EL FÓSFORO DEL SUELOIng. Agr. MSc. Agustín Sanzano

1Química del Suelo - El Fósforo

INTRODUCCIÓN

El fósforo es un elemento fundamental para la nutri-ción de las plantas. Es absorbido por éstas en forma defosfatos mono y diácidos.

A diferencia del nitrógeno y del azufre, que son otroselementos que se absorben en forma aniónica, el fósforoes un elemento poco móvil. Por su tendencia a reaccio-nar dando formas fosforadas no disponibles para lasplantas es que debe ser considerado uno de los elemen-tos más críticos.

Aunque las plantas lo contienen en menor cantidadque el nitrógeno, potasio, y calcio, tiene como factor li-mitativo más importancia que el calcio y quizás más queel potasio. Es un elemento que da calidad y precocidad alas plantas, ya que adelanta la maduración, a diferenciadel nitrógeno, que tiende a prolongar el crecimiento ve-getativo. Cumple un rol plástico, porque se encuentra entoda la planta, y especialmente en los tejidos jóvenes yórganos de reserva. En los primeros interviene en la sín-tesis proteica y contribuye al desarrollo radicular. En losórganos de reserva (semillas y tubérculos) forma partede fosfolípidos y ácidos nucleicos. También cumple un rolmetabólico, ya que desempeña un papel indispensablecomo acumulador de energía y combustible para todaslas actividades bioquímicas de las células vivientes al for-mar parte del adenosín trifosfato (ATP).

Además es muy importante en la alimentación del ga-nado, porque participa en la formación de los huesos y laleche (40 gr de P2O5/100 gr de hueso; y 1 gr de P2O5/ltde leche).

ORIGEN

La fuente original de fósforo es el material madre,constituido por rocas fosfatadas, tales como apatita, fluo-rapatita, vivianita, etc. Constituye aproximadamente el0,12 % de la corteza terrestre.

La cantidad de fósforo total de la capa arable de unsuelo agrícola (suma del fósforo orgánico e inorgánico)no está relacionada directamente con la disponibilidad.

FORMAS DE FÓSFORO EN EL SUELO

Desde el punto de vista del material que aporta el nu-triente, separaremos al fósforo del suelo en dos grandesformas: fósforo orgánico y fósforo inorgánico.

FÓSFORO ORGÁNICO

La principal fuente está constituida por los residuosvegetales y animales que se adicionan al suelo. Los com-puestos fosfatados más importantes de la materia orgá-nica son núcleoproteínas, fosfolípidos y fosfoazúcares.

La mineralización de la materia orgánica es lenta y porvía microbiana, requiriendo temperaturas de aproxima-damente 25 a 30 ºC, pH neutro y humedad cercana a ca-

pacidad de campo. El proceso de mineralización está re-gido por la relación C/P de la materia orgánica, cuyo valorcrítico es aproximadamente 200. Por encima de estevalor se produce depresión del fosfato inorgánico (fenó-meno similar al de la depresión de los nitratos).

FÓSFORO INORGÁNICO

Desde el punto de vista edafológico interesa clasifi-carlo de acuerdo a su disponibilidad mediata o inmediatapara las plantas en: fósforo soluble, intercambiable e in-soluble.

Fósforo soluble: son las formas aprovechables paralas plantas en forma inmediata, es decir son fosfatosen la solución del suelo. Su concentración es muydébil y fluctúa entre 0,2 y 0,5 mg/lt, o sea 200 a 400gr/ha en 30 centímetros de espesor. En suelos muyricos la concentración puede llegar hasta 1 mg/lt (1ppm) y en suelos pobres a 0,1 mg/lt. Generalmentees una concentración constante y permanece así aun-que varíe la relación suelo-agua.Para que los cultivos se abastezcan convenientementees necesario que ocurra una renovación del fósforo ensolución. El equilibrio entre las distintas formas fosfa-tadas es lo que asegura la nutrición delos vegetales.Las formas solubles de fósforo en el suelo son los fos-fatos diácidos (H2PO4

-) y monoácidos (HPO4=). La con-

centración de los iones fosfatos en solución estárelacionada con el pH de la misma. El ion H2PO4

- esfavorecido por los pH bajos, mientras que el ion HPO4

=

por los pH más altos.

Fósforo intercambiable: es también llamado fósforolábil o adsorbido, y su disponibilidad es más lenta queel anterior. La adsorción de fosfatos, como en generaltoda adsorción aniónica en el suelo, es un fenómenoque depende del pH. A pH ácidos aumentan las cargaspositivas de los coloides y por ende, aumenta la ad-sorción. Estos iones forman parte del enjambre deiones que rodean a las partículas coloidales y estánen constante movimiento.Representan del 15 al 30% del fósforo inorgánico, loque significa 800 a 2500 kg de P2O5/ha.Este fósforo lábil puede estar adsorbido directamentepor los bordes de las arcillas (cuando están tienen car-gas positivas como la caolinita a bajos valores de pH),o por uniones que usan al calcio como puente (en lasarcillas de tipo 2:1). También puede estar adsorbidopor los óxidos e hidróxidos de hierro y aluminio, quetienen un poder de fijación mucho mayor que el de lasarcillas.

Fósforo insoluble: es el que está formando parte delos minerales primarios y secundarios, y constituye lagran reserva de fósforo inorgánico en el suelo.La insolubilización se puede deber a la precipitación

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como fosfatos cálcicos en medio alcalino, o como fos-fatos de hierro y aluminio en medio ácido. Tanto ensuelos ácidos como alcalinos, el fósforo tiende a sufriruna cadena de reacciones que producen compuestosfosforados de baja solubilidad. Por lo tanto, duranteel largo tiempo que el fósforo permanece en el suelo,las formas menos solubles, y por ende las menos dis-ponibles para la planta, tienden a aumentar. Cuandose agrega fósforo soluble al suelo, usualmente ocurreuna rápida reacción (de unas pocas horas) que re-mueve el fósforo de la solución (fija el fósforo). Lentasreacciones posteriores continúan gradualmente redu-ciendo la solubilidad durante meses o años, según laedad de los compuestos fosfatados. El fósforo recien-temente fijado puede ser débilmente soluble y dealgún valor para las plantas. Con el tiempo, la solubi-lidad del fósforo fijado tiende a decrecer a niveles ex-tremadamente bajos. Este fenómeno se conoce comoenvejecimiento del fósforo.

PÉRDIDAS Y GANANCIAS

Las principales vías de pérdida de fósforo del sistemasuelo son: la remoción por la planta (5 a 60 kg/ha añoen la biomasa cosechada), la erosión de las partículas desuelo que arrastran fósforo (0,1 a 10 kg/ha año en par-tículas minerales y orgánicas), y el fósforo disuelto en elagua de escurrimiento superficial (0,01 a 3 kg/ha año).Para cada una de estas formas de pérdida, las cifras másgrandes de pérdida anual citadas podrían ser aplicadas alos suelos cultivados. Una vez que la tierra se incorporaal uso agrícola, las pérdidas de fósforo en las partículasde suelo erodado, en el agua de escurrimiento y en labiomasa removida por las cosechas, pueden ser sustan-ciales. En unos pocos años el sistema puede perder lamayor parte del fósforo reciclado entre las plantas y elsuelo. El fósforo inorgánico remanente en el suelo no estádisponible para las plantas. De este modo, la capacidadde reposición de fósforo en estos suelos perturbados co-mienza a bajar tan rápidamente que la recuperación dela vegetación natural es pobre, o en las tierras desmon-tadas para uso agrícola, muy pronto los cultivos dismi-nuyen sus rendimientos.

La cantidad de fósforo que ingresa al suelo desde laatmósfera (adsorbido en las partículas de polvo) es muypequeña (0,05 a 0,5 kg/ha año), pero puede balancearsecon las pérdidas en los ecosistemas de bosques vírgeneso de pasturas naturales.

A diferencia de los compuestos nitrogenados produci-dos durante el ciclo del N (amonios, nitratos, etc.), el fós-foro adicionado a los sistemas acuáticos desde el suelono es tóxico para los peces, el ganado o los humanos. Elcrecimiento no deseado de algas y de malezas acuáticas,término llamado eutrofización, puede crear en los reser-vorios de agua dulce un ambiente insatisfactorio para lospeces y puede hacer que el agua de bebida se torne nopotable.

Por defecto o por exceso puede causar severos im-pactos negativos en la calidad ambiental. Los principales

problemas ambientales relacionados al fósforo del sueloson la degradación de tierras causada por la escasa can-tidad de fósforo disponible y la eutrofización aceleradacausada por el exceso del mismo. Ambos problemasestán relacionados al rol del fósforo como un nutrientede la planta.

Hay probablemente 1 a 2 billones de tierras en elmundo en las que la deficiencia de fósforo limita el creci-miento de los cultivos y de la vegetación natural. Lamayor parte de estas tierras se encuentran en países po-bres, cuyos agricultores tienen poco dinero para fertili-zantes. Sin un manejo apropiado de la fertilidad fosfórica,se puede esperar muy poca recuperación de la producti-vidad de esas tierras, y por ende de la prosperidad desus habitantes. Para detener y revertir este tipo de de-gradación de tierras se requerirá un buen manejo delciclo del fósforo para hacer un uso eficiente de los esca-sos recursos.

DISPONIBILIDAD DEL FÓSFORO PARALAS PLANTAS

Es fósforo que se encuentra en el material madre esde baja asimilabilidad para las plantas. Probablementetodas las formas de fósforo sean asimilables luego de unlargo período de tiempo. Si las plantas no toman los com-puestos originales de fósforo, se hace necesario estudiarel comportamiento del mismo con relación a su asimila-bilidad.

Las plantas absorben el fósforo de la solución delsuelo, pero ésta tiene una concentración muy pequeñadel nutriente como para satisfacer las necesidades de losvegetales durante el período de crecimiento. Por lo tantoel suelo debe ser capaz de hacer disponible una cantidadde fósforo varias veces mayor que la cantidad presenteen la solución del suelo en un momento dado. Esto sola-mente es posible por la existencia de un equilibrio diná-mico entre las diferentes formas de fósforo del suelo:

P insoluble P lábil P soluble

Una vez removido el fósforo de la solución del suelo,el resultado será una transferencia de fosfatos desde lafase sólida del suelo.

La relación entre fósforo en solución y fósforo fijado olentamente soluble es un ejemplo del balance entre losfactores capacidad e intensidad en la fertilidad del suelo.El factor intensidad es la cantidad de un nutriente di-suelto en la solución del suelo. El factor capacidad es lacantidad del nutriente asociado con la matriz del suelo yen equilibrio con los iones del mismo nutriente en solu-ción.

En los suelos se pueden dar las siguientes combina-ciones:• Alta capacidad y baja intensidad: se presenta en

suelos ácidos o calcáreos ricos en fósforo, donde ésteprecipita como fosfato de hierro, aluminio o calcio.

• Alta capacidad y alta intensidad: se presenta ensuelos neutros con buen contenido de arcilla y materia

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orgánica, en donde el fósforo está adsorbido y es fá-cilmente intercambiable.

• Baja capacidad y baja intensidad: es típica de lossuelos ácidos o calcáreos que además tienen materia-les originarios pobres en fósforo.

• Baja capacidad y alta intensidad: se puede dar ensuelos arenosos muy fertilizados y con pocos coloideso compuestos de hierro, aluminio o calcio que fijen elfósforo en forma de fosfatos insolubles.

FACTORES QUE AFECTAN LA DISPONIBILIDAD DEFÓSFORO PARA LAS PLANTAS

• Humedad: las experiencias señalan que el movi-miento del fósforo aumenta con el contenido de aguadel suelo. Por otra parte la absorción de fósforo porlas plantas aumenta cuando la succión matriz delsuelo disminuye, lo que concuerda con el concepto deque la transferencia del nutriente a las raíces se efec-túa por medio del agua.

• Textura: influye en la asimilabilidad del fósforo tantopor el contenido de agua que el suelo puede retenercomo por la contribución a la riqueza del fósforo delsuelo. Los suelos de textura gruesa tienen menor con-tenido de agua que los de textura fina a cualquier suc-ción matriz, y por lo tanto menor difusión del fósforohacia la raíz. Por otra parte la cantidad de fósforo lábilo intercambiable será menor en los suelos de texturagruesa que los de textura fina que tienen mayor ca-pacidad de adsorción de aniones.

• Coloide inorgánico: interesan el tipo y la cantidadde arcilla. Algunos minerales de arcilla son mucho másfijadores que otros. Generalmente aquellas arcillasque poseen gran capacidad de adsorción de aniones(debido a superficies cargadas positivamente), tienenuna gran afinidad por los iones fosfato. Por ejemplo,una fijación extremadamente alta es característica delas arcillas alófanas, que se encuentran típicamenteen los Andisoles y otros suelos asociados con cenizasvolcánicas. Los óxidos de hierro y aluminio, tales comola gibsita y la goetita, también pueden atraer y retenerfuertemente los iones fósforo. Entre las arcillas sili-catadas, la caolinita tiene la mayor capacidad de fija-ción de fósforo. Las arcillas de tipo 2:1 de los suelosmenos meteorizados, tienen una relativamente pe-queña capacidad de retener el fósforo.

• Materia orgánica: es fuente permanente de fósforoa través de los procesos de descomposición y minera-lización que liberan nutrientes a la solución del suelo.La materia orgánica generalmente tiene poca capaci-dad para fijar fuertemente los iones fosfato. Los sue-los ricos en materia orgánica, especialmente defracciones activas de la misma, casi siempre exhibenrelativamente bajos niveles de fijación de fósforo.

• pH del suelo: La mayor parte de la fijación de fósforoocurre a muy bajos o muy altos valores de pH.Cuando el pH sube desde menos de 5 hasta 6, los fos-fatos de hierro y aluminio se hacen algo menos solu-bles. Además cuando el pH cae desde más de 8 hastamenos de 6, los fosfatos de calcio incrementan su so-lubilidad. Por lo tanto, como regla general en los sue-los minerales, la fijación de fósfatos es baja (y ladisponibilidad para la planta es alta) cuando el pH semantiene en el rango entre 6 y 7. Incluso en esterango de pH, la disponibilidad puede ser todavía muybaja, y los fosfatos solubles adicionados serán rápi-damente fijados por el suelo. El bajo aprovechamientopor las plantas del fosfato agregado al suelo en unaestación dada, es debido parcialmente a esta fijación.Un gran aprovechamiento deberá esperarse en lossuelos orgánicos y en las mezclas preparadas desuelo, donde las concentraciones de calcio, hierro, yaluminio no son tan altas como en los suelos minera-les.

• Material original: cuanto más rico es material origi-nal mayor será la disponibilidad de fósforo si las con-diciones antes mencionadas no son limitantes.

ALGUNAS PRÁCTICAS QUE PERMITEN MEJORAR LADISPONIBILIDAD DE FÓSFORO

Debido a que la mayor parte de los suelos mineralestienen una gran capacidad para remover iones fosfato dela solución y fijarlos en la superficie de las partículas, sehace difícil para las raíces absorber una cantidad ade-cuada de fósforo para satisfacer las necesidades de lasplantas. El fósforo en el fertilizante está también sujetoa la fijación en la superficie de las partículas, y probable-mente solo un 10 -15% del fósforo agregado sea tomadopor las plantas en el mismo año de la aplicación. En con-secuencia, la disponibilidad de fósforo es un factor limi-tante en muchos agroecosistemas. Basándonos en losprincipios del comportamiento del fósforo del suelo, unaserie de recomendaciones pueden sugerirse para mejorarel problema de la fertilidad fosfórica.

• 1. Manejo de las dosis del fertilizante fosfatado:Si se puede agregar bastante fósforo, la capacidad defijación del mismo puede saturarse, incluso en los sue-los muy fijadores. Esta puede alcanzarse con una odos dosis masivas de fósforo (usualmente como ferti-lizante fosfórico, roca fosfatada, o abono animal), opor la adición anual durante varios años de más can-tidad de fósforo que la removida por la cosecha. Larápida o la lenta acumulación alcanzada podrá satis-facer la mayor parte de los sitios de fijación y llevaráal suelo a niveles tan altos de fósforo que se manten-drá en solución suficiente cantidad del mismo, a pesarde la gran capacidad de fijación inicial. La aplicaciónde dosis masivas puede ser muy costosa, por lo quesolo se utiliza en sistemas de agricultura intensiva. La

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segunda desventaja para esta opción es la potencialpolución del agua que se produce por la gran cantidadde fósforo liberado hacia el agua de escurrimiento enlos suelos saturados con fósforo.

• 2. Ubicación del fertilizante fosfatado: Para favo-recer la absorción de fósforo por las raíces de las plan-tas se debe minimizar la oportunidad de reacción delmismo con el suelo. Generalmente, si el fertilizante escolocado directamente en la zona radicular, puede uti-lizarse un medio a un tercio del mismo, con respectoa una aplicación en donde se lo mezcle excesivamentecon el suelo. El punto de ubicación es muy usadocuando la aplicación es manual, pero actualmente seestá desarrollando maquinaria que "inyecta" el fertili-zante para encontrar el punto de ubicación aún en lossistemas mecanizados. Las aplicaciones en bandaconstituyen prácticas comunes para la fertilización dearranque. Los árboles son usualmente fertilizados conpellets. En sistemas de siembra directa, se hace unabanda superficial.

• 3. Combinación de fertilizantes amoniacales yfosfatados: Si se usa amonio junto con el fertilizantefosfórico se produce un gran incremento en la absor-ción de fósforo por parte de la raíz, especialmente enlos suelos alcalinos. Este aumento en la absorción estáprobablemente relacionado a los ácidos producidosdurante los procesos de nitrificación y a los ácidos queproducen las raíces cuando toman el nitrógeno enforma de amonio. Los fertilizantes de fosfato mono ydiamónico ofrecen esta ventaja.

• 4. Adición de materia orgánica: Además del fósforoorgánico provisto para la mineralización, la materiaorgánica del suelo puede aumentar la disponibilidadde fósforo por reducción de la tendencia de la fracciónmineral a fijar el nutriente. Esto se debe al enmasca-ramiento de los sitios de fijación por el humus, los áci-dos orgánicos y los quelatos de hierro y aluminio. El

retorno de los residuos, incluyendo los abonos verdesen las rotaciones de cultivo, el mulching con variosmateriales orgánicos, y la adición de abonos de origenanimal y otros desechos descomponibles, pueden in-crementar el fósforo disponible.

• 5. Control del pH del suelo: Algún control sobre lasolubilidad del fósforo puede lograrse manteniendodel pH del suelo entre 6 y 7. Este mantenimiento esgeneralmente más práctico en los suelos menos me-teorizados que en aquellos más evolucionados de lasregiones cálidas y húmedas. Un encalado oportunopuede contribuir para mejorar la disponibilidad defósforo en muchos casos, pero si no existe materialcalizo disponible en la zona, el costo puede ser prohi-bitivo.

En resumen, la mayor parte de los suelos tiene unapequeña cantidad de fósforo disponible, la cual debe serrepuesta por una serie de procesos. El mantenimiento desuficiente fósforo disponible en un suelo es básicamenteun programa doble:• Adición de fertilizante fosfatado o de enmienda• Algún grado de regulación de las propiedades de suelo

que fijan tanto el fósforo adicionado como el nativo.

BIBLIOGRAFÍA

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