Dinamica Nutrientes

7/29/2019 Dinamica Nutrientes

1/49

Jornada de Actualizacin

Minga Guaz, Paraguay

11 de Septiembre de 2008

Dinmica de nutrientesDinmica de nutrientes

en el sistema sueloen el sistema suelo plantaplanta

Fernando O. GarciaIPNI Cono Sur

[email protected]

www.ipni.net/lasc

Nutrientes esenciales para los cultivosNutrientes esenciales para los cultivos

Carbono (C)Carbono (C) -- Oxgeno (O)Oxgeno (O) -- Hidrgeno (H)Hidrgeno (H)

MacronutrientesMacronutrientes

Nitrgeno (N)Nitrgeno (N) -- Fsforo (P)Fsforo (P) -- Potasio (K)Potasio (K)

Nutrientes SecundariosNutrientes Secundarios

Calcio (Ca)Calcio (Ca) -- Magnesio (Mg)Magnesio (Mg) -- Azufre (S)Azufre (S)

Micronutrientes

Boro (B) - Cloro (Cl) - Cobre (Cu) - Hierro (Fe)

Manganeso (Mn) - Molibdeno (Mo) - Zinc (Zn)


2/49

Funciones en

formacin de clorofila,

Nitrgeno

,

protenas y vitaminas

Esencial para lograr

altos rendimientos

Frecuentemente

en los sistemas de

produccin

Deficiencia de NDeficiencia de N


3/49

Ciclo del N en ecosistemas agrcolasCiclo del N en ecosistemas agrcolas

N atmosfrico (N )

Desnitrificacin

Volatilizacin

Fijacin biolgica

2

Cosecha

Nitrificacin

rec p ac ones

Residuos

Fertilizante

Absorcin

Fertilizante

Mineralizacin-

Inmovilizacin

Erosin

Biomasa microbiana

N orgnico

Lavado

NH NO34

Erosin

Garcia, 1996

Principales destinos del N de fertilizante en laregin pampeana, expresados en porcentaje

del N aplicado a cultivos de maz y trigo

Destino Rango Referencias

Planta 35 al 80%

. .

Rillo y Richmond 2006; Rimski-Korsakov

et al. 2008

Materia orgnica 7 al 29%Sainz Rozas et al. 2004; Portela et al.

2006 ; Rimski-Korsakov et al. 2008;

Volatilizacin 1.1 al 30%

Videla et al., 1996; Garcia et al. 1999;

Sainz Rozas et al. 2004; Rimski-

Korsakov et al. 2007a

Denitrificacin 0.13 al 6.9%

Palma et al. 1997; Picone et al. 1997;

Sainz Rosas et al. 2001; Ciampitti et al.

2008

Lixiviacin


4/49

Fijacin biolgica de nitrgenoAdaptado de Lavado et al. (2007)

Regin Magnitud Condicin Referencia

Pampa Ondulada

60 - 100 kg N ha-1Soja inoculada bajo

LCGhelfi et al., 1984

74 kg N ha-1Soja inoculada, 3200

kg/haDiciocco et al., 2004

300 - 400 kg N ha-1 Alfalfa en secano Racca et al., 2001

Sudeste de

Buenos Aires

100 - 200 kg N ha-1Soja en secano y bajo

riegoGonzlez et al., 1997

200 - 300 kg N ha-1 Alfalfa en secano Racca et al., 2007

Sojera Norte

26% al 71% del N

acumulado

(Media de 50%)

Soja inoculada Collino et al., 2007

Mineralizacin-Inmovilizacin de Nitrgeno

N orgnico

Amonificacin

NH4+ NO3

-

Nitrificacin

Inmovilizacin

1. Mtodos qumicos y biolgicos

2. Estimaciones a partir del contenido de N orgnico3. Estimaciones a partir del rendimiento de cultivos sin fertilizar

Evaluacin de la mineralizacin

Estimaciones de mineralizacin anual de N orgnico

segn textura de suelo

Suelos arcillosos a franco-arcillosos 1.2 - 2.5%

Suelos francos a limosos 1.5 - 3.0%

Suelos francos a franco-arenosos 3.0 - 4.0%

Suelos arenoso-francos a arenosos 4-0 - 6.0%


5/49

Regulacin de la mineralizacin de NRegulacin de la mineralizacin de N(Rice y Havlin, 1994)(Rice y Havlin, 1994)

N orgnicoRelacin C/N

Textura

Precipitaciones

Contenido de lignina

Contenido de agua

Temperatura

NH4+Labranzas

Disrupciones fsicas

Secado-rehumedecimiento

Congelado-descongelado

Accesibilidad

EfectoEfecto de lade la TemperaturaTemperatura

a

1.0 y = exp[ -3.432 + 0.186 T (1-0.5T/36.9)]

eraliza

cionRelativ

0.4

0.6

0.8

Kirschbaum, 1994Temperatura (

oC)

0 10 20 30 40

Mi

0.0

0.2


6/49

EfectoEfecto de lade la HumedadHumedad

a

1.0

ineralizacionRelati

0.4

0.6

0.8. .

Paul et al., 2003

Contenido de Agua Relativo (RWC)

-0.4 -0.2 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

Mi

0.0

0.2

InteraccinInteraccinTemperatura/HumedadTemperatura/Humedad

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

2128

35

ineralizacionRelativa

tura

(oC

)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

2128

35

--1Mineraliza

cionRelativa

eratura(oC)

-6-5-4-3

-2-

Tempe

rPotencial(MPa)

-6-5-4-

Tem

Potencial(MPa)

Materia Orgnica Residuos en Superficie

Cabrera, 2007


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N orgnico y mineralizado en un suelo con 10 aos bajo

labranza convencional y siembra directa

Carambei (Paran, Brasil)Fuente: J. C. Moraes S (1996)

N orgnico N mineralizado N orgnico N mineralizado

cm ----- mg/100g -----

0-7 130 6.8 255 7.8

8-21 91 5.2 101 5.2

22-40 79 4.5 93 4.6

Mayor contenido de N orgnico bajo siembra directa

Similar cantidad de N mineralizado

Conservacin del N en el suelo

41-60 58 3.0 70 3.2

Curva de crecimiento de maz

Contenido de NO3-

Alteraciones del N del suelo en rotacin de cultivosAlteraciones del N del suelo en rotacin de cultivos

z

Biomasa microbiana N

Perodo de

>Inmovilizacin de N

Residuosdesoja

Siembrade

Avena

Manejomecnicod

avena

SiembradeMa

EstadoV6

Floracin

Madurez

Fisiolgica

> Consumo de N

por la planta

Paran (Brasil)Paran (Brasil)

S et al., 1996S et al., 1996


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Prdidas de N por lavadoPrdidas de N por lavado

El nitrato (NOEl nitrato (NO33--) es soluble en agua) es soluble en agua

Excesos de agua en el perfil drenan en profundidad,Excesos de agua en el perfil drenan en profundidad,

arrastrando los nitratos a zonas fuera del alcance de lasarrastrando los nitratos a zonas fuera del alcance de lasracesraces El nitrato lavado puede alcanzar las napas freticasEl nitrato lavado puede alcanzar las napas freticas

contribuyendo a la contaminacin de las mismascontribuyendo a la contaminacin de las mismas Las condiciones predisponentes para la ocurrencia de lavadoLas condiciones predisponentes para la ocurrencia de lavado

de nitratos son:de nitratos son: Presencia de nitratos en el perfilPresencia de nitratos en el perfil Epocas de baja absorcin de N por los cultivosEpocas de baja absorcin de N por los cultivos ,, Suelos saturadosSuelos saturados

Precipitaciones excesivasPrecipitaciones excesivas Riegos excesivosRiegos excesivos

Prdidas de N por lavado en condiciones tropicalesPrdidas de N por lavado en condiciones tropicales(Reichardt et al, 1982)(Reichardt et al, 1982)

SueloSuelo CultivoCultivo PerodoPerodo(das)(das)

Dosis NDosis N

(kg/ha)(kg/ha)

NNlixiviadolixiviado

N lixiviadoN lixiviadodeldel

PrecipitacionesPrecipitaciones

(mm)(mm)

AlfisolAlfisol FeijaoFeijao 120120 120120 6.76.7 -- 661661

AlfisolAlfisol FeijaoFeijao 365365 100100 15.015.0 1.41.4 13821382

OxisolOxisol MazMaz 130130 8080 9.29.2 0.40.4 717717

AlfisolAlfisol MazMaz 150150 100100 32.432.4 11.011.0 620620

AlfisolAlfisol FeijaoFeijao 8686 4242 -- 0.80.8 403403

88.488.4 15.815.8 3.43.4 757757

Prdidas promedio de 4.5 g N de fertilizante por mm de lluvia(5% con 1000 mm de lluvia)


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Regulacin de la desnitrificacinRegulacin de la desnitrificacin(Tiedje, 1988)(Tiedje, 1988)

guaTextura

PrecipitacionesNO3

-

O

C disponible

an as

RespiracinNO3-Agua

Agua

NH+Materia orgnica

Orden de

importancia

N2

CarbonoPlantas

AguaDisrupciones fsicas

Competicin o excrecin de otros microbios

ReguladoresPrximosDistales

Estimaciones de prdidas por desnitrificacinEstimaciones de prdidas por desnitrificacin

para varios suelos segn Meisinger y Randall (1991)para varios suelos segn Meisinger y Randall (1991)

Clasificacin por drenajeMateria

orgnicaExcesivamentebien drenado

Biendrenado

Moderadamentebien drenado

Algo pobrementedrenado

Pobrementedrenado

-- % -- ---------------------------- % de N disponible desnitrificado -------------------------

< 2 2 4 3 9 4 14 6 20 10 30

2 - 5 3 9 4 16 6 20 10 25 15 45> 5 4 12 6 - 20 10 25 15 - 35 25 55

Para siembra directa, los autores recomiendan utilizar el rango inmediato de

menor clasificacin de drenaje


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Fertilizantes nitrogenadosFertilizantes nitrogenados

Fertilizante Presentacin Contenido

de N

Forma/s de N Otros

nutrientes

%

Urea Slida 46 Urea

Nitrato de amonio Slida 33 NO3- y NH4

+

Nitrato de amonio calcreo (CAN) Slida 27 NO3- y NH4

+ 12% CaO

Sulfonitrato de amonio Slida 26 NO3- y NH4

+ 14% S

Sulfato de amonio Slida 21 NH4+ 24% S

Amonaco anhidro Gaseosa 82 NH3

UAN (Urea + Nitrato de amonio) Lquida 30 Urea, NO3- y NH4

+

os a o am n co a 4+

Fosfato monoamnico Slida 11 NH4+ 23% P

Mezclas varias Slida Variable Variable P, S, K y otros

N en el suelo y fertilizantes nitrogenadosReacciones involucradas

NH3 H++

Amonaco

anhidro

NH4+

H+

Ureasa NO3- H++

Al aumentar el pH, se forma

mas amonaco (NH3)

UreaUrea

UAN

La nitrificacin

disminuye el pH

Agua

Esta reaccin consume H+

aumentando el pH

Nitrato de AmonioSulfato de Amonio


11/49

Factores que afectan la volatilizacin de amonacoFactores que afectan la volatilizacin de amonaco(Hargrove, 1988)(Hargrove, 1988)

NH3

Actividad uresicaActividad uresica

SueloSuelopH y capacidad bufferpH y capacidad buffer

Ambiente

Intercambio de aire

Contenido de agua

Temperatura

catinicocatinico

NH4+

Presencia de residuos

Uso de inhibidores

Manejo

uen e y os s e

Mtodo de aplicacin

Orden de importancia

a)

2oC

27oC

Urearemanente(kg/

Tiempo (das)

Fuente: Kissel y Cabrera (KSU)


12/49

Volatilizacin de amonaco a partir de distintasVolatilizacin de amonaco a partir de distintasfuentes nitrogenadas en siembra directafuentes nitrogenadas en siembra directa

Lara Cabezas y Yamada (1999)

Prdidas de 40-50% de N de urea aplicada ensuperficie para maz

Las prdidas se reducen al 5% cuando laurea se incorpora

Otras fuentes en aplicaciones superficiales:

Nitrato de amonio 8-10%

Sulfato de amonio 10-12%

Siembra Maz SD - Antecesor Trigo

20

25

lizado

CAN

Dosis = 100 kg/ha N

Volatilizacin de amonaco con aplicaciones superficiales de NVolatilizacin de amonaco con aplicaciones superficiales de NGarca y col. (1997)Garca y col. (1997) -- Balcarce (Buenos Aires)Balcarce (Buenos Aires)

0

5

10

0 3 6 9 12 15

Das desde la aplicacin

N-NH3volat

(kg/ha) Testigo

UAN

Urea

Siembra Maz LC - Antecesor Trigo

4

0

1

2

3

0 3 6 9 12 15Das desde la aplicacin

N-NH3volatilizado

(kg/ha)

CAN

Testigo

UAN

Urea

Dosis = 100 kg/ha


13/49

40 Urea

Volatilizacin de amonacoVolatilizacin de amonacoa partir de distintas fuentes nitrogenadasa partir de distintas fuentes nitrogenadas

EEA INTA Rafaela - Fontanetto (1999)

10

20

30

Prdidas(%) UAN

CAN

0

Septiembre Octubre Noviembre Diciembre

Dosis de 50 kg/ha de N al Voleo en Siembra Directa

FsforoFsforoSin PSin P Con PCon P

Fotosntesis y respiracinFunciones en las plantas

rans erenc a y a macenam en o e energ a

Crecimiento y divisin celular

Desarrollo y crecimiento temprano de la raz

Mejora la calidad

Vital para la formacin de la semilla

Transferencia de caractersticas genticas


14/49

80 kg 080 kg 0--4646--0 en lnea0 en lnea

100 kg 0100 kg 0--2020--20 pre20 pre--siembra +siembra +

80 kg 080 kg 0--4646--0 en lnea0 en lnea100 kg 0100 kg 0--2020--20 pre20 pre--siembrasiembra

Testigo sin fertilizarTestigo sin fertilizar

Respuesta a P en SojaRespuesta a P en SojaPedra Petra (MT, Brasil)Pedra Petra (MT, Brasil)

Foto: Martn Daz ZoritaFoto: Martn Daz Zorita

Deficiencias deDeficiencias deFsforoFsforo

TrigoTrigo

MazMaz

ArrozArroz


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FsforoFsforo

Fotosntesis res iracin: Com onente de enzimas NADP

Funciones en las plantas

Sntesis de almidn

Transferencia y almacenamiento de energa: Componente de ATP

Transferencia de caractersticas genticas: Componente de ARN

Crecimiento y divisin celular

Desarrollo y crecimiento temprano de la raz

Mejora la calidad

Vital para la formacin de la semilla

Las deficiencias de fsforoLas deficiencias de fsforo

Disminuyen el crecimiento de los cultivos alDisminuyen el crecimiento de los cultivos al,,

fotosntesis (Andrade et al., 2000)fotosntesis (Andrade et al., 2000)

La expansin foliar es ms sensible a lasLa expansin foliar es ms sensible a las

deficiencias de P que la tasa de fotosntesis pordeficiencias de P que la tasa de fotosntesis porunidad de rea de hoja (Colomb et al., 2000).unidad de rea de hoja (Colomb et al., 2000).

Demoran la formacin de rganos reproductivosDemoran la formacin de rganos reproductivosy restringen la formacin de grano (Marschner,y restringen la formacin de grano (Marschner,1995)1995)


16/49

Deficiencias de P en trigoDeficiencias de P en trigo Menor expansin foliar y tasa deMenor expansin foliar y tasa de

fotosntesis por unidad de reafotosntesis por unidad de reafoliar (Rodrguez et al., 1998a)foliar (Rodrguez et al., 1998a)

Menor tasa de emergencia deMenor tasa de emergencia de

iniciacin de primordios de hojas yiniciacin de primordios de hojas ytasa de elongacin foliartasa de elongacin foliar(Rodrguez et al., 1998b)(Rodrguez et al., 1998b)

Demora y hasta suprime laDemora y hasta suprime laemergencia de macollos, poremergencia de macollos, pordemora de la emergencia de hojasdemora de la emergencia de hojasen el tallo principal y la tasaen el tallo principal y la tasamxima de emergencia demxima de emergencia de

., .., .

Menor nmero de granos por mMenor nmero de granos por m22por menor produccin depor menor produccin defotoasimilados durante el perodofotoasimilados durante el perodode crecimiento de la espiga debidode crecimiento de la espiga debidoa la reduccin en la radiacina la reduccin en la radiacininterceptada (Abbate y Lazaro,interceptada (Abbate y Lazaro,2001).2001).

El Ciclo del FsforoEl Ciclo del Fsforo

Estircol

animal

y bioslidosFertilizantes

Cosecha

EntradaComponente Prdida

Escurrimiento y

erosinFsforo orgnico

Biomasa microbiana

Residuos vegetales

MineralesPrimarios

(apatita)

Residuos de

las plantas

Absorcin Superficies de

Lavado

umus

P en solucin

del suelo

HPO4-2

H2PO4-1

Compuestos

Secundarios(CaP, FeP, AlP, MnP)

(arcillas, xidos de

Fe y Al )


17/49

Cuanto P hay en la solucin del suelo?Cuanto P hay en la solucin del suelo?

4 k P/ha o menos esta dis oniblepara las plantas en la solucin delsuelo (< 0.3 ppm)

Un cultivo creciendo activamente puede utilizar todo el P de la

Solucin del sueloSolucin del suelo

so uc n e sue o os veces en un a.

La habilidad del suelo de mantener un abastecimiento de P

para las plantas es el factor de importancia.

Formas inicas de ortofosfato en

solucin segn el pH

100(

%)

H3PO4o H2PO4

-HPO4

-2 PO4-3

40

60

80

lardelP

totalensoluci

0

20

0 2 4 6 8 10 12 14

pH

Fraccinmo


18/49

El fsforo sobre las superficiesEl fsforo sobre las superficies

de los coloides del suelode los coloides del suelo

sor o

H2PO4-

HPO42-

P LabilP No labil

P Precipitado

P Solucin

AdsorcinAdsorcin dede FsforoFsforoOxgeno

DifusinIntercambio de ligandos

Fsforo

Superficie de xido de Fe


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Mecanismos de sorcin de P en la

superficie de xidos de Fe y AlComplejos mono (1), y bidentados (2) y binucleares (3)

O

O

O

O

OH

P

A

A

O

O

O

O

OH

P

A

A

A

A

O

O

O

OH

PO

A

A

O

O

O

OH

PO

A

A

O

OH

OHP

O OH

A

A

O

OH

OHP

O OH

(1) (2) (3)

Adaptado de Fixen y Grove (1990)

1

2

CaHPO4.2H

2O

(Fosfato diclcico dihidratado)

Isotermas de solubilidad de mineralesfosfatados segn el pH

3

4

5

6

7

pH2PO4

Ca8H

2(PO

4)6.5H

2O

(Fosfato octoclcico)

FePO4.2H

2O (Estrengita)

8

9

10

2 3 4 5 6 7 8 9

pH

Ca5(PO

4)3(OH)

(Hidroxiapatita)

Ca5(PO

4)3F (Fluorapatita)

AlPO4.2H

2O (Variscita)

Elaborado a partir de Lindsay (1979)


20/49

Factores que afectan la respuesta y absorcin de P(Munson y Murphy, 1986)

Del suelo

Fsicos Textura, Aireacin, Compactacin,

emperatura, ume a

Qumicos Mineraloga, pH, Materia orgnica,

Capacidad de adsorcin, Interaccin

con otros nutrientes

Biolgicos Residuos, Races, Bacterias,

Micorrizas

De la plantaDesarrollo y distribucin de races, Especie, Hbrido o

variedad, Nivel de rendimiento

Diagnstico de la fertilizacinDiagnstico de la fertilizacinfosfatadafosfatada

el rendimiento objetivoel rendimiento objetivo

El diagnstico se basa en tres etapas:El diagnstico se basa en tres etapas:correlacin, calibracin y recomendacincorrelacin, calibracin y recomendacin

Las calibraciones son afectadas por la textura,Las calibraciones son afectadas por la textura,

rendimiento del cultivorendimiento del cultivo

La recomendacin depende de la relacin deLa recomendacin depende de la relacin deprecios grano/fertilizante y del criterio deprecios grano/fertilizante y del criterio derecomendacin del laboratorio y/o asesorrecomendacin del laboratorio y/o asesor


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Mtodos de anlisis para PMtodos de anlisis para P(Extractantes)(Extractantes)

Anlisis Composicin del extractante Comentarios Fuente

Bray 1 0.03 M NH4F + 0.025 M HCl Extractante para P en suelos

cidos

Bray y Kurtz, 1945

Olsen 0.5 M NaHCO3 pH 8.5 Extractante para suelos alcalinos, Olsen et al ., 1954

cidos.

Mehlich 1 0.05 M HCl + 0.0125 M H2SO4 Extractante multinutriente parasuelos cidos

Mehlich, 1953

Mehlich 3 0.2 M CH3COOH + 0.25 MNH4NO3 + 0.015 NH4F + 0.013 MHNO3 + 0.001 M EDTA pH 2.5

Extractante multinutriente para unrango amplio de suelos.

Correlaciona con Bray 1, Mehlich1 y Olsen.

Mehlich, 1984

AB-DTPA NH4HCO3 + DTPA pH 7.5 Extractante multinutriente parasuelos alcalinos.

Soltanpour y Schwab, 1977

Morgan y Morgan modificado Morgan: 0.7 M NaC2H3O2 + 0.54M CH3COOH pH 4.8

Modificado: 0.62 M NH4OH + 1.25

Extractante multinutrienteutilizado en el noreste de EEUUara suelos cidos. No ada tado

Morgan, 1941

Adaptado de Sims, 2000Adaptado de Sims, 2000

M CH3COOH pH 4.8 a suelos calcreos.

Egner 0.01 M lactato de Ca + 0.02 MHCl

O 0.10 M lactato de Ca + HOAc pH 3.75

Extractante multinutrienteutilizado en Europa

Egner et al., 1960

Mtodos alternativos de anlisis para PMtodos alternativos de anlisis para P(Mtodos Sink)(Mtodos Sink)

Resinas de intercambioResinas de intercambio aninicoaninico: Resinas saturadas con: Resinas saturadas conHClHCl;; realacinrealacin suelo:resinasuelo:resina 1:1; 101:1; 10--100100 mLmL agua por 16agua por 16--2424horas (horas (RaijRaij et al., 1986;et al., 1986; KuoKuo, 1996), 1996)

Membranas de intercambio inico: Facilitan la separacinMembranas de intercambio inico: Facilitan la separacinde la resina del suelo (de la resina del suelo (QianQian et al., 1992)et al., 1992)

.,.,1993)1993)


22/49

0,16

0,20 Trigo-Trigo

Trigo-Girasol

0,16

0,20 Trigo-Trigo

Trigo-Girasol

EVOLUCION DEL P RESIDUAL A TRAVES DE LOS AOSEVOLUCION DEL P RESIDUAL A TRAVES DE LOS AOSBerardo y Grattone, 2000Berardo y Grattone, 2000

y = 0.1733x-0.7064

R2

= 0.96

0,00

0,04

0,08

0,12

dP-Bray/dPi

y = 0.1733x-0.7064

R2

= 0.96

0,00

0,04

0,08

0,12

dP-Bray/dPi

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Tiempo

(aos)

P Bray/Pi 0.173 0.106 0.080 0.065 0.056 0.049 0.044 0.040

Pi/P Bray 5.8 9.4 12.5 15.4 18.0 20.5 22.8 25.1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9Tiempo

(aos)

P Bray/Pi 0.173 0.106 0.080 0.065 0.056 0.049 0.044 0.040

Pi/P Bray 5.8 9.4 12.5 15.4 18.0 20.5 22.8 25.1

P Bray/Pi = incremento de P Bray (mg kg-1) por el agregado de 1 kg ha-1 de PPi/P Bray = kg ha-1 de P aplicados para el incremento de 1 mg kg-1 de P BrayP Bray/Pi = incremento de P Bray (mg kg-1) por el agregado de 1 kg ha-1 de PPi/P Bray = kg ha-1 de P aplicados para el incremento de 1 mg kg-1 de P Bray

Deficiencias de K en maz y soja en el oeste de Uruguay


23/49

Deficiencias de PotasioDeficiencias de Potasio

Caa de azucar Soja

o as oo as o Vital para la fotosntesis y sntesis de protena

Asociado con ms de 60 funciones enzimticas

No forma compuestos orgnicos en plantaAumenta la resistencia a enfermedades

Disminu e el efecto de vuelco

BananoPalma aceitera

Mejora la resistencia a sequa


24/49

PotasioPotasio

Requerimientos de los cultivos

Cultivo Produccin Cantidad de K2Oa sor o

toneladas kg

Alfalfa 18 538

Arroz 6.0 130

Bananas 40 1000

Caf 1.5 130

Festuca 10 265

Man 2.0 92

Papa 40 310

Soja 4 200

Tomates 50 286

Trigo 6 180

Potasio enPotasio enTrigoTrigo

umen a a res s enc a a en erme a es

Disminuye el efecto de vuelco

Mejora la resistencia a sequa

Incrementa los rendimientos


25/49

El potasio en la nutricin vegetal

No forma compuestos estructurales, existe como K+

Regula la fuerza inica de las soluciones

Involucrado en la actividad de mas de 80 enzimas

Regula la presin osmtica (por ej. apertura y cierre deestomas) y la transpiracin

Funciones en intercambios de energa, translocacin deasimilados, absorcin de N y sntesis de protenas

los bordes hacia en centro de las hojas inferiores, tallos dbiles

o quebradizos La adecuada provisin de K resulta en una mayor resistenciaa enfermedades e insectos y a una mejor calidad en losproductos de cosecha (frutas)

PotasioPotasioRequerimientos de los cultivos

Cultivo Absorcin Indice de Extraccin

Cosecha

kg K/ton kg K/ton

Soja 33 0.59 19

Trigo 19 0.17 3.2

Maz 19 0.20 4.0

Girasol 28 0.25 7.0

Caa de Azcar 2.8 - -

Alfalfa 21 - -


26/49

Ciclo del potasio en ecosistemas agrcolasCiclo del potasio en ecosistemas agrcolas(Adaptado de Havlin et al., 1999)

Fertilizantes,Abonos

Cosecha

K orgnico

Residuosorgnicos

K en solucin

Absorcin

1-10 ppm

-

Escurrimiento,

Erosin

Fijacin

K intercambiableK no

intercambiable

Lavado

Liberacin

K mineral

(Feldespatos,

micas)

Meteorizacin40-800 ppm

-

5000-25000 ppm K total en suelos: 0.5K total en suelos: 0.5--2.5%2.5%

(5000(5000--25000 ppm)25000 ppm)

KFactores que afectan laFactores que afectan ladisponibilidad y absorcindisponibilidad y absorcin

de potasiode potasioDel cultivo

Capacidad de intercambio

catinico de races

Del suelo

Clase y contenido de arcillas

Capacidad de intercambio catinico

Nivel de K intercambiable

Capacidad de fijacin de K

K en subsuelo

Cultivo y sistema radicular

Especie, Hbrido o

variedad

Densidad de plantas

Nivel de rendimiento

Prcticas de manejo y

Aireacin

pH

Competencia con Ca y Mg

er zac n Uso de N, P y otros

nutrientes

Ubicacin del K

Labranzas

Drenaje


27/49

Potasio en la solucin de suelo (Ks)

Est inmediatamente disponible y puede ser.

Las cantidades presentes son muy pequeas

(1-10 ppm), apenas una mnima porcin del K

total del suelo se encuentra en esta forma.

Constituye el factor Intensidad (I)

El proceso de adsorcin-desorcin de K

intercambiable (Ki) repone la concentracin de Kde la solucin del suelo.

El Potasio Intercambiable (Ki)

Es la forma inica del potasio (K+) unida a los

materiales coloidales, minerales y orgnicos.

KK++enen solucinsolucin deldel suelosuelo K K++ intercambiableintercambiable

Mantiene un equilibrio dinmico con el K de la

solucin del suelo

El K de la solucin ms el Ki es denominado

"Potasio disponible Es el medido en los

anlisis para evaluar la fertilidad del suelo.


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El Potasio de reserva

Son las formas de K que estn fuertemente unidas en la

fase slida mineral.

Se distinguen el K no intercambiableK no intercambiable" y el K mineralK mineral".

El KK no intercambiableno intercambiable es el que se ubica en el espacio

interior de las lminas de las arcillas

El K mineralK mineral que es el que est qumicamente combinado

en la estructura de los minerales del suelo

9Incluye minerales primarios como las micas (muscovita,

biotita) y los feldespatos (ortoclasa y microclina)

Las ArcillasLa reserva de Ki y no-intercambiable depende

fundamentalmente de la cantidad y calidad de

arcillas presentes en el suelo

Rich, 1968


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Velocidad de reposicin

Equilibrio entre el potasio intercambiable y

no-intercambiables

El K en solucin es la fuente inmediata de K para las plantas;

K+ en Solucin Ki K no intercambiable K mineral

DisponibleDisponible ReservaReserva

La reposicin que mantiene su nivel estable es en primer lugar,la forma intercambiable y luego el K no intercambiable

El K mineral, es el que regula el abastecimiento del Kdisponible del sistema en perodos de alta demanda

Las races de las plantas en crecimiento, producen una

rpida disminucin en la concentracin de K de la

Dinmica de la liberacin potsica

so uc n e sue o cercana a e as.

Esto genera un proceso de difusin, con liberacin del

Ki adsorbido por las arcillas y de la materia orgnica.

Cuando la concentracin de Ki ha disminuido hasta un

mnimo (Ki mnimo), comienza a ser liberado del K fijo de

las arcillas para reponer el K de la solucin del suelo,

convirtindose en la principal fuente natural de

abastecimiento ante las intensivas extracciones

realizadas por los cultivos


30/49

Diagnstico de la fertilizacin potsicaAnlisis de suelos

El diagnstico de necesidades de K presenta dos fasesexperimentales:

lacorrelacin, la seleccin del mtodo de anlisis ausar

lacalibracin, la probabilidad de obtener una

de K para distintas concentraciones de K en el suelo

Anlisis de suelosMtodos de determinacin de K

Para determinar la disponibilidad actual

o o e oruro e a c o , , es ma e s

9 Mtodo de Acetato de amonio (pH 7, 1M), estima elKi+Ks

9En Brasil, Mehlich 1 y resinas, estima el Ki+Ks

n . ., e c , es ma e + s

Para evaluar la disponibilidad futura de K

9 Mtodo del cido ntrico en ebullicin (1M) (K nointercambiable)


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Deficiencia de S en Trigo

Deficiencia de Azufre en SojaDeficiencia de Azufre en Soja

Don OsvaldoDon Osvaldo CamiloCamilo AldaoAldao, Crdoba, Crdoba 2006/072006/07


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Sntomas de deficiencia de azufreSntomas de deficiencia de azufre

Funciones del Azufre en las Plantas

Esencial para la formacin de protenas

onst tuyente e am no c os esenc a es

Componente de enzimas, coenzima A, tiamina,

biotina

Requerido para la formacin de clorofila

art c pa en a ormac n e componentes e

aceites (glucsidos y glucosinolatos) y en la

sntesis de vitaminas

Importante en la fijacin de N por leguminosas


33/49

El ciclo

de

Materia

orgnica

del suelo

Azufre

atmosfrico

Fertilizantes

que contienenazufre

Azufre

S

SulfatoH2S

Reduccin

Residuos de

plantas y animales

Oxidacin por las

bacterias

por bacteria

Prdidas por

lavado

Absorcin

por la plantaRemocin por el cultivo

Asimilacin por las bacterias

(inmovilizacin)

Requerimientos de azufre de

cultivos de grano*

Cultivo Rendimiento Absorcin de S Extraccin de S

ton kg kg

Alfalfa 15 53 -

Trigo 5 22 7.5

Maz 10 35 12

Soja 5 20 14

Girasol 3 13 6

Colza 2 21 12

Sorgo 8 26 15

Cebada 4 15 7

* A humedad de cosecha


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Situaciones de deficiencia de azufreSituaciones de deficiencia de azufre

Suelos con bajo contenido de materiaSuelos con bajo contenido de materia

orgnica, suelos arenososorgnica, suelos arenosos s emas e cu vo mas n ens vos,s emas e cu vo mas n ens vos,

disminucin del contenido de materiadisminucin del contenido de materiaorgnicaorgnica

Diagnstico de deficiencia de azufreDiagnstico de deficiencia de azufre

Nivel crtico de 10 ppm de SNivel crtico de 10 ppm de S--sulfatos (ensulfatos (en

algunas situaciones)algunas situaciones)

Balances de S en el sistemaBalances de S en el sistema

Anlisis de S del Suelo

Los anlisis de S-sulfatos no han sido confiables debidoa que solo extraen el S del suelo del pool disponible,que normalmente es muy pequeo en comparacincon la absorcin total del cultivo.

El punto importante es que los mtodos usados no

estiman la tasa potencial de renovacin del pooldisponible

nves gac ones en us ra a usaron cn cas e uc nisotpica con 35S para estudiar las relaciones entre elS absorbido por las plantas de una pastura y el Sextrado por varios reactivos.

Till, 2002


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NUTRIENTE FORMASEN SUELO

ABSORCION FUNCION MOVILIDADSINTOMAS

2+

Formas, funciones y deficiencias deFormas, funciones y deficiencias denutrientes secundariosnutrientes secundarios

DIVISION YELONGACION

CELULAR

MALFORMACION Y MUERTEDE MERISTEMAS EN

SUELOS ACIDOS.

Mg MINERAL Mg2+ CLOROFILA,

COFACTOR DEENZIMAS

ALGO MOVIL

CLOROSIS INTERNERVALEN HOJAS VIEJAS

EN SUELOS ACIDOS YARENOSOS.

S ORGANICO(90-99%)

MINERAL

SO42- A.A., COENZIMA

A, VITAMINAS,

SINTESISPROTEINAS

BAJA MOVILIDAD

CLOROSIS EN HOJAS

JOVENES,MARCHITAMIENTO, TALLOS

FINOS, EN SUELOSARENOSOS DE BAJA M.O.

Deficiencia de MagnesioDeficiencia de Magnesio

Hojas viejas con clorosis entre las nervaduras


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Deficiencia de MagnesioDeficiencia de Magnesio

Hojas viejas con bandas amarillentas o clorticas

entre nervaduras verdes

El calcio en la nutricin vegetal9 El calcio se absorbe como Ca2+ y es abastecido a las races vaflujo masal o intercepcin

9 Concentracin promedio en plantas de 0.2-1%

Constituyente e pare es y mem ranas ce u ares estructura yestabilidad)

9 Regulador de enzimas

9Es esencial para la elongacin y divisin celular

9 Es inmvil en la planta

,terminales y apicales, desordenes fisiolgicos en tejidos dealmacenamiento (frutos) (bitter pit en manzano); menor crecimientoradicular en subsuelos pobres en Ca.

9Altos requerimientos de Ca en tomate, man, apio, frutales, alfalfa,repollo, papa y remolacha


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El magnesio en la nutricin vegetal

El magnesio se absorbe como Mg2+ y es abastecido a lasraces va flujo masal o difusin

Concentracin promedio en plantas de 0.1-0.4%

Constituyente de la clorfila y de ribosomas (sntesisproteica)

Asociado a reacciones de transferencia de energa (ATP yenzimas)

Es mvil en la planta

Deficiencias: Clorosis internerval en hojas jvenes

Baja concentracin de Mg en forrajes causahipomagnesemia, en especial en gramneas (competicin con Ky NH4)

Deficiencia

de calcio

en

remolacha


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Calcio y MagnesioCalcio y MagnesioRequerimientos de los cultivos

Cultivo Calcio Magnesio

Absorcin Indice de

Cosecha

Extraccin Absorcin Indice de

Cosecha

Extraccin

kg Ca/ton kg Ca/ton kg Mg/ton kg Mg/ton

Soja 16 0.19 3.04 9 0.30 2.70

Trigo 3 0.14 0.42 3 0.50 1.50

Maz 3 0.07 0.21 3 0.28 0.84

Girasol 18 0.08 1.44 11 0.28 3.08

Alfalfa 3 3

Calcio en el suelo9 Concentracin total de 0.7-1.5%, hasta 10% en suelos de

zonas ridas

9 Origen: Minerales como anortita, piroxenos y anfiboles.

a c a, o om a y yeso en zonas r as

9 Ciclo similar al de K

9 Factores que afectan la disponibilidad:

1. Disponibilidad total de Ca

2. pH

3. CIC

4. Saturacin de Ca (debe ser mayor de 25%)

5. Tipo de coloides

6. Relacin con otros cationes


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Contenido de calcio en los suelosContenido de calcio en los suelos

zz Los suelos ridos y alcalinos generalmenteLos suelos ridos y alcalinos generalmente

contienen altos niveles de calciocontienen altos niveles de calciozz Suelos nuevos muy drenados y orgnicosSuelos nuevos muy drenados y orgnicos

frecuentemente contienen bajo contenidofrecuentemente contienen bajo contenidode calciode calcio

zz Suelos arcillosos contienen mas Ca queSuelos arcillosos contienen mas Ca quelos arenososlos arenosos

intercambiable mas dominante.intercambiable mas dominante.

zz Normalmente ocupa entre 70 y 90 % de laNormalmente ocupa entre 70 y 90 % de lacapacidad de intercambio catinico (CIC)capacidad de intercambio catinico (CIC)del suelodel suelo

Magnesio en el suelo Concentracin total de 0.1-4

Origen: Minerales como biotita, dolomita, hornblenda,

olivina y serpentina. Arcillas como clorita, illita,

.

bloedita en climas ridos.

Ciclo similar al de K

Factores que afectan la disponibilidad:1. Disponibilidad total de Mg

.

3. CIC

4. Saturacin de Mg: del 4-20%; no menor del 10%

5. Tipo de coloides

6. Relacin con otros cationes


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zz La mayora de las deficiencias de Mg ocurrenLa mayora de las deficiencias de Mg ocurren

Magnesio en el sueloMagnesio en el suelo

cidos con baja CIC.cidos con baja CIC.

zz Deficiencias en suelos alcalinos donde el aguaDeficiencias en suelos alcalinos donde el aguacontiene alta concentracin de bicarbonatos.contiene alta concentracin de bicarbonatos.

zz El Mg puede ser deficiente en suelos sdicos.El Mg puede ser deficiente en suelos sdicos.

zz Se sugiere un nivel crtico de MgSe sugiere un nivel crtico de Mg

intercambiable de 25intercambiable de 25--50 ppm (0.250 ppm (0.2--0.40.4cmol/kg)cmol/kg)

Disponibilidad de cationes en el sueloDisponibilidad de cationes en el sueloRelacionesRelaciones

Porcentaje de saturacin de la CICPorcentaje de saturacin de la CIC Ca 50-70%

Mg 10-15%

RelacionesRelaciones Ca/Mg < 10-15

K/Mg < 2-5

Havlin et al. 1999Havlin et al. 1999

Relacin idealRelacin ideal K:Mg:Ca 01:03:09 a 01:05:25

(Vitti, 2002)(Vitti, 2002)


41/49

Competencia de K con Mg

0.1

0.2

0.3

TissueMg,

%

Concentraciones de Mg en alfalfa

0

0 150 300 450 600

K applied, lb K2O/A

Burmester et al., 1991 (AL)

Competencia de K con Ca

0.4

0.8

1.2

1.6

Tiss

ueCa,

%

Concentraciones de Ca en alfalfa

0

0 150 300 450 600

K applied, lb K2O/A

Burmester et al., 1991 (AL)


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Anlisis de suelosMtodos de determinacin de K, Ca y Mg

Mtodo de Acetato de amonio (pH 7, 1M), el ms,

Extraccin con bicarbonato de amonio + DTPA (zonasridas)

Mehlich I y III

Resinas de intercambio inico

Electroultrafiltracin (EUF)

Niveles crticos de Ca y Mg en BrasilNiveles crticos de Ca y Mg en Brasil

Ba oBa o MedioMedio AltoAlto

Interpretacin de anlisis en RS/SC

Extractante KCl 1M (cmolc/L)

CalcioCalcio < 2< 2 2.12.1--44 > 4> 4

MagnesioMagnesio < 0.5< 0.5 0.60.6--11 > 1> 1

Interpretacin de anlisis en el Estado de Sao Paulo3

BajoBajo MedioMedio AltoAlto

CalcioCalcio 00--33 44--77 > 7> 7

MagnesioMagnesio 00--44 55--88 > 8> 8

meq/100 g *10 = mmol/dm3


43/49

Concentraciones crticas de potasio, calcio y magnesioen planta

(Malavolta et al., 1997 )Nutriente Maiz Soja Trigo Arroz

------------------------- g/kg -------------------------

Potasio 17.5-22.5 17-25 23-25 25-35

Calcio 2.5-4.0 2-4 14 7.5-10.0

Magnesio 2.5-4.0 3-10 4 5-7

MuestreoHoja opuesta y

por debajo de laespiga en

a aricin de

Primera hojasuperior

desarrollada, sineciolo al fin de

Primera a cuartahoja desde la

espiga alcomienzo de

Hoja superiortotalmente

desarrollada enleno macolla e

estigmas,

floracin floracin

Fuentes comunes de calcioFuentes comunes de calcioContenido de Valor relativo de

Material Ca , % neutralizacin* (%)Cal calctica 32 85-100

Ca o omt ca -

Escorias industriales 29 50-70

Yeso 22 Ninguno

Residuos de hornos (Gredas) 24 15-85

Cal hidratada 46 120-135Cal viva quemada 60 150-175

* Comparado con carbonato de calcio 100% puro

Superfosfato simple 18Superfosfato simple 18--21%21% -- Superfosfato triple 12Superfosfato triple 12--14%14%

Rocas fosfatadas 35%Rocas fosfatadas 35%

Estircol y bioslidos 2Estircol y bioslidos 2--5%5%


44/49

Fuentes comunes de magnesioFuentes comunes de magnesio

Cal dolomtica (carbonato de Ca y Mg) 3-12

Magnesita (xido de Mg) 55-60

Escorias bsicas 3

Sulfato de magnesio 9-20

Cloruro de magnesio 7.5

Nitrato de magnesio 16%Nitrato de magnesio 16%

Los siete micronutrientesLos siete micronutrientes

Boro (B) Cloro (Cl) Cobre (Cu) Hierro (Fe)

Boro (B) Cloro (Cl) Cobre (Cu) Hierro (Fe) Molibdeno (Mo) Zinc (Zn)

Molibdeno (Mo) Zinc (Zn)


45/49

Deficiencia de HierroDeficiencia de Hierro

con nervaduras mas oscuras

Deficiencia de ManganesoDeficiencia de Manganeso


46/49

Deficiencia de Zinc en MazDeficiencia de Zinc en Maz

Internudos cortos, pice de crecimiento blanquecino,

hojas nuevas pequeas con estras blancasy tonos rojos

Deficiencia de ZincDeficiencia de Zinc

Hojas nuevas angostas con

manchas grandes de color ferroso


47/49

Deficiencia de HierroDeficiencia de Hierro

Clorosis de hojas nuevascon nervaduras mas oscuras

NUTRIENTE FORMASEN SUELO


2+, 3+

Formas, funciones y deficiencias deFormas, funciones y deficiencias demicronutrientesmicronutrientes

ORGANICO QUELATOS

ELECTRONES,

ENZIMASANTAGONICO CON P,Cu,Mn, Zn.

CLOROSIS INTERNERVAL HOJASJOVENES, SUELOS ALCALINOS

Mn MINERAL Mn2+ ACTIVADOR DE

ENZIMAS,

TRANSPORTE DEELECTRONES

INMOVIL

DEFICIENTE EN SUELOS CALCAREOS,

ARENOSOS O ALTOS EN M.O.TOXICO EN SUELOS ACIDOS

Zn MINERAL Zn2+ SINTESIS DE INMOVIL

(PRECURSOR DEAIA)

ENZIMAS

Y/O ARENOSOS- ANTAGONICO CON P.CLOROSIS INTERNERVAL EN HOJAS

JOVENES DE MAIZ.

Cu MINERAL

ORGANICO

Cu 2+ PLASTOCIANINA,OXIDASAS,

FORMACIONCLOROFILA

INMOVIL

CLOROSIS EN HOJAS JOVENES (PUNTASECA)

DEFICIENTE A ALTOS Ph y M.O.


48/49

Formas, funciones y deficiencias deFormas, funciones y deficiencias demicronutrientesmicronutrientes

NUTRIENTE FORMAS ENSUELO


ORGANICO

3 3 AZUCARES Y

FORMACION DEPOLISACARIDOS

(MOVIL EN ALGUNAS ESPECIES)

DEFICIENTE EN SUELOS ARENOSOS,BAJA M.O.

MANCHAS PARDO-ROJIZAS EN HOJASJOVENES, DEFORMACION DE

MERISTEMAS (CAPITULOS EN GIRASOL)

Mo MINERAL Mo O42- REDUCTASAS

NITROGENASA(FIJACION DE N2)

CLOROSIS INTERNERVAL

DEFICIENTE A BAJO pH

ANTAGONICO CON S

Cl MINERAL Cl- ESENCIAL PARA

LA EVOLUCIONDEL

FOTOSISTEMA II

CLOROSIS

MAYOR INCIDENCIA DEENFERMEDADES

Concentracin Crtica de Micronutrientes en SueloConcentracin Crtica de Micronutrientes en Suelo

(Sims y Johnson, 1991)Micronutriente Factores de importancia Mtodo Rango de

nivel crtico

m /k

Boro Rendimiento, pH, humedad desuelo, textura, MO, tipo de suelo

Soluble en aguacaliente

0.1-2.0

Cobre Cultivo, MO,pH, presencia deCaCO3

Mehlich 1Mehlich 3

DTPA

0.1-10.0

0.1-2.5

Hierro pH, presencia de CaCO3, aireacin,humedad de suelo, MO, CIC

DTPA

Olsen modificado2.5-5.0

10.0-16.0

Manganeso pH, textura, MO, presencia deCaCO3

Mehlich 1Mehlich 3

5.0-10.04.0-8.0. - .

Molibdeno pH, cultivo Oxalato deamonio pH 3.3

0.1-0.3

Zinc pH, presencia de CaCO3, P, MO,porcentaje de arcilla, CIC

Mehlich 1Mehlich 3

DTPA

0.5-3.01.0-2.00.2-2.0


49/49

9

Rango de pH para una ptima

disponibilidad de micronutrientes

5

6

7

8

afectado

3

4

B Cl Cu Fe Mn Mo Zn

No

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