Beneficios Potenciales del Sulfato de Amonio Versus Otros Fertilizantes N y S. S.H. Chien, M.M Gearhart, S. Villagarcía Lima, Perú Julio, 2010

Transcripción

1 Beneficios Potenciales del Sulfato de Amonio Versus Otros Fertilizantes N y S S.H. Chien, M.M Gearhart, S. Villagarcía Lima, Perú Julio, 2010

2 Nutrientes críticos para las plantas Macronutrientes - Ocurren en cantidades relativamente grandes dentro de las plantas (ej,: N, P, K, S, Ca, Mg) Micronutrientes - Ocurren en pequeñas cantidades dentro de las plantas (ej. Zn, Fe, B, Mn, Cu)

3 Peru: Condiciones Edáficas Más del 80% del fertilizante utilizado se consume en la región de la costa Suelos de la costa: - arenosos, franco-arenosos - M.O. muy baja - ph > 7-30% son salinos, a veces salinosódicos Suelos de la selva norte: - Arenosos - M.O. muy baja - ph > 7 Suelos aluviales de la sierra: - franco, franco-arenosos - M.O. media - ph > 6.5 Condiciones edáficas que resaltan los beneficios del sulfato de amonio

4 El Sulfato de Amonio como fuente de N Principales fertilizantes nitrogenados: Urea (46% N) Nitrato de amonio (35% N) Sulfato de amonio (21% N) Soluciones UAN (28/32% N)

5 El Sulfato de Amonio como fuente de N Fuente de N Trigo a,c,* Maíz b,d,* Trigo a,c,* Maíz b,d,* Trigo a,d,* Rendimiento, g/maceta Sin N 43.3C 55.3B 7.9B 28.0B 12.9B SA 63.3A 138A 25.2A 165A 51.0A NA 56.7B 138A 25.6A 166A 49.3A Urea 57.2B 138A 24.2A 172A 48.5A LSD (0.05) (2.7) (20.8) (3.1) (5.5) (3.6) Chien, 2001 a Rendimiento de grano de trigo a madurez, g/maceta b Total de materia seca (MS) sobre el nivel del suelo de maíz a madurez, g/maceta C Tasa de N aplicada = 100 kg N/ha por cultivo d Tasa de N aplicada = 200 kg N/ha por cultivo * Los valores dentro de cada columna asociados a una misma letra no son significativamente diferentes entre ellos Bajo condiciones que eviten las pérdidas de N, las tres fuentes N se comportan similarmente en suelos ligeramente ácidos a neutros

6 Hidrólisis de la urea: implicancias Ureasa (NH 2 ) 2 CO + 2 H 2 O (NH 4 ) 2 CO 3 CO H 2 O HCO 3 + OH NH 4+ [NO 2 ] NO 3 ph alto (8 9) Retraso a ph altos acumulación de NO 2 (tóxico) El efecto tóxico del amoníaco retrasa el pasaje de nitrito a nitrato, ejerciendo un efecto tóxico adicional por acumulación de nitrito

7 Aplicación de urea en suelo franco arenoso 300 Suelo franco arenoso alcalino (ph inicial = 7.4) Rendimiento relativo Incremento en N (mg N/kg suelo) N-Amonio N-Nitrito N-Nitrato Rendimiento relativo Semana de la medición Court et al., 1962 El Sulfato de Amonio sería más efectivo que la urea en incrementar rendimientos en suelos arenosos alcalinos debido a una menor toxicidad ejercida por nitritos y por amoníaco

8 Absorción de amonio versus nitrato Al entrar nitrato el ph de la rizósfera aumenta Al entrar amonio el ph de la rizósfera disminuye Boletín 131, University of Delaware El efecto en la acidificación de la rizósfera seguiría el orden: sulfato de amonio > urea >/= nitrato de amonio

9 Beneficios de la acidificación de la rizósfera Rutgers University, J. Heckman, 1996 Alcalinización de la rizósfera Acidificación de la rizósfera Mejora la absorción de P a partir de minerales nativos en suelos neutros y alcalinos Mejora en la disolución de roca fosfórica aplicada al suelo y consiguiente absorción de P Mejora en la absorción de micronutrientes Mejora en la sanidad de las raíces El sulfato de amonio promueve un ambiente beneficioso en la rizósfera

10 Pérdida de N por volatilización de NH 3 Urea aplicada a cualquier ph de suelo: (NH 4 ) 2 CO 3 2 NH 3 + CO 2 + H 2 O SA y NA aplicados a ph alcalinos: NH 4+ + OH NH 3 + H 2 O

11 Pérdida de N por volatilización de NH3 30 Suelo franco arcillo limoso de ph = % del total de N aplicado 17 Pérdida de N como NH3,, mg N/maceta Urea SA 10 5 NA 5 Sin N Días después de la aplicación de N Meyers et a., 1961 Pérdidas en suelos ácidos: urea >SA = NA Pérdidas en suelos alcalinos: urea > SA > NA

12 Influencia del tipo de aplicación Fuente de N Recuperación del N aplicado, % Suelo sin encalar, ph 5.2 Suelo encalado, ph 7.5 Mezclado Superficie Mezclado Superficie Urea SA Terman y Hunt, 1964 A diferencia de la urea, el sulfato de amonio fue tan eficiente incorporado como aplicado superficialmente, ya sea a ph 5.2 como a ph 7.5 En aplicaciones superficiales a suelos de ph ácidos y neutros el sulfato de amonio es más eficiente que la urea

13 Efecto de la CIC en la volatilización de NH 3 70 Pérdida en forma de NH 3 a partir del N aplicado, % AS SA Urea Capacidad de Intercambio Catiónico, cmol/kg Volk, 1959 El sulfato de amonio es muy especialmente superior a la urea en aplicaciones superficiales a suelos ácidos de baja CIC

14 Pérdida de N como NH 3 en suelos inundados 60 Suelo de ph original Suelo Decatur Inundado (ph 5.0) NH 3, % del N aplicado Urea ph del agua de inundación llegó a 7.9 SA 10 ph del agua de inundación llegó a Tiempo, Días Vlek y Craswell, 1979 El sulfato de amonio es preferido frente a la urea en suelos inundados

15 Pérdida de N por lixiviación 18 Fertilizantes aplicados a pastura en suelo alcalino Rendimiento, t/ha 15 Urea NA Tasa de N, kg N/ha Jones, 2005 En cuanto a la susceptibilidad a pérdidas por lixiviación: NA > urea >/= SA

16 Pérdidas de N por desnitrificación (+5) (+3) (+2) (+1) (0) NO 3 NO 2 NO N 2 O N 2 En cuanto a la susceptibilidad a pérdidas por desnitrificación: NA > urea >/= SA

17 Acidificación inducida por fertilizantes N (NH 4 ) 2 SO 4 + 4O 2 (NH 2 )2CO + 4O 2 NH 4 NO 3 + 2O 2 4H + + 2NO 3- + SO H 2 O 2H + + 2NO 3- + CO 2 + H 2 O 2H + + 2NO 3- + H 2 O La Acidez Relativa del Sulfato de Amonio sería el doble que la de la Urea o la del Nitrato de Amonio

18 Requerimientos relativos de cal Suelo Método de Titulación Método de Incubación Luego del Maíz (2000) Luego del Trigo (2001) Promedio General Contenido de arcilla (%) SA/Urea SA/NA SA/Urea SA/NA Sharkey Decatur Greenville Chien, 2008 Los requerimientos relativos de cal no dependen tan sólo de la fuente nitrogenada, sino también de la textura del suelo

19 El ph y la disponibilidad de nutrientes ph del Suelo El ph del suelo tiene un efecto marcado en la disponibilidad de micronutrientes Fe Mn B Cu & Zn La disponibilidad de Fe, Mn, B, Cu y Zn se incrementa al disminuir el ph del suelo

20 Efecto acidificante y disponibilidad de P Fuente de N a Tratamiento de P b Rendimiento de MS, g/maceta Absorción de P, mg P/maceta ph del suelo KNO 3 Sin P RF Sechura Urea [(NH 2 ) 2 CO] Sin P RF Sechura NA [NH 4 NO 3 ] Sin P RF Sechura SA [(NH 4 ) 2 SO 4 ] Sin P RF Sechura a Tasa de N = 80 mg N/maceta b Tasa de P = 60 mg P/maceta Athorp et al., 1987 El sulfato de amonio fue la fuente más efectiva en hacer disponible el P del suelo, así como el P de la roca fosórica de Sechura

21 Efecto de la roca fosfórica en suelo encalado Fuente de P Efectividad Agronómica Relativa, % Primer Arroz Segundo Arroz Tercer Arroz ph 4.8 (Suelo Sin Encalar) RP de Sechura Superfosfato Triple Suelo Encalado a ph RP de Sechura Superfosfato Triple Suelo Encalado a ph RP de Sechura Superfosfato Triple Chien, 2006 La roca fosf. de Sechura fue tan efectiva como el SFT en los suelos sin encalar y encalado a ph 5.6. En el suelo encalado a ph 6.6 fue efectiva para el 2do y 3er cultivo: el uso de sulfato de amonio podría haberla hecho más disponible desde el 1er cultivo

22 Efecto de la acidificación en micronutrientes Tratamiento N Mn Mn en Hoja Rendimiento Mn en Hoja Rendimiento kg/ha mg/kg t/ha mg/kg t/ha (SA) (urea) (SA) (urea) LSD (0.05) Petrie y Jackson, 1984 El sulfato de amonio es una fuente más efectiva que la urea en facilitar la disponibilidad de micronutrientes

23 Suelos Salinos Incremento en el potencial osmótico de la solución del suelo plasmólisis Efectos tóxicos específicos a altos niveles de Na + y/o Cl - El sulfato de amonio vs. la urea en suelos salinos: Efecto positivo específico al contrarestar el efecto negativo específico del Na+ y el Cl- Menor pérdida de N por volatilización No presenta toxicidad de amoníaco a las plántulas No presenta toxicidad de nitritos a las plántulas

24 Suelos calcáreos salino-sódicos Toxicidad salina Pobre permeabilidad o drenaje El sulfato de amonio cumple, en pequeña escala, el mismo papel que la aplicación de yeso a suelos salino-sódicos: (NH 4 ) 2 SO 4 + CaCO 3 (NH 4 ) 2 CO 3 + CaSO 4 CaSO 4 Ca +2 + SO 4-2 Ca +2 + Na + -(min. arcilloso) Ca +2 -(min. arcilloso) + Na + (arcilla expansiva) (arcilla floculada) (lixiviación)

25 El sulfato de amonio nos permite cosechar 10 t/ha de arroz en suelos que eran salino-sódicos Agricultor en Bajo Piura Sulfato de Amonio Urea

26 El Sulfato de Amonio como fuente de S Principales fertilizantes azufrados: Sulfato de amonio (24% S) Yeso (18% S) Azufre elemental (100% S) Efectividad bajo fertilización fraccionada: SA > yeso > SE

27 Disponibilidad del S de varias fuentes 60 Suelo arenoso 50 Cantidad de S como SO4, mg S/kg No SinSS Powdered SE en polvo ES Granulated SE ES Tiempo de incubación, semanas Chien et al., 2009 Una limitada oxidacidación de S a partir del S elem. granulado con bentonita (90%S) versus el S elem. en polvo

28 Respuesta del maíz a distintas fuentes S 40 Rendimiento de materia seca, g/maceta Gypsum Yeso SE-SFT ES-TSP ES-DAP SE-FDA SE-Urea ES-Urea SE ES Tasa de S aplicado, mg S/kg Friesen, 1996 Todos los productos granulados enriquecidos con S elem. fino fueron mucho menos eficaces que el yeso debido a un efecto local

29 Fosfato enriquecido con SE y SA Fuente de S Granular Rendimiento de material seca de maíz (g maceta -1 ) b Primer Segundo Tercer Cuarto Quinto Sin S 10.6 b 1.6 c 31.0 a 4.1 c 5.7 b SE-Bentonita 10.6 b 2.1 c 31.5 a 5.3 c 8.4 ab (SE+SA)-MAP a 13.4 a 14.2 b 33.1 a 17.1 a 10.1 a SA 13.8 a 17.8 a 27.2 a 12.8 b 5.2 b Chien et al., 2009 El SA fue igual o más efectivo que el fosfato enriquecido con S elem. y SA para los primeros cultivos, mientras que el S elem. fue más efectivo para el 4to y 5to cultivo

30 El sulfato de amonio y la sanidad vegetal Acidificación de la rizósfera - Brown patch en pastos - Take-all en trigo - Verticillum en papa - Diplodia en maíz - Resistencia inducida del S Patógenos biotróficos y narcotróficos pertenecientes a Ascomicetes, Basidiomicetes y Oomicetes - Podredumbre del tallo - Tizón sureño - Mancha de ojo - Pie negro - Rancha común

31 Conclusiones Ventajas del SA vs. Urea No hay peligro de toxicidad de amoníaco ni de nitritos en suelos alcalinos No hay peligro de pérdida de N por volatilización de amoníaco en aplicaciones superficiales a suelos ácidos o neutros Mejor fuente de N en suelos salinos y calcáreo salino-sódicos Efectos positivos por la acidificación del suelo: - Incrementando la disponibilidad de P nativo y P aplicado como roca fosfórica - Incrementando la disponibilidad de micronutrientes del suelo o aplicados por fertilización

32 Conclusiones Ventajas del SA frente al NA Acidificación de la rizósfera: - Incrementando la disponibilidad de P nativo y P aplicado como roca fosfórica - Incrementando la disponibilidad de micronutrientes nativos del suelo o aplicados por fertilización Menor lixiviación de nitratos Menor desnitrificación

33 Conclusiones Ventajas como fuente de S Disponibilidad inmediata del sulfato vs. el S elemental, cuya disponibilidad depende de: - Tamaño de las partículas - Temperatura del suelo, humedad y actividad microbiana - Contacto entre las partículas de SE y el suelo (efecto local) - Método de aplicación - Tipo de raíz

34 Conclusiones SA y la sanidad vegetal Dos mecanismos: - Acidificación de la rizósfera - Resistencia inducida del sulfato

35 Peru: Beneficios del Sulfato de Amonio El N como sulfato de amonio representa alrededor 30-40% del N total aplicado en la costa y selva norte, con beneficios claros y comprobados por agricultores pequeños, medianos y grandes. Cabe destacar: Mayores rendimientos (incrementos de 15-30%) Mayor calidad de arroz (mayor peso específico y menos granos partidos) Mayor calidad de papa (menor incidencia de rancha ) Mayor calidad de palta (menor incidencia de alliet ) El sulfato de amonio en el Perú es una tradición con base científica y comprobada por los mismo agricultores a escala de campo

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