Download - Caracterización ambiental - nutrientes
Cereales y Oleaginosas
Ing. Agr. Rubén Toledo M.P. 2818
Profesor Asistente Cereales y Oleaginosas
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
Cereales y Oleaginosas
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
Cereales y Oleaginosas
◦ 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
Cereales y Oleaginosas
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)
Cereales y Oleaginosas
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
Cereales y Oleaginosas
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
Cereales y Oleaginosas
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
Cereales y Oleaginosas
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
10 Cereales y Oleaginosas
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
11 Cereales y Oleaginosas
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
12 Cereales y Oleaginosas
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
Cereales y Oleaginosas
Diagnóstico por
análisis de suelo
• Nitrógeno 0 – 60 cm en presiembra • Nitrógeno 0 – 30 cm estado V6
• Fósforo 0 – 20 cm en presiembra
Cereales y Oleaginosas
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.
Cereales y Oleaginosas
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.
Cereales y Oleaginosas
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.
20 Cereales y Oleaginosas
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.
21 Cereales y Oleaginosas
• 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
Cereales y Oleaginosas
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).
23 Cereales y Oleaginosas
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
24 Cereales y Oleaginosas
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
Cereales y Oleaginosas
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
Cereales y Oleaginosas
• 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
29 Cereales y Oleaginosas
• 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
31 Cereales y Oleaginosas
HOJA NORMAL
HOJA CON DEFICIENCIA P
MAZORCA NORMAL
MAZORCA CON DEFICIENCIA P
34
28/08/2016
Cereales y Oleaginosas
• 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
35 Cereales y Oleaginosas
•Clorosis general de las hojas, incluyendo nervaduras • Los tallos se tornan finos, duros y elongados
36 Cereales y Oleaginosas
• 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
37 Cereales y Oleaginosas
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.
40 Cereales y Oleaginosas
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.
Cereales y Oleaginosas
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.
43 Cereales y Oleaginosas
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
47 Cereales y Oleaginosas
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
-
Cereales y Oleaginosas
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.
• No causa problemas de fitotoxicidad.
DESVENTAJAS:
• Ninguna.
Rampoldi, 2011
51 Cereales y Oleaginosas
FUENTES DE FOSFORO
•MAP •DAP •SPS •SPT •Polifosfatos •Roca fosforica
Elevada solubilidad
Solubilidad limitada
Rampoldi, 2011
52 Cereales y Oleaginosas
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
Cereales y Oleaginosas
Modos de aplicación de fósforo
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.
• Conveniente debido a la baja movilidad del P
DESVENTAJAS:
• Fitotoxicidad.
VENTAJAS:
• No causa problemas de fitotoxicidad.
• El nutriente es tomado mas facilmente por el cultivo.
DESVENTAJAS:
• Ninguna.
VENTAJAS:
• Se agiliza la siembra.
• No causa problemas de fitotoxicidad.
DESVENTAJAS:
• Se necesita una voleadora
• No se logra el efecto starter
Rampoldi, 2011
55 Cereales y Oleaginosas
• 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
Cereales y Oleaginosas
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.
57 Cereales y Oleaginosas
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
58 Cereales y Oleaginosas
Modos de aplicación de azufre
JUNTO CON LA SEMILLA
VENTAJAS:
• Posibilidad de fertilizar con sembradoras que no poseen cajón fertilizador con bajada independiente.
DESVENTAJAS:
• Fitotoxicidad, excepto el yeso.
AL COSTADO DE LA LINEA DE
SIEMBRA
VENTAJAS:
• No se necesita una maquinaria especializada (voleadora).
• No hay problemas de fitotoxicidad.
DESVENTAJAS:
• Ninguna.
VOLEADO EN SUPERFICIE
VENTAJAS:
• Se agiliza la siembra.
DESVENTAJAS:
• Se necesita una voleadora.
Rampoldi, 2011
60 Cereales y Oleaginosas
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
61 Cereales y Oleaginosas
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
63 Cereales y Oleaginosas
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
Cereales y Oleaginosas
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
Cereales y Oleaginosas
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
Cereales y Oleaginosas
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
20 – 40 cm profundidad: 1.000.000 Kg . . . . . 4,5 kg N 2.500.000 kg . . . . .
11,25 Kg N
40 – 60 cm profundidad: 1.000.000 Kg . . . . . 1,2 kg N 2.500.000 kg . . . . .
3,00 Kg N
N inicial = 50,75 Kg N
Cantidad suelo = espesor * 1ha * densidad ap.
67 Cereales y Oleaginosas
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
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