Requerim ientos hídricosRequerim ientos hídricosy nutricionales dey nutricionales de los loscultivos…cultivos…
Un enfoque ecofisiológico
CEREALES Y OLEAGINOSASCEREALES Y OLEAGINOSAS
FCA - UNCFCA - UNC
REQUERIMIENTOS HIDRICOS DE LOS CULTIVOSREQUERIMIENTOS HIDRICOS DE LOS CULTIVOS
6) Interaciones entre disponibilidad de agua y* Cultivar* Densidad de plantas* Fecha de siembra* Nutrientes
5) Cuál es la pérdida de rendimiento debido a sequía?
1) Cuál es el consumo de agua durante el ciclo?
2) Qué factores determinan el consumo de agua?
3) Cuál es la eficiencia de uso del agua y por lo tanto la respuesta alriego?
4) Cómo se afecta el crecmiento y rendimiento ante deficienciashídricas? Cuál es el impacto según el momento de ocurrencia?
Elección del lote
Período de crecimiento
Densidad
Fecha de siembra
Variedad
Estructura
Fertilización
Manejo del aguaModifican la oferta ambiental
Control de insectos,
malezas y de semillas
Enfermedades
Cosecha
Regulan la pérdida derecursos del ambiente
REQUERIMIENTOS HIDRICOS DE LOS CULTIVOSREQUERIMIENTOS HIDRICOS DE LOS CULTIVOS
1) Cuál es el consumo de agua durante el ciclo?
Consumo de agua de cultivos manejados sindeficiencias de agua y nutrientes
Cultivo Fecha de siembra Consumo(mm)
BiomasaTotal(kg ha-1)
Maíz 2400058010 de octubre
Maní 1200069010 de noviembre
Girasol 1 de noviembre 650 13000
Soja 1300064010 de noviembre
Trigo 1500050010 de junio
10 de diciembre 500 24000
REQUERIMIENTOS HIDRICOS DE LOS CULTIVOSREQUERIMIENTOS HIDRICOS DE LOS CULTIVOS
1) Cuál es el consumo de agua durante el ciclo?
2) Qué factores determinan el consumo de agua?
Precipitaciones promedio serie 1966/96 en Córdoba
0255075
100125150175200225250
E F M A M J J A S O N D
Prec
ipitac
ión
(mm) +2DE
-2DE
Media
Cultivo Fecha desiembra
RRSe RRe0 RRls RRe0ls Potencial
Trigo 01/06 0.33 0.36 0.76 0.76 1.00
Soja 10/11 0.52 0.74 0.96 0.97 1.00
Soja 10/12 0.59 0.74 0.99 0.99 1.00
Girasol 20/11 0.40 0.76 0.85 0.98 1.00
Maíz 10/10 0.43 0.72 0.88 0.97 1.00
Girasol 20/09 0.35 0.57 0.84 0.90 1.00
Maíz 10/12 0.48 0.83 0.92 0.99 1.00
Rendimiento relativo al rendimiento potencial, considerando agua inicial y escurrimiento(RRSe); escurrimiento nulo (RRe0); capacidad de campo a la siembra (RRls) y ambas
asunciones a la vez. Serie 1969-1994. INTA Manfredi.
Profundidad de raíces a los 30 días deemergencia
• Disponibilidad de agua y nutrientes• Compactación del suelo• Temperatura• Disponibilidad de asimilados
-1-0.8-0.6-0.4-0.2
0
GirasolMaíz
Soja
Prof
undi
dad
(m)
Adaptado de Andrade et al., 2000
Profundización radical dediferentes especies cultivadas
Dardanelli et al. 1997
Cultivo Cultivar PR (cm) EstadoGirasol Conti 3 290 10 d. post antesisGirasol G-100 250 9 d. post antesisSoja RA-702 230 68% R4Soja A-5308 190 60% R4Soja A-3127Maíz DK 3S41 190 12 d. post antesisManí Florman 150 68% R5
50% R4130
Velocidad del frente de extracción deagua en distintas especies cultivadas
Dardanelli et al. 1997
Cultivo VFE(mm d-1)
Girasol 44 ± 3 a SojaMaízManí
30 ± 3 bc 23 ± 2 c
34 ± 2 b
-300
-250
-200
-150
-100
-50
0 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30
Contenido volumétrico de agua (cm3 cm -3)
Prof
undi
dad
(cm
)
Contenido volumétrico de agua a la siembra ( ) y a madurez( ) en tratamientos con sequía impuesta
REQUERIMIENTOS HIDRICOS DE LOS CULTIVOSREQUERIMIENTOS HIDRICOS DE LOS CULTIVOS
1) Cuál es el consumo de agua durante el ciclo?
2) Qué factores determinan el consumo de agua?
3) Cuál es la eficiencia de uso del agua y por lo tanto la respuesta alriego?
EFICIENCIA DE USO DEL AGUA (EUA)
EUA Biomasa Totalmm agua consumida
kgmm =
EUA Rendimientomm agua consumida
kg granomm =
Consumo de agua de cultivos manejados sindeficiencias de agua y nutrientes
Cultivo Fecha de siembra Consumo(mm)
BiomasaTotal(kg ha-1)
EUA(kg mm-1)
Maíz 41,42400058010 de octubre
Maní 17,41200069010 de noviembre
Girasol 1 de noviembre 650 13000 20,0
Soja 20,31300064010 de noviembre
Trigo 30,01500050010 de junio
10 de diciembre 500 24000 48,0
Cultivo Fecha desiembra
Ciclodías
Secanokg/ha
C.V.%
Riegokg/ha
C.V.%
Sec./Rie.%
Trigo 01/06 161 1850 77 5530 12 33
Soja 10/11 150 2740 51 5240 8 52
Soja 01/12 128 2474 47 4227 9 59
Soja 10/12 124 2430 46 3983 9 61
Soja 20/12 120 2200 53 3750 10 59
Girasol 20/11 103 2020 46 5060 18 40
Maíz 10/10 122 5620 48 13040 13 43
Girasol 20/09 118 1970 47 5660 11 35
Maíz 10/12 126 6490 47 12610 11 48
Rendimientos potenciales y su variabilidad bajo riego y secano, enManfredi. Resultados de la simulación de modelos validados con
experimentos locales. Período 1969-1994
REQUERIMIENTOS HIDRICOS DE LOS CULTIVOSREQUERIMIENTOS HIDRICOS DE LOS CULTIVOS
1) Cuál es el consumo de agua durante el ciclo?
2) Qué factores determinan el consumo de agua?
3) Cuál es la eficiencia de uso del agua y por lo tanto la respuesta alriego?
4) Cómo se afecta el crecmiento y rendimiento ante deficienciashídricas? Cuál es el impacto según el momento de ocurrencia?
EFECTO DEEFECTO DE LA SEQUIA LA SEQUIA
PERIODO DEPERIODO DEVEGETACIONVEGETACION
REDUCCION DE CRECIMIENTOREDUCCION DE CRECIMIENTO
REDUCCION DE RENDIMIENTOREDUCCION DE RENDIMIENTO
PERIODO CRITICOPERIODO CRITICODE FIJACIONDE FIJACIONDE GRANOSDE GRANOS
PERIODO CRITICOPERIODO CRITICO
NUMERO DE GRANOS
PESO DEPESO DE GRANO GRANO
PERIODOPERIODODE LLENADODE LLENADO DE GRANOS DE GRANOS
REQUERIMIENTOS HIDRICOS DE LOS CULTIVOSREQUERIMIENTOS HIDRICOS DE LOS CULTIVOS
5) Cuál es la pérdida de rendimiento debido a sequía?
1) Cuál es el consumo de agua durante el ciclo?
2) Qué factores determinan el consumo de agua?
3) Cuál es la eficiencia de uso del agua y por lo tanto la respuesta alriego?
4) Cómo se afecta el crecmiento y rendimiento ante deficienciashídricas? Cuál es el impacto según el momento de ocurrencia?
Intercepción de radiación
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0 25 50 75 100 125 150Días desde emergencia
Frac
ción
de
inte
rcep
ción
de
RFA
TRIGO
Riego
Secano
CRECIMIENTO DEL CULTIVO
Días desde emergencia
0
4000
8000
12000
16000
20000
0 25 50 75 100 125 150 175
Bio
mas
a (k
g ha
-1) Riego
Secano
RENDIMIENTO Y COMPONENTESRadiaciónintercept.
período críticoTCC
período crítico Rend. PG(Mj m-2) (kg ha-1 d-1) (kg ha-1) (mg)
Riego 232 210 5740 34.5Secano 166
Númerode Granos
(m-2)
1431611274140 4150 31.6
RENDIMIENTORENDIMIENTO Y COMPONENTESY COMPONENTES
FS OptimaFS Tardía
Rend(kg ha-1)
57404440
NG(m-2)
1431612018
PG(mg)
34.532.0
RIEGO
FS OptimaFS Tardía
41502370
112747605
31.626.8
SECANO
EUA(kg mm-1)
10.27.3
13.98.6
Rad. Int. PCE(Mj m-2)
232191
166128
Cantarero, 2000
Trigo: Efecto del DPV sobre la EUA
0
20
40
60
80
100
120
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
DPV (kPa)
EUA
(kg
ha -1
mm
-1) Balcarce
CórdobaParanáPergamino
REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES DE LOS CULTIVOS
3.- Cómo se absorben, acumulan y removilizan el N y P?.
4.- Cómo afectan las deficiencias de N y P el crecimiento y rendimiento?.
5.- Diagnóstico de la fertilización N y P Suelo: Balance oferta-demanda Planta: curva de dilución, conc. en planta y sus órganos; clorofila
en hoja. Suelo: nitratos a la siembra y a la escardillada (5h)
6.- Interacciones entre disponibilidad de nutrientes y: Cultivar Densidad de plantas Fecha de siembra Agua
1.- Demanda de nutrientes en la agricultura actual.
2.- Dinámica de N y P en los sistemas agrícolas.
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Trigo Soja Maíz
Supe
rfic
ie s
embr
ada
(mile
s ha
)
71/7396/9899/01
Evolución de la superficie sembrada de trigo,soja y maíz en la Provincia de Córdoba
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
1970 1980 1990 2000 2010
Año
Supe
rfic
ie s
embr
ada
(mile
s ha
)
120000 ha año-1
182000 ha año -1
Evolución de la superficie sembrada con sojapara la Provincia de Córdoba
Area I : Baja disponibilidad de P (< 10 ppm)Area II : Disponibilidad media de P (10-20 ppm)Area III : Buena disponibilidad de P (> 20 ppm)
Disponibilidad de P en suelos de la región PampeanaArgentina
Nutriente
NPKCaMgS
BClCuFeMnMoZn
Maíz22419334
0.0200.4440.0130.1250.1890.0010.053
Soja808331697
0.0250.2370.0250.3000.1500.0050.060
Girasol4052818115
0.165
0.0190.2610.0550.0290.099
Requerimientokg/ton grano
Requerimientos de nutrientes (kg/ton de grano producido)
Nitrógeno fijado simbióticamente endistintos cultivos de leguminosas
CultivoN fijadokg N ha-1
Alfalfa 114 - 300Trebol rojo 115Trebol Blanco 93 - 143Vicia 80Soja 51 - 195Arveja 70Maní 40
Fuente: Shepers y Mosler, 1991; Tisdale et al. 1993
REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES DE LOS CULTIVOS
1.- Demanda de nutrientes en la agricultura actual.
2.- Dinámica de N y P en los sistemas agrícolas.
SueloM.O. NH4
+ NO3-NO2
-Proteólisis
AmonificaciónNitrosomonas Nitrobacter
PlantaNO3
- NO2- NH4
+ Glutamina
GlutamatoNADHNR NIR
FdEnzimasATP, Fd
0
50
100
150
200
250
300
0 25 50 75 100
Agua Util (%)
N m
iner
alizad
o (k
g ha
-1)
N0=60
N0=120
N0=180
N0=300
Echeverría y Bergonzi, 1995
N mineralizado por suelos con distinto N0 durante elciclo de los cultivos de verano (19 semanas), en
función del agua útil
FACTORES QUE INFLUYEN SOBRE LA VOLATILIZACION DE AMONIO
DISPONIBLIDAD DE AGUA EN EL SUELO
CAPACIDAD BUFFER DEL SUELO
CAPACIDAD DE INTERCAMBIO CATIONICO
TEMPERATURA
VELOCIDAD DEL VIENTO
ACTIVIDAD UREASICA
CANTIDAD DE RASTROJOS EN SUPERFICIE
DOSIS DE N
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA DESNITRIFICACION
PRESENCIA DE NITRATOS
PRESENCIA DE BACTERIAS DESNITRIFICADORAS
CONCENTRACION DE OXIGENO
CARBONO SOLUBLE
TEMPERATURA
pH
EFECTOS DE LA SIEMBRA DIRECTA SOBRE LADINAMICA DE LOS NUTRIENTES
NITROGENO
• Mayor desnitrificación (mayor anaerobiosis por mayor contenido de agua por más tiempoy por mayor consumo de oxígeno debido a la mayor actividad biológica).
• Mayor pérdida por lavado (mejor infiltración de agua).• Mayor inmovilización y menor tasa de mineralización neta en los primeros años.
APLICACIONES DE UREA
• En aplicaciones de urea en SD se observaron mayores pérdidas debido a los residups(> Ureasa, pH alcalino, no llega al suelo). Se midieron pérdidas de hasta 12-13% enmaíz, en aplicaciones en 5-6 hojas (Sainz Rosas, 1997).
• Alternativas para reducir pérdidas: aplicación en banda, debajo del rastrojo,fertilizantes no amoniacales y/o líquidos, inhibidores de la ureasa.
FOSFORO
• Acumulación en superficie (> concentración y > contenido de agua favorecen su difusióny absorción).
• < Temperatura reduce su difusión, esto puede reducir la disponibilidad para el cultivo enetapas tempranas.
ABSORCION Y DISPONIBILIDADDE FOSFORO
TEMPERATURA AGUA CONCENTRACION DEL NUTRIENTE pH TENSION DE OXIGENO TORTUOSIDAD CAPACIDAD BUFFER DEL SUELO CANTIDAD Y FORMA DE NITROGENO DISPONIBLE
REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES DE LOS CULTIVOS
3.- Cómo se absorben, acumulan y removilizan el N y P?.
1.- Demanda de nutrientes en la agricultura actual.
2.- Dinámica de N y P en los sistemas agrícolas.
REQ
UER
IMIE
NTO
DEL
NU
TRIE
NTE
CICLO DEL CULTIVO0
300
NITROGENO
FOSFORO
200
100
Kg/ha
25d 40d
4kg/ha día
1kg/ha día
MaízFLOR
REQ
UER
IMIE
NTO
DEL
NU
TRIE
NTE
CICLO DEL CULTIVO
0
300
NITROGENO
FOSFORO
200
100
Kg/ha
25d 40d
4kg/ha día
0,3kg/ha día
sojaFLOR
Acumulación del nutriente en floración
N P--------------------- % ---------------------
Maíz 55 – 70 50Girasol 65 – 70 40 – 50Soja 20 15 – 20Trigo 80 50
ESPECIE
REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES DE LOS CULTIVOS
3.- Cómo se absorben, acumulan y removilizan el N y P?.
4.- Cómo afectan las deficiencias de N y P el crecimiento y rendimiento?.
1.- Demanda de nutrientes en la agricultura actual.
2.- Dinámica de N y P en los sistemas agrícolas.
CLIMA
NUTRIENTES
DESARROLLO CRECIMIENTO
duración PARTICION
RENDIMIENTO
ESTRATEGIAS
Manejo - Mejoramiento
Evolución del área foliar (IAF) a partir de la emergencia del cultivopara un híbrido de maíz a diferentes niveles de N disponible
Uhart y Andrade, 1995
0
1
2
3
4
5
0 20 40 60 80 100Días después de emergencia
IAF
N0N1N2
0102030405060708090
100
0 20 40 60 80 100 120Días después de emergencia
Inte
rcep
ción
de
radi
ació
n (%
)N0N1N2
Evolución de la intercepción de la RFA a partir de la emergencia delcultivo para un híbrido de maíz a diferentes niveles de N disponible
Uhart y Andrade, 1995
0
500
1000
1500
2000
2500
0 20 40 60 80 100 120 140 160Días después de emergencia
Bio
mas
a aé
rea
tota
l (g
m-2
) N0N1N2
Uhart y Andrade, 1995
Evolución de la materia seca aérea total a partir de la emergenciadel cultivo para un híbrido de maíz a diferentes niveles de N
disponible
REQUERIMIENTOS NUTRICIONALES DE LOS CULTIVOS
3.- Cómo se absorben, acumulan y removilizan el N y P?.
4.- Cómo afectan las deficiencias de N y P el crecimiento y rendimiento?.
5.- Diagnóstico de la fertilización N y P Suelo: Balance oferta-demanda Planta: curva de dilución, conc. en planta y sus órganos; clorofila
en hoja. Suelo: nitratos a la siembra y a la escardillada (5h)
1.- Demanda de nutrientes en la agricultura actual.
2.- Dinámica de N y P en los sistemas agrícolas.
N mineral + N mineralizado
OFERTA DE NUTRIENTES
Características climáticas y edáficasTipo y oportunidad de labranzas
Naturaleza de los residuos incorporados
Balance de N Maíz
Rendimiento objetivo: 10.000 kg/ha
N en el suelo a la siembra: 60 kg/ha
N mineralizado durante el ciclo: 120 kg/ha
Req. de fertilizante = Oferta – DemandaReq. de fertilizante = Oferta – Demanda
Req. de fertilizante = (60 kg/ha x 0,6) + (120 kg/ha x 0,8) – (10 tn/ha x 20 kg N/tn)
Req de fertilizante = 36 kg N/ha + 96 kg N/ha – 200 kg N/ha
Req. de fertilizante = 68 kg N/ha / 0,6 = 113 kg N/ha = 246 kg/ha de urea
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0 5 10 15 20 25 30 35 40
N-NO3 (ppm)
Ren
dim
ient
o R
elat
ivo
15 ppm
0,90
15 ppm
0,90
Rendimiento relativo de maíz en funcióndel nivel de N-NO3 a 0-30 cm de
profundidad, en el estado de 5-6 hojas
-200
200
600
1000
1400
1800
2200
0 10 20 30 40P suelo (ppm)
Res
pues
ta (k
g/ha
)
Respuesta a la fertilización fosfatada de maízen función del nivel de P disponible a 0-20 cm
de profundidad en pre-siembra.15 ppm
500 Kg/ha
Umbrales de respuesta para la fertilización con P para diferentescultivos.
P disponible Bray y Kurtz (0-20 cm)
P(ppm)
Maíz 15 – 20Girasol 12 - 15Soja 11 – 13Sorgo 10 – 12Trigo 15 – 22
Cultivo
0
0,51
1,5
2
2,53
3,5
4
0 5 10 15 20
Biomasa aérea (tn/ha)
N e
n pl
anta
ent
era
(%)
Curvas de dilución del nutriente(Uhart y Andrade, 1997).
Tenores críticos de nutrientes en hojas de soja según distintos autores.Muestras de hojas del primer trifolio superior maduro al inicio o plena
floración (Estado R1-R2).
Nutriente EMBRAPA (1998) Martins (1998)3600 kg/ha
Flannery (1989)7963 kg/ha
--------------------- g/kg ---------------------Nitrógeno 45-55 46.4 53.3Fósforo 2.6-5.0 2.5 3.6Potasio 17-25 18.7 21.9Calcio 3.6-20.0 7.9 10.2
Magnesio 2.6-10.0 3.3 3.3Azufre 2.1-4.0 2.5 2.4
-------------------- mg/kg --------------------Boro 21-55 51 46Cobre 10-30 8 12Hierro 51-350 100 144
Manganeso 21-100 35 30Molibdeno 1-5 - -
Zinc 21-50 45 48
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 200 400 600 800 1000 1200N-NO3 en base de tallo sobre base seca (ppm)
Ren
dim
ient
o re
lativ
o
Rendimiento relativo en función de los N-NO3 en base del tallo demaíz determinados sobre base seca
(Herfurth et al, 1997)
60
65
70
75
80
85
90
95
100
0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1Ind. de suficiencia clorofila
(estresado/fertilizado)
Ren
dim
ient
o re
lativ
o
Índice de suficiencia de clorofila
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 (%)
Ren
dim
ient
o re
lativ
o
Rendimiento relativo en función de la concentración de nitrógeno engrano de maíz a cosecha.
(Uhart, 1995).
25
30
35
4045
50
55
60
65
20 40 60 80 100DIAS LUEGO DE LA EMERGENCIA
LEC
TUR
A D
EL S
PAD
TESTIGO70210
Dosis de N
Lectura del medidor de clorofila (SPAD) en función de los díasdesde la emergencia del cultivo en maíz para diferentes
disponibilidades de N
(Sainz Rosas y Echeverría, 1997)
Categorías de concentración de nitratos en la base de los tallos demaíz en madurez
(Adaptado de Blackmer y Mallarino, 1997 y Herfurth et al., 1997)
Categoría deconcentración
Concentraciónde nitratos
Rendimientorelativo
Probabilidad derespuesta a N
Mg/kg %Baja < 250 60 Elevada
Marginal 250-700 90 Escasa
Optima 700-2000 96 Nula
Exceso > 2000 98 Nula
Top Related