SIMPOSIO FERTILIDAD 2011

Acidificación en el ámbito templado argentinoCausas, consecuencias

y avances para su diagnóstico

Dra. Vázquez Mabel E.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales

Universidad Nacional de La Platamvazquez@agro.unlp.edu.ar

CAUSAS• NATURALES

– meteorización y lavado de bases (Ca, Mg, K, Na)

• ANTRÓPICAS−exportación de bases por producción−fertilización ácida/lluvia ácida−aumento MO por siembra directa−mineralización de MO por laboreo

EXTRACCIÓN POR PRODUCCIÓN

RENDIMIENTO(qq/ha)

REQUERIMIENTO(kg/ha)

EXPORTACIÓN(kg/ha)

Ca Mg Ca Mg

MAÍZ 120 36 36 2,7 10,7

TRIGO 70 21 21 2,8 11,2

SOJA 40 64 36 12 20

ALFALFA 150 180 45 - -CAÑA DE AZÚCAR 750 - - 31 26

Casas,2003

2002/2003

0

100

200

300

400

mill U$

maíz soja trigo girasol

N Bs As (1970-2003)

Costo de la reposición

maíz 3,5% 4 mill U$

soja 6,9% 27 mill U$

trigo 4% 3 mill U$

girasol 3,3% 0,5 mill U$

PRODUCCIÓN VS REPOSICIÓN

Gelati & Vázquez, 2008

KCl

Dolomita

UN CASOLA PROVINCIA DE SANTA FE

PRODUCCIÓN TOTALPROV. SANTA FE

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

1969

/70

1971

/72

1973

/74

1975

/76

1977

/78

1979

/80

1981

/82

1983

/84

1985

/86

1987

/88

1989

/90

1991

/92

1993

/94

1995

/96

1997

/98

1999

/00

2001

/02

2003

/04

2005

/06

2007

/08

2009

/10

Prod

ucci

ón a

nual

(mile

s t)

MAÍZ TRIGO SOJA GIRASOL

0

1000

2000

3000

1970-1980 1981-1990 1991- 2000 2001-2010

Expo

rtac

ión

de

base

s (mile

s de

t)

Ca Mg K

EXPORTACIÓN DE NUTRIENTES BÁSICOS DE

ESTOS 4 CULTIVOS (Sta Fe)

COSTO DE LA REPOSICIÓN A 2011

5,8%

DE LA PRODUCCIÓN ECONÓMICA SOJERA de SANTA FE (1970-2010)

LA REPOSICIÓN CUANTITATIVA NO ASEGURA REPOSICIÓN

CUALITATIVA

PRODUCCIÓN DE CARNEEXPORTACION NUTRIENTES

A partir de

leguminosas Gramíneaskg/animal año

Calcio 20 6-10

Magnesio 7-11 2.5-4.0

PRODUCCIÓN LECHERAEXPORTACIÓN

(kg nutriente /vaca * 8 meses )

10 20 30l/vaca día)

Calcio 2.9- 4.8 5.8-9.6 8.7-14.4Magnesio 0.4-0.6 0.8-1.1 1.2-1.7

FERTILIZANTES NITROGENADOS

CO(NH2)2 + H+ + 2 H2O ---------> 2 NH4+ + HCO3

-

urea ureasa amonio

2 NH4+ + 4 O2 --------> 2 NO3

- + 4 H+ + 2 H2O

nitratosoxigeno

0

100

200

300

400

500

600

700

800

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

Con

sum

o fe

rtili

zant

es n

itrog

enad

os (m

iles

de t

de N

)EVOLUCIÓN DEL CONSUMO DE

FERTILIZANTES NITROGENADOS

PERDIDA por LIXIVIACION

Serie Hansen en los 1ros 25 cm

185 kg/ha Calcio

1000 mm/año

13 kg/ha Magnesio

Irurtia, 2004

1972t/ha

2000t/ha % kg/año

Calcio 5,2 3,9 -25 - 46

Magnesio 3,3 2,7 -20 - 21,4

Pérdida de Ca y MgSerie Pergamino 1972 - 2000

Michelena, 1 989

LLUVIA ACIDA Y DEPOSICIONES SECAS

NH4+ NO3

- + H+

amonio nitratos hidrógeno

SO2 SO42- + 2H+

dióxido de azufre sulfatos hidrógeno

¿LA ACIDIFICACIÓN de la REGIÓN TEMPLADA

ARGENTINA ES UN HECHO COMPROBADO?

02040

6080

100

>6 5,9 5,8 5,7 5,6 5,5 5,4 5,3 5,2 5,1 5

pH

% a

cum

ulad

o/to

tal

020406080

100

>6 5,9 5,8 5,7 5,6 5,5 5,4 5,3 5,2 5,1 5

pH% a

cum

ulad

o/to

tal

Campaña 2004/05

Campaña 2009/10

Vázquez y Rotondaro, 2005

N Buenos Aires

S Santa Fe

Muestras de ALAP(Asociación Laboratorios Agropecuarios Privados)

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

<5 5-5,3 5,5-5,9 6-6,4 6,5-6,9

pHNORTE SUR OESTE

BUENOS AIRES

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

<5 5-5,3 5,5-5,9 6-6,4 6,5-6,9pH

NORESTE SURESTE

CÓRDOBA

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

<5 5-5,3 5,5-5,9 6-6,4 6,5-6,9

pH

SANTA FE

5,8

5,9

6

6,1

6,2

6,3

6,4

NORTE OESTE SUR

Zona

pH p

romed

io

Buenos Aires Córdoba Santa Fe

¡¡¡¡¡¡¡ GRACIAS ALAP !!!!!!

CONSECUENCIAS

– Disminución de la fertilidad de nutrientes básicos (calcio, magnesio, potasio)

- Afectación de procesos biológicos del nitrógeno y del fósforo

- Disminución de la disponibilidad de fósforo- Disminución de la disponibilidad de

micronutrientes (cobre, zinc, molibdeno)- Reducción de la capacidad intercambio

catiónica- Afecta la estructuración del suelo- Toxicidad de aluminio, hierro, hidrógeno???

DIRECTAS

Algunos suelos

Tratamientos Bavio Pergamino Lujan Baradero Azul C. Casares Etcheverry Laboulaye

pH actual 5,5 5,8 5,7 6 5,4 6 5,1 5,1 pH potencial 4,4 4,8 5 5,1 4,9 5,8 4,7 4,4 Complejo de cambio ( NH4

+Ac pH 7 1N)

Cap.Int.Catiónica cmolc/kg 15,2 17,7 16,1 15,1 20,6 19,1 13,5 11,5 Sat. de Ca2+ % 59,8 68,5 67,4 67,2 73,6 65,3 72,4 64,3 Sat. de Mg2+ % 25,6 18,9 18,4 19,3 18,4 16,9 16,2 20,4 Sat. de K+ % 9,4 10,5 10,6 11,8 7,4 14,5 6,7 13,3 Sat. Básica (S) % 77,0 80,8 87,6 78,8 79,1 64,9 77,8 85,2 Ca2+/ Mg2+ 2,33 3,63 3,65 3,48 4,0 3,86 4,47 3,15 (Ca2++ Mg2+) / K+ 9,09 8,33 8,07 7,36 12,5 5,67 13,3 6,38 Mg2+/ K+ 2,73 1,8 1,73 1,64 2,5 1,17 2,43 1,54 Al3+ Interc. mg/kg 0,65 < 0,01 0,34 < 0,01 0,54 < 0,01 0,64 1,12

Taxonomía Argiudol típico

Argiudol típico

Argiudol típico

Argiudol vértico

Argiudol típico

Hapludol típico

Argiudol típico

Hapludol éntico

pH actual pH potencial Al

pH potencialArcilla

Ca 2+

K+

Mg 2+

H +Al3+

Fe3+

+ KCl

Ca2+

K+

Na+

H+

pH - Log (H+)

Solución del suelo

H+

pH actual

Arcilla

Ca 2+

K+

Mg 2+

H +Al3

Fe3+

+ H2O

Ca2+

K+

Na+

H+

pH - Log (H+)

Solución del suelo

00,20,40,60,8

11,2

T

D700

D1500

D2000

D700Y

D1500

Y

D2000

Y

Al i

nter

cam

biab

le (m

g kg

-1)

e

cb a

d

c

d

T: testigo

D: dolomita

Y: yeso

700,1500, 2000 kg/ha

Laboulaye

pH actual: 5,1 pH pot.:4,4

CONTENIDO DE

AL INTERCAMBIABLE

MICORRIZACIÓN

0

1

2

3

4

T

C1000

C1500

C2000D1000

D1500

D2000

La línea en negrita une los tratamientos estadísticamente superiores p<0,5)

De Luca et al. (2006)

T: testigo

D: dolomita

C: conchilla

1000,1500,2000 kg/ha

RESISTENCIA A LA PENETRACIÓN

Tratamiento MPaTestigo 1,68D1000 1,33D1500 1,51D2000 1,88C1000 1,36C1500 1,66C2000 1,71

Vázquez et al., 2009

Argiudol típico

La Plata

D: dolomita

C: caliza

RESISTENCIA A LA PENETRACIÓN

Tratamiento MPaTestigo 1,68D1000 1,33D1500 1,51D2000 1,88C1000 1,36C1500 1,66C2000 1,71

D: dolomita

C: caliza

RESISTENCIA A LA PENETRACIÓN

Tratamiento MPaTestigo 1,68D1000 1,33D1500 1,51D2000 1,88C1000 1,36C1500 1,66C2000 1,71

D: dolomita

C: caliza

INFILTRACIÓN

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50 60

tiempo (min)

lám

ina

(mm

h-1)

0

2

4

6

8

10

12

0 10 20 30 40 50 60

tiempo (min)lá

min

a (m

m h-1

)

TESTIGO DOLOMITA 1000 KG/HA

ESCURRIMIENTO

INDIRECTAS

PRODUCCIÓN ANIMAL•Hipocalcemia•Osteomalacia•Tetania hipomagnesémica•Prolongación de anestro post parto•No retención de servicios•Endometritis pos-parto•Irregularidad de celos•Ovulaciones silenciosas

PRODUCCIÓN VEGETAL

1500016000

170001800019000

2000021000

2200023000

T C700 C1500 C2000

mat

eria

sec

a (k

g ha

-1)

S/YESOC/YESO

ALFALFA (Laboulaye)C: caliza

D: Dolomita

700, 1500, 2000 kg/ha

15000

16000

17000

18000

19000

20000

21000

22000

T D700 D1500 D2000

mat

eria

sec

a (k

g ha

-1)

S/YESOC/YESO

30003500400045005000550060006500700075008000

T TyC55

3C55

3yC11

85

C1185

yC15

80

C1580

yD70

0D70

0yD15

00

D1500

yD20

00

D2000

y

rend

imie

nto

(kg

ha-1

)

a cde abcde de ab bcde abcd e abcd bcde abc e abcd bcde a cde abcde de ab bcde abcd e abcd bcde abc e abcd bcde

SOJA (Saladillo)

T: testigo Y: yeso

C: calizaD: dolomita

RESPUESTA EN RELACIÓN A LA CAPACIDAD PRODUCTIVALocalidad

Rendimientotestigo

∆ Rendimiento por encalado

kg/ha

Rosario 3382,3 209,2

N. De la Riestra 3604,6 746,5

Roberts 3930,8 720,5

Saladillo 4769,0 1264,0

DIAGNÓSTICO

DOSIS RECOMENDADA POR DIFERENTES MÉTODOS

CaCO3 (kg/ha)Localidad pH Curva

titulaciónBuffer doble SMP pH Ac.NH4

1 vez 2 veces 3 veces

Tres Arroyos 6,4 1500 2730 1214 1340 2680 4020

Lincoln 6,0 1000 3569 1055 1560 3120 4680

Bavio 5,5 3720 5977 1684 910 1820 2730

Pergamino 5,8 1928 6067 1388 0 0 0

Luján 5,7 2370 5140 1915 0 0 0

Baradero 6,0 2400 3782 1275 470 940 1410

Azul 5,4 6600 6077 1332 1120 2240 3360

C. Casares 6,0 750 2540 912 0 0 0

Etcheverry 5,1 3600 7337 1376 1780 3560 5340

pH óptimo

• Alfalfa 6,5 – 7,5• Soja 6,0 – 7,0• Trebol Rojo 6,0 – 7,0• Maíz 5,5 – 7,0• Trigo 6,0 – 7,0• Girasol 6,0 – 7,5• Trébol rojo, Lotus corniculatus < 6

CASO SOJA

pH óptimo Lugar Autor

6 Carolina del N Weisz et al. (2003)

5,1 Lousiana Bell (1996)

5,9 Michigan Pierce (2000)

<4,5 Brasil Caires et al. (2003)

EL pH es sólo orientativo

Deben analizarse otras variables

•Suelo (pH pot., saturación, Al)

•Germoplasma

•Enmienda (contenido de Ca, Mg, microelementos)

Saturación Básica

S (Saturación) = (Ca + Mg + K + Na) / CIC

S ideal

65 – 85 %

Saturación de las bases/S

• Cálcica: 65 a 85%

• Magnésica: 6 a 12%

• Potásica: 2 – 5%

Relaciones entre las basesintercambiables

Algunos valores de referencia

• Ca + Mg / K 7 – 11/1• Ca / Mg 3 - 15 /1• Mg / K 2 – 5/1

Testigo C1000 C1500 C2000pHactual 5,1 5,9 6,0 6,0

pH potencial 4,4 5,2 5,1 5,1

CIC (cmoc/kg) 11,5 13,5 14,8 15,1

Saturación(%)

85,2 70,7 63,8 65,9

¿MÉTODO DEL ACETATO DE AMONIO 1N pH7?

C: calizaMillán et al. 2010

pH 6

Arcilla

Ca 2+

K+

Mg 2+

H +Al3+

Fe3+

pH 7

más cargas negativasCa 2+

Fe3+

Al3+H +

Mg 2+

K+

H +

H +

H +

Ca2 +

SITUACIÓN ARTIFICIAL

MO: R-COOH R-COO- + H+

ARCILLA: H

CARGAS VARIABLESO DEPENDIENTES DEL pH

afectadas por el extractante

- +H+

ESTO EXPLICARÍA MAYOR CIC

NO EXPLICARÍA DIFERENCIAS ENTRE TRATAMIENTOS

¿POR QUÉ CAMBIA CIC CON LOS TRATAMIENTOS SI TODO

ESTA MEDIDO A pH 7?

El tenor de CO2 afecta los fenómenos de adsorción

Testigo C1000 C1500 C2000pHactual 4,4 5,9 6,0 6,0

pH potencial 5,1 5,2 5,1 5,1

CIC pH 7 11,5 13,5 14,8 15,1CIC pH suelo 9,1 9,8 10,0 10,2

¿MÉTODO DE NH4Cl 0,2M

pH del suelo? C: caliza

Es importante medir la CIC, Ca y Mg al pH del suelo para

hacer diagnóstico

¿CÓMO ELEGIMOS EL PRODUCTO?

Bavio

00,5

11,5

22,5

3

0 650 1300 2000

dosis (kg ha-1)

PS a

lfalfa

(g/m

acet

a)

caliza

dolomita

Luján

2,32,42,52,62,72,82,9

0 650 1300 2000

dosis (kg ha-1)

PS a

lfalfa

(g/m

acet

a)

calizadolomita

Etcheverry

0

0,5

1

1,5

2

0 650 1300 2000

dosis (kg ha-1)

PS a

lfalfa

(g/m

acet

a)

calizadolomita

pH actual: 5,5 pH pot.: 4,4Sat. cálcica: 59,8 %Sat. magnésica: 25,6 %Ca int.: 7 cmolc kg-1

Mg int.: 3 cmolc kg-1

pH actual: 5,7 pH pot.: 5,0Sat. cálcica: 67,4 %Sat. magnésica: 18,4 %Ca int.: 9,5 cmolc kg-1

Mg int.: 2,6 cmolc kg-1

pH actual: 5,1 pH pot.: 4,7Sat. cálcica: 72,4 %Sat. magnésica: 16,2 %Ca int.: 7,6 cmolc kg-1

Mg int. 1,7 cmolc kg-1

1. Analizar la escala jerárquica de las problemáticas y el lugar en ella de la acidificación

2. Analizar la saturación de Ca y Mg y su relación en el suelo

3. Evaluar las características de la enmienda (solubilidad, otros elementos)

4. Evaluar el requerimiento del material genético5. Realizar experiencias de campo

CONCLUSIONESSuelos de la Región Pampeana afectados por

acidificación se caracterizan por:• deficiencias relativas generalizadas de Ca, en

relación a Mg y K, y en menor medida de Mg en relación al K

• en suelos con valores de pH actual entre fuerte/ligeramente ácidos, el pH potencial fue desde muy fuerte/medianamente ácido, en muchos casos por debajo de 5,5, permitiendo prever la posibilidad de aumento del Al intercambiable

• hasta el presente el Al intercambiable no ha alcanzado niveles de toxicidad citados por la literatura.

• la producción agropecuaria no repositiva de elementos básicos

• la producción de soja• el alto nivel de rendimiento de los cultivos

de las últimas décadas• la alfalfa y otros tréboles en áreas

ganaderas de carne o leche• el importante incremento del consumo de

fertilizantes nitrogenados

Entre las causas deben destacarse:

DIRECTAS– Disminución de la disponibilidad de nutrientes (Ca, Mg, K, N, P, Cu, Zn, Mo)

– Reducción de la capacidad intercambio catiónica

- Afectación propiedades físicas- Eventual toxicidad de aluminio, hierro, hidrógeno

Las consecuencias más importantes son:

INDIRECTAS

– nivel de producción (forrajeras, cultivos de cosecha)

– problemas sanitarios en ganado– pérdida de capacidad productiva del suelo

Para el diagnóstico debe evaluarse:

• pH actual y potencial• CIC y cationes de cambio al pH del suelo• Saturación básica y de cada base en

particular• Relaciones entre las bases

La elección del producto debe tener en cuenta:

–análisis del suelo

–análisis de la enmienda

–resultados de las experiencias de campo

¡Muchas Gracias!

Dra. Ing. Agr. Mabel E. VázquezFACyF - UNLP

E-mail: mvazquez@agro.unlp.edu.ar

UN CASOLA PROVINCIA DE SANTA FE

PRODUCCIÓN

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

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/70

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/10

Prod

ucci

ón a

nual

(mile

s t)

MAÍZ TRIGO SOJA GIRASOL

PRODUCCIÓN SOJA

0

10000

20000

30000

40000

Garay

San Ja

vier

La C

apita

lVer

a

9 De J

ulio

San C

risto

bal

Gener

al Oblig

ado

San Ju

sto

Las C

olonia

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llano

s

Rosar

io

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Belgra

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San M

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Const

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n

Iriond

o

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Gener

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Departamentos

pro

du

cció

n 1

970-

2010

(m

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t)

0

500

1000

1500

2000

2500

1970-1980 1981-1990 1991- 2000 2001-2010

Expo

rtac

ión

de b

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(mile

s de

t)

Ca Mg K

EXPORTACIÓN DE NUTRIENTES BÁSICOS