Manejo de la fertilidad de los suelos en el Manejo de la fertilidad de los suelos en el cultivo de cafécultivo de café

Recopilación de Jorge Martínez Rayo jmartinazaret@yahoo.com

¿Cuánto fertilizantes importamos en Nicaragua?

¿Cuánto fertilizantes exportamos en Nicaragua?

En café 1,500,000 qq de café año equivalente a 7,635,000 kg de N = 365,000 urea1,230,000 kg de P = 103,200 MOP

8,520,000 kg de K = 374880 KCl

Situación de los suelos de la región

• Telpaneca y San Juan buen porcentaje de MO

• Limitantes de N y P casi general

• Limitantes de K en suelos arenosos y donde se extrae musáceas

• Pocos problemas de Ca

Situación del manejo de la fertilidad de suelos

• Desconocimiento en general• No hay actividades dirigidas• Análisis de suelo• Procedimiento para tomar muestras• Interpretación• Recomendación

Aspectos básicos de la fundamentales

• Planta de café puede absorver muchas cosas

• Los iones de los nutrientes deben estar disueltos en el agua del suelo ( “solución del suelo”) para que las plantas puedan absorberlos

• Los iones pasan desde la solución del suelo hasta el centro vascular de las raíces a través de membrana celular

• El movimiento a través de la membrana puede ser pasivo o activo

Absorción de nutrientes

ABSORCION DE NUTRIENTES

•

– Típico de nutrientes con flujo masivo. Entran a la planta con el agua

– Movimiento a través de la membrana por diferencia de concentraciones (a favor del gradiente de concentraciones)

• transporte de minerales

– Ocurre a través de la membrana en contra del gradiente de concentraciones

– Requiere energía para “bombear” a los iones hacia dentro de la celula

ABSORCION DE NUTRIENTES

16 Elementos Esenciales

Carbono

Hidrógeno

Oxígeno

Minerales

Macronutrientes

N,P,K.Secundarios

Ca, Mg, S.

Micronutrientes

CI, Fe, Mn,

B, Zn, Cu

Mo, Co, Ni,

NUTRIMENTOS

MACRO Y MICRONUTRIENTES

• Los nutrientes que pueden traslocarse en la planta - móviles:– NitrNitróógenogeno– FFóósforosforo– PotasioPotasio– MagnesioMagnesio– MolibdenoMolibdeno

• Los nutrientes que son fijados luego de su uso – inmóviles:– AzufreAzufre– CalcioCalcio– HierroHierro– CobreCobre– ManganesoManganeso– ZincZinc– BoroBoro

MOVIMIENTO INTERNO DE NUTRIENTES

Formas de absorción de nutrimentosElemento Forma de absorción Expresión química en

el fertilizante

Nitrógeno NH+4, NO-3 N

Fósforo H2PO4- , HPO4

-2 P2O5

Potasio K+ K2O

Calcio Ca+2 CaO

Magnesio Mg+2 MgO

Azufre SO-4 S

Hierro Fe+2 Fe

Cobre Cu+2 Cu

Zinc Zn+2 Zn

Manganeso Mn+2 Mn

Boro B4O7-2 , H2BO3

- B

Cloro Cl- Cl

Molibdeno MoO4-2 Mo

FUNCION EN LA PLANTA Ca S Mg B Zn Fe Cu Mn Mo

División celular XX     XX   XX      

Respiración XX   XX     XX XX XX  

Transpiración XX                

Aprovechamiento del N   XX XX         XX XX

Síntesis de clorofila   XX XX     XX XX XX  

Síntesis de vitaminas   XX           XX  

Producción de semillas   XX   XX XX   XX    

Fijación de N                 XX

Elaboración de azúcares   XX         XX    

Fertilidad del polen       XX     XX    

Reproducción de la planta       XX XX XX     XX

Fotosíntesis   XX XX   XX XX XX XX  

Traslocación del P     XX            

Producción de almidón           XX      

Maduración y altura         XX     XX  

Oxidación y reducción           XX   XX  

Síntesis de carbohidratos   XX XX   XX XX     XX

Aumento de azúcares   XX         XX    

Formación de aminoácidos   XX              

Fuente: PROCAFE – El Salvador

Velocidad de Movimiento100%

90%

70%

60%

50%

40%

30%

20%

10%

0%

P, S , Mg, Mn

Fe, Zn, Cu, Mo40 – 65%}

Boro 20%

N 100%

K 90%

Calcio 5%

Micro – Nutricios , FAO 1977

Nitratos (NO3-)

retenidos en el suelo

Si el nitrato no es tomado por las plantas probablemente se perderá

Los fosfatos y nitratos son poco retenidos por las arcillas

NO3-

Lixiviación:

ENTONCES LA FERTILIDAD DE LOS SUELOS FUNCIONA ASI:

1. La superficie de la mayoría de los coloides del suelo tiene cargas negativas (-) que atraen y retienen a los nutrientes que tienen carga positiva (+) como K+, Ca+, Mg+, NH4, Na+, H+, y Al+ y micro elementos.

2. Los nutrientes que quedan en la solución del suelo, son tomados por la raíz, se incorporan a las plantas y se van con la cosecha. Poca parte de ellos regresa al suelo a través de la descomposición de la paja o rastrojo.

3. Gradualmente los nutrientes de la solución del suelo se van agotando y entonces los coloides van soltando gradualmente los nutrientes que tienen pegados (absorbidos) a su superficie, para que los tomen las raíces de los cultivos y vuelvan a salir con las cosechas siguientes.

CIC: EL SUELO COMO RESERVA DE NUTRIENTES

NEGATIVO

Arcillas y MO tienen cargas negativas

POSITIVO

Cationes (NH4, K, Ca, Mg) tienen carga positiva

-

--

-

Ca++

Arcillas con carga negativa

K+

Mg++

NH4+ -

-

-

- --

-

-

NO3-

NO3- Cl-

Los cationes son adsorbidos por las arcillas

Los aniones son móviles y son lixiviados

Cationes adsorbidos

K+

Cationes en solución

Ca++

Mg++

NH4+

K+

Ca++

-

Mg ++

NH4+

K+

Ca ++

- -

CIC es la suma de los cationes intercambiables que el suelo puede absorber por unidad de peso, expresado en meq/100g

CIC es la suma de cationes intercambiables (con carga +) que el suelo puede absorber por unidad de peso o volumen en meq/100g

Una CIC alta : suelo con alta capacidad de retener nutrientes entre periodos de fertilización

Una CIC alta: retención de nutrientes que previene la lixiviación durante el riego y provee de un poder buffer (fluctuaciondes bruscas de pH)

Los cationes se adsorben a los sitios negativos en las partículas del suelo, por intercambio catiónico pasan a la solución del suelo y son absorbidos por las raíces

Suelos arenosos con menos retencion de nutrientes

Fertilizar mas frecuentemente con menores dosis

Suelos arcillosos con alta capacidad de adsorcion de nutrientes

Fertilizar menos frecuente con mayor dosis

Ley del anticipo

2%

19%

2%

11%8% 8% 8%

41%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

30 60 90 120 150 180 210 240

días después del pico de floración

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

% incremento P (mg)

Ley del mínimo o de

Liebig

Leyes de la fertilidad

Factores importantes para el balanceo de la nutrición del café

Ley del equilibrio entre los nutrientes

Ley del rendimiento óptimo económico

Aportes de N Lb/mzRendimiento

Lb/mzIngreso bruto C$

Costo adic.

fertiliz. C$Ganancia neta C$

0 3810 3238.5 0.0 3238.538.5 4540 3859.0 110.5 3748.577 5114 4346.9 221.0 4125.9115.5 5422 4608.7 331.5 4277.2154 5521 4692.9 442.0 4250.9192.5 5424 4610.4 552.5 4057.9

         

Precio de la lb de N = C$2.87Precio de la Lb de arroz = C$ 0.85

Fuente: Modificado de la fuente original Manejo integrado de la fertilidad de los suelos de Nicaragua. INTA FAO

Fuente: Modificado de la fuente original Manejo integrado de la fertilidad de los suelos de Nicaragua. INTA FAO

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 50 100 150 200 250

RendimientoLb/mzSerie2

Ley de restitución de los nutrientes

• Todos los nutrientes que son extraídos del suelo deben ser devueltos por medio de la fertilización.

• Poner ejemplo de incorporación de rastrojo

Ley del máximo o rendimiento decreciente

• A cantidades crecientes de niveles de fertilizantes corresponden cantidades crecientes en el rendimiento o producción pero llega un punto donde los rendimientos empiezan a decrecer por toxicidad, desequlibrio entre los nutrientes o incapacidad del cultivo

FOSFORO• 0.1-0.4 % peso seco de la planta

• Funciones– Acidos nucleicos/ADN (código genético)

– Azúcares

– ATP (energia)

– Fosfolípidos

– Coenzimas

• Absorción: anión fosfato H2PO4- ; HPO4

2-

• Forma precipitados insolubles con Ca, Mg, Al, Fe

• Muy poco móvil en el suelo (adsorción & precipitación)

• Exceso puede causar incompatibilidad con el Zinc

Efecto de alto nivel de acidezEfecto de alto nivel de acidez

Sistema radicular dañado Sistema radicular dañado Sistema radicular normalSistema radicular normal

Tomado de metalosateTomado de metalosate

P

Cu

Fe

Ca

K

Mn

B

N

Zn

MgAntagonismo

Sinergismo

MULDER - 1947

Interacción de los Minerales en las Plantas

POTASIO• 1-4 % del peso seco de la planta

• Funciones– Regulación de la presión osmótica

– Regulación de > 60 sistemas enzimaticos

– Colabora en la fotosíntesis

– Promueve la translocación de fotosintatos

– Regula la apertura de los estomas y el uso del agua

– Promueve la absorción de N y la síntesis de proteínas

• Absorción: catión potasio K+

• Movilidad limitada en el suelo (adsorción)

• Puede lavarse en suelos arenosos

Funciones del K en las plantasTransporte de azúcares

•El K regula el movimiento de azúcares

•Con la deficiencia de K los productos de la fotosíntesis se acumulan en las hojas.

Funciones de los nutrientes en las plantas

Elementos claves para establecer programas de fertilización

El potasio acelera el flujo de productos asimilados

Flujo de savia en el floema

alto en K

bajo en K

minutos

30

60

90

120

150

180

0

2.5

1.5

1.0

0.5

2.0

ml/planta

•El exceso de N, la deficiencia de K, ó las dos

condiciones, reducen la resistencia de los cultivos

a las enfermedades, aplicaciones de K

aumentan la resistencia de las plantas al ataque de

plagas

•Ausencia de K provoca baja producción de

antioxidantes: provoca rapidez en la maduración

de las plantas

Relación entre el potasio foliar y el % de infección de Cercospora coffeicola en el grano y la producción de café

Pot

asio

en

las

hoj

as (

%)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

0 60 120 180

Dosis (g/árbol)

Infección

Producción

Contenido de K

6

7

5

4

3

2

1

Ren

dim

iento (k

g x 1000)

0

30

35

25

20

15

10

5

Infección

(%)

Valencia, 1998

COMPORTAMIENTO DEL POTASIO

Es más móvil que el fósforo

Aumentar la dosis de potasio (absoluta y relativa al nitrogeno, N:K) en las etapas reproductivas para obtener frutos de calidad (tamano, color, aroma, etc)

Puede ocasionar deficiencias de Ca y Mg, compite con ellos en la absorción radicular.

Si su nivel es bajo, repercute en la reducción del tamaño del fruto y del rinde, que además tiene peores cualidades organolépticas. Regula temperatura y pérdida de agua

INTERACCION ENTRE NUTRIENTES

Antagonismo Mg x K ()

SE HAN PREVENIDO MAS

ENFERMEDADES DE LAS PLANTAS

CON EL USO DE POTASIO QUE CON

NINGUNA OTRA SUSTANCIA

Departamento de Agricultura de los Estados Unidos

Aplicaciones excesivas de Ca conllevan a deficiencia de K,

ocasionando susceptibilidad a

enfermedades

¿Cómo diagnosticar la deficiencias de

nutrientes?

¿Cómo diagnosticar la deficiencias de

nutrientes?

Absorción de nutrientes de acuerdo a pH

del suelo

Deficiencia de nutrientes de acuerdo a la madurez del tejido

FAO Regional Office for Asia and the Pacific, 2005

DEFICIENCIAS DE NUTRIENTESC h a rt T it le

K, M o

M a nch asn e c ro ticas

M g

N e rvad u rasve rd es

N

N e rvad u rasa m a rillas

N, P , Mg

S in m a nch asn e c ro ticas

N, P , K, M g, Mo

H o ja s v ie jas

Fe, Mn

N e rvad u rasve rd es

S, Cu

N e rvad u rasa m a rillas

S, Fe, M n, Cu

H o jas n ue vas

Zn

H o ja s n u e va s y v ie jas

Ca, B

T e rm ina l b u ds

Deficiencia de nitrógeno en café

Deficiencia de nitrógeno en café

Deficiencia de nitrógeno

Deficiencia de nitrógeno en maíz

Deficiencia de Potasio alfalfa

Deficiencia de Potasio en caña de azúcar y maíz

Deficiencia de Potasio en

Deficiencia de Potasio en papa

Deficiencia de Potasio soya

Deficiencia de Potasio tabaco

Deficiencia de Potasio en tabaco

Deficiencia de Magnesio (Mg)

Deficiencias

Calcio

Boro

Fosforo

Potasio

Deficiencia de Potasio en frutos de banano

Deficiencia de azufre en repollo chino

Deficiencia de Zinc en café

Deficiencia de fósforo

Deficiencia de boro

Deficiencia de cobre

Deficiencia de azufre

Deficiencia de azufre

Deficiencia de calcio

Deficiencia de hierro

Deficiencia de magnesio

Deficiencia de manganeso

Deficiencia de nitrógeno

Deficiencia de nitrógeno

Deficiencia de potasio

Deficiencia de Cinc

Deficiencia de Cinc

• Muestra de suelo

• Productor o empresa: _______________ Fecha de muestreo:_________________

• Dirección:______________________________________

• Municipio:_____________________________________

• Departamento:__________________________________

• Cultivo a establecer:_____________________Rendimiento kg/ha:______________

• Ultima fecha de fertilización:__________ Fertilizante utilizado:__________________

PRINCIPALES MATERIAS PRIMAS UTILIZADAS EN MEZCLAS FISICAS

UREA 46-0-0

TRIPLE SUPERFOSFATO 0-46-0

DAP 18-46-0

KCl 0-0-60

K-MAG 0-0-22-18-22(S)

SULFATO DE POTASIO 0-0-50-17(S)

NITRATO DE AMONIO 33.5-0-0

SULFATO DE AMONIO 21-0-0-24(S)

RAZORITA 15% B

SULFATO DE ZINC 31% Zn

DAP MAP

K-MAG

KCl

Cálculo de dosis de fertilizantes¿Que hay que conocer?• Análisis de suelo

Requerimiento de fertilizantes para la producciòn de 22 qq de grano verde

Elements (kg)

Parts of tree

N P K Ca Mg S

Roots 15 2 25 9 2 2

Branches 14 2 20 6 3 1

Leaves 53 11 45 18 7 3

Fruits 30 3 35 3 3 3

Total 112 18 125 36 15 9

FAO Regional Office for Asia and the Pacific, 2005

CALCULOS DE LAS CANTIDADES DISPONIBLES DE NUTRIENTES A PARTIR DE LOS ANALISIS SUELOS

• Partes por millón (ppm) Pesa y expresa la cantidad de partes de un determinado nutriente en un millón de partes del suelo.

• Microgramo por mililitro (Ug / ml) Se refiere a las millonésimas de gramo de un nutriente contenida en un mililitro de suelo. En la practica se hace corresponder con la unidad ppm.

1 equiv-gr. De Ca+2 = 40 grs. 2

= 20 gr de Ca+2

1 equiv-gr. De Mg +2 = 24 grs.

2 = 12 gr de Mg+2

1 equiv-gr. De K +1 = 39 grs. 1

= 39 gr de K+1

Manejo de suelos ácidos

Tomado de Ávila Vega, J (sf)

Tomado de Ávila Vega, J (sf)

Materiales de encalado Valores de neutralización relativa, %

Carbonato de calcio puro 100

Dolomita (cal dolomítica) 95-108

Calcita (cal agrícola) 85-100

Conchas calcinadas 80-90

Greda 50-90

Cal quemada 150-175

Cal hidratada 120-135

Escorias básicos 50-70

Ceniza de madera 40-80

Yeso Ninguno

Sub productos Variables

Interpretación de resultados de Calcio – Interpretación de resultados de Calcio – Magnesio - PotasioMagnesio - Potasio

Suelo: Suelo:

-Nivel de suficiencia de elemento disponible-Nivel de suficiencia de elemento disponible

-Relación Básica de Saturación de Cationes-Relación Básica de Saturación de Cationes

Ca 65-85% de CICECa 65-85% de CICEMg 6-12% de CICEMg 6-12% de CICEK 2-5 % de CICEK 2-5 % de CICEH – Al - Fe % restanteH – Al - Fe % restante

!( !(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(!(

!(

!(

!(

!(

!(!(

!(

!(

!(

!( !(

!(

!(

!(

!(!(

!(

!(!(!( !(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

!(

San Juan De Rio Coco

Panama La Mina

Namasli

Quibuto

Zenobia

La Dalia

San Jose

El Pinar

Santa AnaEl Ojoche

San Pedro

Mata Palo

El Portal

TeosintalTeosintal

Las CanasEl ChumpeEl Carmen

El Cantil

El NaranjoSan Felipe

La Pintada

El Nispero

Las BrisasAltagracia

El Caracol

El Paraiso

Samarcanda

Candelaria

El Rosario

La Reforma

Las CrucesEl Naranjo

El Bijagual

El Silencio

Los Meneses

El Carbonal

Los Salazar

Buena Vista

El VarillalEl Carbonal

Las Delicia

San Pedro II

Las Delicias

Patio Grande

Monte Cristo

El Balsamo I

Playa Hermosa

San Antonio I

Cerro Majaste

Santo Domingo

El Balsamo II

San Antonio II

La Providencia

El Carrizalito

Valle San Lucas

Valle El Pericon

Valle Loma Chata

El Guanacastillo

Lugar El Chamastro

Cerro Blanco Abajo

Valle Santo Domingo

Comarca Cerro Blanco

585000

585000

590000

590000

595000

595000

600000

600000

148

50

00

148

50

00

149

00

00

149

00

00

149

50

00

149

50

00

150

00

00

150

00

00

150

50

00

150

50

00

Leyenda!( Encuestas

Ciudades

<all other values>

Caminos

Carretera Pavimentada

Camino de Todo Tiempo

Camino General

Camino de Tiempo Seco

Limites Territoriales

Limites Departamentales

Limites Municipales

Area sin Datos de Encuestas

Niveles de Calcio

Bajo

Medio

Optimo

Alto

CIC

- - - - - -

- - - - - -

Ca+2Mg+2 Ca+2

K+Ca+2

Mg+2

Al+3 Ca+2H+ Ca+2

Mg+2

Al+3Ca+2

K+

H+

Ca+2

H+H+

Ca+2

K+

Mg+2

Ca+2Mg+2

Tomado de Herrera, D (RAMACAFE 2008)

AlAlAl

OH H2PO4

OH H2PO4

AlAl OH

OHAlOHOH

AlAl OH

OHAl

OH

OH

Mg+2Mg+2Ca+2Ca+2

H OH H2O

H OH H2O

O-

O-

OHOH

Fijación de P y CIC

Tomado de Herrera, D (RAMACAFE 2008)

Tomado de Ávila Vega, J (sf)

(SB1-SB2) x CIC NC (T/ha) = 100

X __100_____ VNRT

NC = Necesidades de material calcáreo (T/ha)

SB1 = % de saturación de bases que se desarrolla el cultivo (60% para café)

SB2 = Saturación de bases (Ca+Mg+K)/CIC*100

CIC = Capacidad de Intercambio Catiónico (Al + Ca + Mg + K)

VNRT = Valor de Neutralización Relativo Total (según el tipo de cal)

FósforoCapacidad de fijación mayor a 2000 ppm en

algunos suelos tropicales>30 ppm en el suelo considerado “suficiente”10-30-10, 12-30-10

Clave es evitar la fijación. Cómo?1.Aplicación de materia orgánica2.Precipitación de Fe y Al3.Ajustarse a las condiciones

Precipitación, temperatura, suelo y microbiología

Porcentaje indicado:

Saco de 45 Kg. contiene:

18 - 5 - 15 - 6 - 0.7

N - P - K - Mg - B

8.1 Kg de nitrógeno (N)2.25 Kg fósforo (P2O5 )6.75 Kg de potasio (K2O)2.7 Kg de magnesio (MgO)0.32 Kg de boro (B)

Si la fórmula contiene algún otro nutrientecomo azufre (S), calcio (Ca), zinc (Zn), etc., debe ser indicado con paréntesis , ej: 15-2.5-24-3-0.5 (2 Zn).

INFORMACIÓN DE ALGUNOS FERTILIZANTESINFORMACIÓN DE ALGUNOS FERTILIZANTES

EJEMPLOS DE FERTILIZANTES QUIMICOS

10-30-10

12-24-12

15-15-15

18-5-15-6-0.6

18-3-10-8-0.4

15-3-24-6-3(S)

15-2.5-24-4-0.5-2(Zn)

15-3-31

15-3-28-3(S)

MATERIAL SOLUBILIDAD EN

AGUA FRIA (g/L)

Nutrimentos primarios :

Nitrato de amonio 1176 Sulfato de amonio 707

Cianamida de calcio Desconocido Nitrato de calcio 1017

Fosfato diamónico 428 Fosfato monoamónico 229

Nitrato de potasio 129 Nitrato de sodio 726

Superfosfato sencillo 20 Superfosfato triple 39

Urea 778 Nutrimentos secundarios :

Molibdato de amonio Desconocido

Borax 10 Cloruro de calcio 597 Oxido de cobre Insoluble Sulfato de cobre 219 Sulfato ferroso 289

Sulfato de magnesio 707 Sulfato de manganeso 1047

Cloruro de sodio 358 Molibdato de sodio 558

Sulfato de zinc 747

FUENTEEQUIVALENTE DE ACIDEZ

(-) O BASICIDAD (+)(Kg CaCO3/100 Kg material)

Indicesalino(%)

Humedadrelativacrítica(%)

Nitrato de amonio -63 104.7 63Sulfato de amonio -112 69.0 81Urea -84 75.4 81Fosfato monoamónico -65 34.2 92Fosfato diamónico -64 29.9 83Amoníaco anhidro -148 47.1 --Azufre -312 -- --

Nitrato de sodio +29 100 --Triple superfosfato 0 10.1 94Cloruro de potasio 0 116.3 84Nitrato de potasio +23 73.6 --Sulfato de potasio 0 46.1 96Nitrato de calcio +20 52.5 --Sulfato de K y Mg 0 43.2 --Cal calcítica +80 - +95 4.7 --Cal dolomítica +90 - +100 0.8 --Roca fosfórica +56 -- --Sulfato de calcio 0 8.1 --

EQUIVALENTES DE ACIDEZ O BASICIDAD, INDICE DE SALINIDAD Y HUMEDAD RELATIVA CRITICA DE ALGUNOS FERTILIZANTES.