Los 4 Requisitos para el Manejo Responsable de Nutrientes

1. Armando Tasistro – International Plant Nutrition Institute (IPNI) atasistro@ipni.net Fuente Dosis 4R Los 4 Requisitos para el Manejo Responsable de Nutrientes Tiempo Lugar

2. Dimensión natural • suelos • agro-biodiversidad Dimensiónhumana Dimensiónfinanciera sostenibilidad • enseñanza • salud • nutrición • ingreso Dimensiónfísica Dimensión social • infraestructura • organizaciones locales • participación

3. Fertilidad del suelo • ¿Qué es? • Componentes • Químicos • Nutrimentos • MO • Elementos tóxicos • Físicos • Agua • Compactación • Biológicos • Calor • Agua • Residuos Temporal Variabilidad • Región • Cuenca • Predio • Lote • Área de un lote Espacial

4. Variabilidad espacial

5. Sistema • Cultivar (potencial genético) • Población/distribución • Protección vegetal • Malezas • Plagas • Enfermedades • Prácticas de manejo • Labranza • Rotaciones

6. Agricultura de Conservación • Reducción en labranza • Mantener residuos sobre el suelo • Rotaciones

7. Ingeniero, por favor, dígame qué debo hacer para mejorar

8. 4 Requisitos para Nutrición Vegetal Adecuada ¿qué material vamos a usar? ¿cuánto debemos aplicar? Fuente Dosis 4R Tiempo Lugar ¿cuándo debe estar disponible el nutrimento? ¿dónde debemos aplicar el material?

9. Fuente

10. ¿Qué necesitamos? • ¿Cómo podemos saber? • Análisis de suelos • Análisis de plantas • Cálculo de la remoción de nutrientes • Síntomas de deficiencias • Experimentos

11. Limitaciones • Esencialidad depende de la disponibilidad • “Macro”/”micro” depende de las cantidades tomadas, no de la importancia en una situación dada

12. Fuentes • Fertilizantes industriales • Fuentes biológicas • Desechos de origen animal • Desechos de origen vegetal

13. Biofertilizantes • preparados con células vivas o latentes de cepas microbianas eficientes fijadoras de N, solubilizadoras de P o potenciadoras de diversos nutrientes • aplicados a las semillas o al suelo, para incrementar el número de estos microorganismos en el medio y acelerar los procesos microbianos • aumentan las cantidades de nutrientes que pueden ser asimilados por las plantas o hacen más rápidos los procesos fisiológicos que influyen sobre el desarrollo y el rendimiento de los cultivos • Bioestimuladores • productos con células vivas o latentes de cepas microbianas previamente seleccionadas • producen sustancias fisiológicamente activas (auxinas, giberelinas, citoquininas, aminoácidos, péptidos y vitaminas) que promueven o desencadenan diferentes eventos metabólicos en las plantas y estimulan el crecimiento, el desarrollo y el rendimiento de cultivos económicos

14. Formas de fertilizantes • Mezclas físicas • Combinación de fertilizantes granulados • Compatibilidad • Higroscopicidad • Vigilar que no haya separación de los componentes • Fertilizantes compuestos • Mezcla de nutrimentos en las partículas del fertilizante

15. Fertilizantes líquidos • Soluciones • Permiten mezcla de varios nutrientes en un líquido homogéneo y claro • Aplicables • Suelo • Agua de riego (fertigación) • Foliar • Posibilitan la aplicación de otros productos (e.g. sanidad vegetal) • Suspensiones • Partículas de fertilizante en suspensión • Apropiados para materiales con baja solubilidad en agua • Permiten mayores concentraciones • Requieren agitación y boquillas de orificios más grandes

16. Compatibilidad entre fertilizantes líquidos

17. Formulaciones especiales

18. Liberación lenta / liberación controlada • Fertilizante recubierto con polímero o azufre para controlar la disolución y liberación de nutrientes • Baja solubilidad • Resistencia a descomposición microbiana

19. Inhibidores biológicos y químicos • Nitrificación • NH4+ NO3- • Ureasa • Urea NH4+

20. Fijación simbiótica de N • Cantidades fijadas dependen de • Cepas de bacterias • Huésped • Mayor fijación en leguminosas forrajeras vs. granos • Condiciones ambientales • Disponibilidad de P • Micorrizas

21. Fijación simbiótica de N Aproximadamente 33% disponiblepara el siguientecultivo

22. Estiércoles

23. ¿Cuánto estiércol de ave (sin cama) se aplicaría para aportar 100 kg N? • 1 t = 13 kg N, 100 kg N = 7.7 t 177 kg P2O5

24. Residuos vegetales

25. Efectos adicionales posibles • Interacciones entre nutrimentos • NH4+ P • K  Mg • PsueloZn • Considerar influencias de elementos asociados • Cl- en KCl • Cadmio

26. Consideraciones adicionales • Impacto ambiental • Costos • Disponibilidad • Equipos de aplicación • Condiciones ambientales • Sistema de manejo

27. Dosis

28. Evaluar adecuadamente el suministro de nutrimentos por el suelo • ¿Qué rendimiento es posible? • ¿Con qué eficiencia se usarán o se recuperarán los nutrimentos?

29. ¿Qué rendimiento es posible?

30. Demanda de nutrimentos¿Meta de rendimiento? • cantidad de radiación solar incidente • temperatura • densidad y distribución de plantas

31. Demanda de nutrimentos¿Meta de rendimiento? mínimos factores adversos • cantidad de radiación solar incidente • temperatura • densidad y distribución de plantas • productoresmodelo • camposexperimentales

32. Demanda de nutrimentos¿Meta de rendimiento? mínimos factores adversos deficiencias nutrimentales + malezas + plagas + enfermedades + calidad del suelo + mal drenaje + acame • cantidad de radiación solar incidente • temperatura • densidad y distribución de plantas • productoresmodelo • camposexperimentales • promedio regional

33. Nebraska, EE.UU. Media ganadores de concursos de producción bajo riego 18.8 t/ha Rendimiento de maíz (t/ha) Año

34. Nebraska, EE.UU. Media ganadores de concursos de producción bajo riego 18.8 t/ha ganadores de concursos de producción bajo temporal 13.8 t/ha 192 kg/ha/año Rendimiento de maíz (t/ha) Año

35. Nebraska, EE.UU. Media ganadores de concursos de producción bajo riego 18.8 t/ha ganadores de concursos de producción bajo temporal 13.8 t/ha 192 kg/ha/año Rendimiento de maíz (t/ha) promedio, bajo riego 109 kg/ha/año Año

36. Nebraska, EE.UU. Media ganadores de concursos de producción bajo riego 18.8 t/ha ganadores de concursos de producción bajo temporal 13.8 t/ha 192 kg/ha/año Rendimiento de maíz (t/ha) promedio, bajo riego 109 kg/ha/año promedio, bajo temporal 82 kg/ha/año Año

37. Extracciónaproximada de N, P2O5, K2O, Mg y S por toda la parte aérea (frutos, hojas, tallos, semillas) de la planta según un rendimiento dado

38. Evaluar adecuadamente el suministro de nutrimentos por el suelo

39. Aporte de nutrimentos por el suelo • Mineralización/inmovilización • Materia orgánica • Adsorción/desorción • Arcillas • Sesquióxidos de Fe y Al • Precipitación/disolución • Sales • Reducción/oxidación • Contenido de agua

40. Manejo de la fertilización nitrogenada a partir de los resultados de los análisis de suelos N-inorg = N-NO3- N-NH4+

41. Precauciones en el manejo de las muestras de suelo

42. Idealmente, las muestras de suelos tomadas para la determinación de formas inorgánicas de N deberían ser analizadas inmediatamente para tener resultados válidos. Los métodos de conservación más comúnmente usados actualmente parecen ser el congelamiento a temperaturas muy bajas o secado a temperaturas del laboratorio…

43. …El N disponible es equivalente al N mineralizado, el cual consiste de nitrato y nitrito solubles y el N como amonio intercambiable y soluble. Estos compuestos fluctúan en períodos cortos de tiempo y son muy afectados por la actividad microbiana; el gas amoníaco puede escapar de la muestra por volatilización. La muestra de suelo debe ser transportada en un recipiente con hielo y transferida a un congelador a menos que sea analizada inmediatamente…

44. Sample Handling - Soil Fertility Analysis Proper soil sample handling procedures depend on which nutrient analysis is requested. Soil samples that will be analyzed for nitrate-N should be kept cool or shipped to the laboratory immediately. If samples are stored in a warm area for extended periods of time, the nitrate level in the sample will increase. Warm temperatures during shipping or storage increase the activity of microbes in the soil sample. This microbial activity causes the release of additional nitrate-N in the soil sample bag. If this happens, the laboratory analysis for nitrogen will be incorrectly high, due to improper sample handling. Soil samples that will be analyzed for all other nutrients are not affected by temperature and do not need special handling.

45. N inorgánico en suelos • alta variabilidad • espacial • temporal • actividad microbiana • adsorción • lixiviación • volatilización • desnitrificación

46. N inorgánico en suelos • alta probabilidad de diferencias entre resultados de análisis y cantidades realmente disponibles época de mayor demanda muestreo resultados siembra mayo abril junio julio agua calor microorganismos

47. Mineralización

48. Ciclo del N Fijación de N2 Residuos animales y vegetales Toma por plantas Volatilización NH3 Materia orgánica Fijación NH4+ mineralización Desnitrificación Nitrificación Lixiviación

49. Mineralización de N – Ejemplo hipotético • Volumen de suelo en 1 ha, 20 cm de profundidad = 100 m x 100 m x 0.2 m = 2,000 m3 • Peso de suelo en 1 ha, 20 cm de profundidad = 2,000 m3 x densidad aparente (1.2 g/cm3) = 2,400 t = 2,400,000 kg • Supongamos 2% M.O. = 48,000 kg MO • Supongamos que 5% de MO es N = 2,400 kg N • Si se mineraliza 2% de ese N = 48 kg N • Kg N mineralizados = (% mineralización de Norg) x (% de Norg en MO) x (% MO en suelo)

50. Factores que influyen en la cantidad de N mineralizado + actividad microbiana + agua + calor + N orgánico mineralizado + N total en el suelo