Caracterización ambiental - nutrientes

Cereales y Oleaginosas

Ing. Agr. Rubén Toledo M.P. 2818

Profesor Asistente Cereales y Oleaginosas

[email protected]

Elementos de la nutrición de las Plantas

2

MACRONUTRIENTES

N, P, K

NUTRIENTES SECUNDARIOS

Ca, Mg, S

MICRONUTRIENTES

Fe, Cu, Zn, B, Mn, Mo, Cl


Los nutrientes llegan a la raíz en 3

mecanismos

Flujo masivo: los nutrientes se

mueven en la solución del suelo

hacia las raíces en la corriente de

la transpiración

Difusión: según el gradiente de

concentraciones

Intercepción: las raíces interceptan

los iones al crecer en las zonas

donde están los nutrientes

3

Movimiento de iones

2

1

3


◦ 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)

PASIVA

ACTIVA

◦ Ocurre a través de la membrana en contra del gradiente de

concentraciones

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


Los nutrientes son transportados desde las raices hacia las hojas a traves del

xilema

Los nutrientes pueden ser transportados (redistribuidos, translocados) desde

las hojas viejas hacia las hojas jovenes y raices a traves del floema

Xilema: en la transpiracion (pasivo)

Floema: por gradiente de presion hidrostatica (activo, se requiere energia)


Los nutrientes que pueden

traslocarse en la planta

Los nutrientes que son fijados

luego de su uso

Nitrógeno

Fósforo

Potasio

Magnesio

Molibdeno

Moviles

Azufre

Calcio

Hierro

Cobre

Manganeso

Zinc

Boro

Inmoviles


Nitrogeno

atmosferico

Fijacion

atmosferica

Desechos

animales

fijacion industrial

(fertilizantes comerciales) cosecha

Volatilizacion

Denitrificacion

Erosion y

escurrimiento

lixiviado

Nitrogeno

organico

Amonio

NH4

Nitratos

NO3

Residuos

vegetales

Fijacion biologica

(leguminosas) Absorcion

del cultivo

ganancia Componente perdida


RENDIMIENTO

OBJETIVO

D

APORTE

NATURAL

DEL SUELO

O

Rendimiento

potencial Otras limitantes

FERTILIZANTE eficiencia

de uso

CANTIDAD Y OPORTUNIDAD

Clima, suelo, labranza,

barbecho, rastrojos, etc.

8 Cereales y Oleaginosas

Estiercol y

Residuos

animales fertilizantes

cosecha

Erosion y

escurrimiento

Lixiviado

(gralmente escaso)

P organico

• Microbiano

• Residuos vegetales

• Humus

Minerales

primarios

(apatita)

Residuos

vegetales

Absorcion

vegetal

P en solucion

• HPO4-2

• H2PO4-1

Compuestos

secundarios (CaP, FeP, MnP, AlP)

Superficies

minerales

(arcilla, oxidos de

Fe y Al)

ganancia Componente perdida


Conocer el nivel de P Bray según análisis de suelo

Decidir

◦ Fertilización para el cultivo, o

◦ Fertilización de “reconstrucción y mantenimiento”: Implica mantener y/o mejorar el nivel de P Bray del suelo

DINAMICA DEL FOSFORO EN EL SUELO


Umbrales de respuesta para la fertilización con P para

diferentes cultivos. P disponible Bray y Kurtz (0-20 cm)

P (ppm)

Maíz 15 – 20

Girasol 12 - 15

Soja 11 – 13

Sorgo 10 – 12

Trigo 15 – 22

Cultivo


1) Suelos arenosos de baja materia orgánica (<2%)

2) Suelos degradados (sistemas intensivos) con reducciones marcadas de materia orgánica

3) Cultivos de alto rendimiento fertilizados con N y P

4) Niveles críticos de 10 ppm de S-Sulfatos (en algunas situaciones)

5) Relaciones N:S en suelo mayores de 5-7:1

6) Relaciones N:S en tejido vegetal superiores a 15:1

Algunos elementos que pueden utilizarse para

determinar la necesidad de S


Análisis de suelo

Resultados analíticos


El más importante indicador de la calidad de suelo (Larson y Pierce, 1991)

Fracción orgánica del suelo excluyendo residuos vegetales y animales sin descomponer

14

Aireación

Humedad

Temperatura

Nutrientes

Composición de los residuos


Diagnóstico por

análisis de suelo

• Nitrógeno 0 – 60 cm en presiembra • Nitrógeno 0 – 30 cm estado V6

• Fósforo 0 – 20 cm en presiembra


OBJETIVO DEL MUESTREO

El análisis de suelo es una herramienta fundamental para optimizar las prácticas de manejo, tendientes a la obtención de máximos rendimientos y

el uso eficiente de fertilizantes

Debe proveer una medida del nivel promedio de fertilidad del

campo y de su variabilidad.

18

Recordemos !!!!

Por lo general una muestra pesa aproximadamente 500 gramos, o sea el

0,00005% del peso medio de la capa superficial de una hectárea.

La importancia de obtener una muestra de suelos representativa

y manejarla adecuadamente no debe ser desestimada.


19

Patrón de recorrido para extracción de submuestras (ejemplos)

Sectores de carga de maquinarias.

Aguadas y comederos.

Cabecera de lotes.

Entre alambrados.

Manchones y areas de poco drenaje.

Luego de una lluvia de 20 mm.

Franja fertilizada el año anterior.


Colocar las sub-muestras en una bolsa

plástica limpia y mezclar hasta

homogeneizar.

Extraer 400-500g.

Colocar la muestra en doble bolsa de

plástico.

Poner un rotulo entre ambas bolsas

(establecimiento, lote, profundidad,

fecha, cultivo antecesor y cultivo a

realizar.


Consideraciones a tener en cuenta para

realizar un buen muestreo

Para nutrientes móviles como el N o S, el muestreo debe realizarse con una

frecuencia anual a una profundidad de 60 cm o mayor en algunos casos.

Para aquellos nutrientes poco móviles, como el P y K, es suficiente con una profundidad de 20 cm y no es necesario una frecuencia anual de muestreo.

El momento de muestreo debe ser lo más cercano a la siembra.

Las muestras deben ser conservadas en frío o secadas al aire en una capa fina y transportadas inmediatamente al laboratorio.

Asegurarse la limpieza del barreno, en lo posible fabricado en acero inoxidable, libre de herrumbre o cromados, en especial para el análisis de micronutrientes.

El barreno debe estar en lo posible bien afilado para producir un corte uniforme de todo el perfil de muestreo.


• Curvas de dilución

• Concentración de nutrientes en hoja

• Concentración de nutrientes en tallo

• Índice de suficiencia de clorofila (índice de verdor)

• Concentración de N en grano

22

Diagnóstico por

análisis de planta


0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 5 10 15 20

Biomasa aérea (tn/ha)

N e

n p

lan

ta e

nte

ra (

%)

Curvas de dilución del nutriente

(Uhart y Andrade, 1997).


0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0 200 400 600 800 1000 1200

N-NO3 en base de tallo sobre base seca (ppm)

Re

nd

imie

nto

re

lati

vo

Rendimiento relativo en función de los N-NO3 en base del tallo de maíz determinados sobre base seca (Herfurth et al, 1997)

Rendimiento relativo en función de la concentración de nitrógeno en grano de maíz a cosecha. (Uhart, 1995).

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5

N en grano a cosecha (%)

Re

nd

imie

nto

re

lati

vo

Concentración de nutrientes


25

30

35

40

45

50

55

60

65

20 40 60 80 100 DIAS LUEGO DE LA EMERGENCIA

LEC

TUR

A D

EL S

PAD

TESTIGO

70

210

Dosis de N

Lectura del medidor de clorofila (SPAD) en función de los días desde la emergencia del cultivo en maíz para

diferentes disponibilidades de N

(Sainz Rosas y Echeverría, 1997) 25 Cereales y Oleaginosas

Nutrientes móviles

Nutrientes inmóviles

Los síntomas se muestran en las

hojas mas viejas (traslocación de

nutrientes hacia nuevas zonas de

crecimientos)

Los síntomas se muestran en las

hojas mas jóvenes (no hay

traslocación de nutrientes)

Diagnóstico por

sintomas visuales


Hojas viejas Hojas

nuevas Hojas nuevas

y viejas

Brote

terminal

27

N, P, K, Mg, Mo

S, Fe, Mn, Cu Zn Ca, B

Manchas

necróticas

K, Mo

Sin

Manchas

necróticas

N, P, Mg

Nervadura

verde

Fe, Mn

Nervadura

amarilla

S, Cu

Nervadura

verde

Mg

Nervadura

amarilla

N


PH del suelo y disponibilidad de nutrientes


• Empieza por las hojas más viejas.

• Hojas verde pálido se tornan en amarillo las hojas inferiores se

caen.

• Follaje escaso. Planta con aspecto raquítico y amarillento.

Deficiencias de Nitrógeno


• Suele comenzar en las hojas inferiores.

• Hojas con un verde oscuro que adquieren luego color rojizo o

púrpura que pueden secarse.

• Números de brotes disminuye (forma tallos finos y cortos, con

hojas pequeñas) menor desarrollo radicular, floración y cuajado de

frutos.

Deficiencias de Fósforo


33

28/08/2016


HOJA NORMAL

HOJA CON DEFICIENCIA P

MAZORCA NORMAL

MAZORCA CON DEFICIENCIA P

34

28/08/2016


• Se presenta como una clorosis general, con hojas más claras hacia

la parte superior de la planta.

• Son muy semejantes a la carencia de Nitrógeno. Al ser tan inmóvil

aparece primero en las hojas más jóvenes.

Deficiencias de Azufre


•Clorosis general de las hojas, incluyendo nervaduras • Los tallos se tornan finos, duros y elongados


• Primeros síntomas en hojas viejas. Con marcada deficiencia los brotes

jóvenes (los mas afectados) se secan.

• Bordes y puntas de las hojas más viejas se secan después de amarillarse.

• Reducción de la floración, fructificación y desarrollo de la planta.

• El exceso: puede provocar carencia de magnesio.

Deficiencias de Potasio


Deficiencias de Zinc

• Amarillamiento internerval en hojas jóvenes, más definida y marcada que la de Fe,

iniciándose como bandas en la parte basal de la hoja.

39

Suelos con PH alto.

Suelos con altos niveles de P.

Suelos erosionados.

Suelos arenosos con bajo contenido de MO.

Suelos fríos y húmedos. Cereales y Oleaginosas

Deficiencias de Magnesio

• Un color amarillento tanto entre los nervios como en los bordes, siendo las hojas mas

viejas las más afectadas. Más tarde, afecta a las hojas jóvenes, hasta su caída. Una causa

frecuente es el exceso relativo de potasio.


Amarillamiento del tejido de las hojas debido a la carencia de clorofila, tanto en las hojas

jóvenes como las más maduras. (clorosis interneval)

Deficiencias de Hierro

Deficiencias de Calcio

Generalmente se observa, necrosis de los

ápices y puntas de hojas jóvenes,

deformación de las hojas y a menudo,

clorosis en el nuevo crecimiento Cereales y Oleaginosas

División celular (anormal desarrollo y

expansión de cotiledones y raíces,

deformación de hojas, mal llenado de

granos, rotura de tallos y caída de

capítulos). 42

Deficiencias de Boro

Las hojas nuevas se enrollan hacia adentro y se deforman, aparecen manchas cloróticas y necróticas. Se reduce el cuajado.


Clorosis general empezando por las hojas viejas. La planta de verde claro se torna amarillo.

Deformaciones en las hojas nuevas (hojas enrolladas o en cuchara) o como clorosis entre nervaduras en hojas viejas o necrosis de bordes.

Deficiencias de Molibdeno

Deficiencias de Manganeso

Hojas jóvenes amarillas entre las nervaduras permanece verdes. Con deficiencias muy fuertes también amarillearán las mismas.


FUENTES DE NITROGENO

AMIDICO (UREA)

AMONIACALES

NITRICAS

Rampoldi, 2011


UREA - 46 % N

VENTAJAS

• Más barata por unidad de N.

• Fertilizante sólido de concentración más alta.

• Actúa mejor incorporado en presiembra.

DESVENTAJAS

• Cuando no se incorpora puede perderse por volatilización, la cual aumenta exponencialmente con la temperatura.

• Poco recomendable para aplicaciones al macollaje cuando hay baja probabilidad de lluvias.

• Presenta limitaciones para aplicaciones a la siembra, deben ser moderadas.

Grado:46-0-0 Granulometría: 2-4mm

Presentación: A granel/50kg


AMIDA ( NH2 ) (UREA)

NH2

NH2

O = C

AMONIO ( NH4+ )

(Nitrato de amonio) NH4+

NITRATO ( NO3- )

(Nitrato de potasio) NO3-

Amonificación CO(NH2)2 + 2 H2O 2 NH4+ + CO3

2-

Nitrificación NH4+ + O2 + H2O NO2

- + 2 H+

NO2- + O2 NO3

-


49

FACTORES QUE

INFLUYEN

SOBRE LA

VOLATILIZACION

DE AMONIO

Disponibilidad de agua en suelo.

Capacidad buffer del suelo.

Capacidad de intercambio cationico. el amonio liberado queda

retenido en los sitios de intercambio y queda menos disponibilidad del catión para

ser volatilizado

Temperatura.

Velocidad del viento.

Actividad ureasica.

Cantidad de rastrojos en superficie.

Dosis de N.

La volatilización es el proceso por el cual el

Amonio (NH4+) puede ser perdido como Amoníaco

(NH3)

FACTORES QUE

INFLUYEN EN LA

DESNITRIFICACION

Presencia de bacterias desnitrificadoras

Presencia de nitratos

Concentración de oxigeno

Carbono soluble

Temperatura

PH Cereales y Oleaginosas

Modos de aplicación de nitrógeno

JUNTO CON LA SEMILLA

AL COSTADO DE LA LINEA DE

SIEMBRA

VOLEADO EN SUPERFICIE

VENTAJAS:

• Posibilidad de fertilizar con sembradoras que no poseen cajón fertilizador con bajada independiente

DESVENTAJAS:

• Fitotoxicidad.

VENTAJAS:

• No causa problemas de fitotoxicidad.

DESVENTAJAS:

• Ninguna.

VENTAJAS:

• Se agiliza la siembra.


DESVENTAJAS:

• Ninguna.

Rampoldi, 2011


FUENTES DE FOSFORO

•MAP •DAP •SPS •SPT •Polifosfatos •Roca fosforica

Elevada solubilidad

Solubilidad limitada

Rampoldi, 2011


Grado Equivalente: 18-46-0 Grado: 18-20-0 Color: gris a negro amarillento según el origen Forma Física: sólido granulado Presentación: a granel o en bolsa

DAP

Grado Equivalente: 0-(21-23)-0 Grado: 0-(8.5-9.5)-0 + 12% S + 20% Ca Color: gris Forma Física: sólido granulado Presentación: a granel o en bolsa

SPS

Grado Equivalente: 0-46-0 Grado: 0-20-0 + 14% Ca Color: grisáceo Forma Física: sólido granulado Presentación: a granel o en bolsa

SPT 54

Grado equivalente: 11-52-0 Grado: 11-23-0 Color: Blanquecino a negro según origen y proceso industrial Forma física: sólido granulado Presentación: a granel o en bolsa

MAP


Modos de aplicación de fósforo



SIEMBRA


VENTAJAS:

• Posibilidad de fertilizar con sembradoras que no poseen cajón fertilizador con bajada independiente.

• Conveniente debido a la baja movilidad del P

DESVENTAJAS:

• Fitotoxicidad.

VENTAJAS:


• El nutriente es tomado mas facilmente por el cultivo.

DESVENTAJAS:

• Ninguna.

VENTAJAS:



DESVENTAJAS:

• Se necesita una voleadora

• No se logra el efecto starter

Rampoldi, 2011


• A la siembra o presiembra.

• Fertilizar la secuencia/rotacion.

Rampoldi, 2011

• Tiene sentido poner fertilizante junto con la semilla o cerca de

la línea de siembra.

• No tiene sentido dividir la aplicación.

56

Modos de aplicación de fósforo


Localización de Fósforo Rampoldi, 2011

Suelos con bajo contenido de P

(<20ppm)

Para una mejor respuesta aplicar cerca de la línea de

siembra (starter)

Suelos con alto contenido de P

(>20ppm)

En general hay mas respuesta en aplicaciones en bandas,

pero a altas dosis de P y altos contenidos de P en el suelo

tanto aplicaciones en banda como voleado se obtienen

respuestas indistintas.


FUENTES DE AZUFRE

Rampoldi, 2011

•Sulfato de amonio •Yeso •Sulfato de K •SPS •TSA •Azufre elemental con granulometría gruesa. •Azufre elemental con granulometría fina

Solubles

Poco reactivo

Reactivo


Modos de aplicación de azufre


VENTAJAS:

• Posibilidad de fertilizar con sembradoras que no poseen cajón fertilizador con bajada independiente.

DESVENTAJAS:

• Fitotoxicidad, excepto el yeso.


SIEMBRA

VENTAJAS:

• No se necesita una maquinaria especializada (voleadora).

• No hay problemas de fitotoxicidad.

DESVENTAJAS:

• Ninguna.


VENTAJAS:


DESVENTAJAS:

• Se necesita una voleadora.

Rampoldi, 2011


Localización de azufre

Rampoldi, 2011

• Fertilizar junto con la semilla

• Fertilizar en bandas al costado de la línea de

siembra

• Voleado en superficie

El yeso no resulta

fitotoxico para el

cultivo a las dosis

recomendadas.

Agronómicamente las respuestas son similares, la tecnica a

utilizar esta en función de la logística


Formas de localización del fertilizante


Plan de fertilización

Necesito fertilizar ?? Que nutrientes debo aplicar ?? Que dosis debo usar ??

DIAGNOSTICO

Que fertilizante debo usar ??

Donde tengo que aplicar el fertilizante ??

Cuando debo hacer la aplicación ??

Análisis de suelo

Manejo de fertilización Tipo de fertilizante


N-nitratos en suelo (0-30 cm)

Nitratos en savia de base de tallos

Nitratos en base de tallos

Concentración de nutrientes en grano

Análisis hoja de la espiga o inferior para concentración total de nutrientes

Ind

ice

de

ver

dor

(Min

olt

a S

PA

D 5

02

)

Sen

sore

s: F

oto

gra

fía a

érea

,

N-s

enso

r

Siembra

Floración

5-6 hojas

Madurez Fisiológica

8-10 hojas

Pre-Siembra

Cosecha

Estado de desarrollo

del cultivo

Análisis de Suelo

• P (0-20 cm) • N-nitratos (0-60 cm) • S-sulfatos (0-20 cm) • Otros nutrientes: Mg, B, Cu, Zn (0-20 cm)

Bala

nce

s d

e N

Mod

elos

de

sim

ula

ción

64

Estrategia de fertilización en maíz


65

Concentración de nutrientes en grano

Siembra

Floración

Macollaje

Llenado de granos

Pre-Siembra

Cosecha

Estado de desarrollo del cultivo

Nitratos en savia de base de tallos

Análisis hoja bandera In

dic

e d

e v

erd

or

(Min

olt

a S

PA

D 5

02

)

Estrategia de fertilización en trigo

Análisis de suelo

• P (0-20 cm)

• N-nitratos (0-60 cm)

• S-sulfatos (0-20 cm)

• Otros nutrientes: Mg, B, Cu, Zn (0-20 cm)

Bala

nces d

e N

M

od

elo

s d

e s

imu

lació

n


Estrategia de fertilización en soja

(Modificado de Fontanetto 2011, Díaz Zorita, 2003)

66

Análisis de Suelo

Inocular

NO

P < 15 ppm

P < 20 ppm SI

No hay respuesta, puede fertilizarse

(mantener) Micro: Ca, Co, Mo, Mg, etc.

Experiencias locales

y/o Regionales (faltan datos)

MO < 2% S-SO4 < 10 ppm

Fertilizar con S

Fallas de Inoculación

Fertilizar con N

Fertilizar con P

SI


Rendimiento objetivo: 3.000 kg/ha

Balance de N Trigo

Ejemplo

0 – 20 cm profundidad: 1.000.000 Kg . . . . . 14,6 kg N 2.500.000 kg . . . . .

Requerimiento de N: 30kg de N / ton grano

densidad aparente: 1,25 ton / m3

13,0 P (ppm)

1,78 MO (%)

6,61 PH

1,2 4,5 14,6 N-NO-

3

(ppm)

40 - 60cm 20 - 40cm 0 - 20cm Profundidad

N en el suelo : N inicial + N mineralizado 0,20m * 10000 m2 * 1,25 tn / m3

= 2500 tn suelo

36,50 Kg N


11,25 Kg N


3,00 Kg N

N inicial = 50,75 Kg N

Cantidad suelo = espesor * 1ha * densidad ap.


Volumen suelo * % MO

2.500.000 kg * 0,0178 = 44.500 Kg * 0,05 = 2.225 kg

%

* 0,02 =

% Mineralizacion

N mineral = 44,50 Kg N

N suelo = 66,05 Kg N N en el suelo = (50,75 * 0,60) + (44,50 * 0,80) kg N = 30,45 + 35,60

N en el suelo (oferta) : (N inicial * eficiencia) + (N mineralizado * eficiencia)

Requerimiento de N (demanda): 30kg de N / ton grano

1.000 Kg grano . . . . . 30 kg N 3.000 kg grano . . . . . 90 Kg N

Requerimiento de fertilizante = Oferta (66,05 Kg N) – Demanda (90 Kg N) = – 23,95kg de N

0,46 kg N. . . . . 1Kg Urea 23,95 Kg N . . . . . 52,07 Kg de Urea / 0,6 =

86,78 kg de Urea

Ojo = + de 20kg de N es

peligroso para la semilla

0,32 kg N. . . . . 1Kg UAN 23,95 Kg N . . . . . 74,84 Kg de UAN / 0,8 =

93,55 Kg de UAN

68

http://lacs.ipni.net/


C:/Users/Ruben/Documents/CLASES-SPCE-CyO/Clase 2012/CALC_REQ v2012 (Excel 2007).xlsx

Rendimiento objetivo: 3.000 kg/ha

13,0 P (ppm)

1,78 MO (%)

6,61 PH

1,2 4,5 14,6 N-NO-

3

(ppm)

40 - 60cm 20 - 40cm 0 - 20cm Profundidad

13 Kg de Fosforo

0,2 kg P. . . . . 1Kg Superfosfato triple 13 Kg P . . . . . 65 Kg de SPT


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