplemento de nutrientes .nativos del suelo
Rendimiento producido con solamente el Rendimiento producido con solamente el aporte del suelo
-Aplicar nutrientes para llenar la -Aplicar nutrientes para llenar la brecha
En el caso de P y K aplicar también para mantener la fertilidad del suelo
∆∆R en diferentes condiciones de producción de bananoR en diferentes condiciones de producción de bananoa-1
I 70
80
EA k d i t di i t 1 k Nimos
, t h
a Incremento en rendimiento
50
60
70
EA = kg de incremento en rendimiento por 1 kg N
nto d
e rac
i
30
40
50
Rend
imie
n
10
20
30
R
0
10
Sin aplicación de N Con aplicación de Np p
Datos para la recomendación de NDatos para la recomendación de N
• En una plantación de banano establecida, se puede asumir que el p p qreciclamiento de nutrientes (hojas y pseudotallos) satisface el requerimiento de nutrientes para mantener la biomasa de la planta
• Lo que se extrae del campo (y que debe ser repuesto) es el N que sale en los racimos en los racimos
• El cálculo de la dosis de N se logra utilizando la siguiente relación:
• Dosis N = ∆R/EA; Dosis de N = (ROB – RN0)/EA
Datos para la recomendación de N…Datos para la recomendación de N…
• La EA de N depende de la eficiencia de recuperación del N (ERN) (porcentaje del nutriente proveniente del fertilizante recuperado en la biomasa de la planta durante cierto periodo de crecimiento)
• Se estima que la ERN bajo condiciones favorables estaría entre 50 y 70%, ,
• Sin embargo, la ERN en banano podría ser menor
• Se podría establecer como punto de partida una EA en un rango de 140 a 200 kg de racimo por kg de N aplicado, asumiendo una ER de 50%. g p g p
Datos para la recomendación de KDatos para la recomendación de K
• En una plantación de banano establecida, se puede asumir que el p p qreciclamiento de nutrientes (podas y pseudotallos) satisface el requerimiento de nutrientes para mantener la biomasa de la planta
• Lo que se extrae del campo (y que debe ser repuesto) es el K que sale en los racimos en los racimos.
• El cálculo de la dosis de K se logra utilizando la siguiente relación:
• Dosis K2O = ∆R/EA; Dosis de K2O = (ROB – RK0)/EA
Datos para la recomendación de K…Datos para la recomendación de K…
• La EA de K depende de la eficiencia de recuperación del K (ERK) (porcentaje del nutriente proveniente del fertilizante recuperado en la biomasa de la planta durante cierto periodo de crecimiento)
• Se estima que la ERK bajo condiciones favorables sería de alrededor de 70% ???????.
• Se podría establecer como punto de partida una EAK en un rango de 270 310 k d i k d K O li d i d ER d 270 a 310 kg de racimo por kg de K2O aplicado, asumiendo una ER de 70%.
∆∆R en diferentes condiciones de producción de bananoR en diferentes condiciones de producción de bananoa-1
Incremento en 70
80
mos
, t h
a Incremento en rendimiento
50
60
EA = kg de incremento en rendimiento por 1 kg N
o de
raci
m
40
50
dim
ient
o
20
30 Dosis N = ∆R/EA; Dosis de N = (ROB – RN0)/EAEAN = 140 – 200 kg racimo / kg de N aplicado
Rend
0
10 Dosis K2O = ∆R/EAK; Dosis de K2O = (ROB – RK0)/EAKEAK = 270 – 310 kg de racimo / kg de K2O aplicado
0Sin aplicación de N Con aplicación de N
Búsqueda de eficienciaq• Determinación de la dosis correcta
–Determinación del ∆R• Mejorar EA a través de manejo (más racimos / kg de
nutriente aplicado)
• Evaluación del nivel de nutrientes en las hojas y j yanálisis de suelos
• Relaciones entre cationes• Relaciones entre cationes
• Manejo de la población
• Sitio de localización del fertilizante
Manejo de la poblaciónManejo de la población
Localización del fertilizanteLocalización del fertilizante
MadreMadreHijoHijo
Zona de fertilizaciónZona de fertilización
Localización correcta: importante en cultivos perennes
C l t j l fi i i C l t j l fi i i Complemento en manejo para lograr eficiencia Complemento en manejo para lograr eficiencia de nutrientes en palma de nutrientes en palma aceiteraaceitera
• Recolección completa de la fruta
• Tiempo más corto entre rondas de cosecha
• Manejo del material vegetativo (poda)
• Fertilización balanceadaFertilización balanceada
Efecto combinado del manejo en la eficiencia de Efecto combinado del manejo en la eficiencia de nutrientesnutrientesnutrientesnutrientes
22
24
g
26
28
24
t/ha
11
12
s
Sin MPM
Con MPM
18
6
20
l rac
imos
, kg
18
22
20
nto
de R
FF,
10
9
o de
rac
imos
14
2
16
Peso
del
14
18
16
Ren
dim
ien
8
7
Núm
ero
102001 2002 2003
12
200410
2001 2002 2003
12
20046
2001 2002 2003
7
2004
C l t j l fi i i C l t j l fi i i Complemento en manejo para lograr eficiencia Complemento en manejo para lograr eficiencia de nutrientes en bananode nutrientes en banano
• Mantenimiento de la población
• Localización del fertilizante (frente al hijo de sucesión y al voleo entre hileras)y )
• Control de malezas (manual y glifosato)
• Fertilización balanceada
Experimentos en búsqueda de mejor eficiencia de nutrientesExperimentos en búsqueda de mejor eficiencia de nutrientes
Urabá, Colombia
Los Ríos, Ecuador
Mejores Practicas de Manejo de Fertilizantes
EconómicoEconómicoCalidad
E í
Retorno neto
EnergíaMano de
obraNutrientes
Retorno de la inversión
Adopción
Productividad del suelo
Rentabilidad
Agua
Rendimiento
Productividad del suelo
Estabilidad delrendimiento
Balance de
SostenibilidadSistema de cultivosProductividad
Ingreso de la finca
Condiciones laborales
Balance de nutrientes
Pérdida de nutrientes
ErosiónAmbiente
Biológico y Social
Calidad del aire y del agua
BiodiversidadServicios
ecológicos
g y
Bruulsema et al., 2008
Gracias por su atenciónpjespinosa@ ipni.netj p p