Manejo de Nutrientes en Entre Ríos

Transcripción

1 Manejo de Nutrientes en Entre Ríos Cesar E. Quintero* Facultad de Ciencias Agropecuarias Universidad Nacional de Entre Ríos En la provincia de Entre Ríos hay un predominio de suelos con características vérticas dada por la abundancia de montmorillonita en su fracción arcilla. Se trata de Vertisoles, Alfisoles (Ocracualfes vérticos) y de Molisoles (Argiudoles vérticos). Son suelos con limitaciones para la producción agrícola debido a las condiciones físicas adversas dadas por la alta microporosidad y fuerte estructura, que condiciona el desarrollo de los cultivos. Además, corren serio peligro de erosión cuando se encuentran en pendientes mayores al 2-3 % debido a la baja infiltración que poseen favoreciendo el escurrimiento superficial del agua de lluvia. En Entre Ríos son muy frecuentes los déficit y los excesos hídricos, por lo cual los elementos esenciales que con mayor frecuencia limitan el rendimiento de los cultivos son el oxigeno (O 2 ) y el hidrógeno (H), nutrientes que la planta toma del agua y del aire. Por otro lado, los nutrientes minerales que frecuentemente restringen el crecimiento son el nitrógeno (N), el fósforo (P), el potasio (K), y el zinc (Zn). La superficie agrícola se ha estabilizado en algo más de 2 millones de hectáreas, ocupadas en un 65% por soja. Un aspecto a resaltar es que en Entre Ríos, el área dedicada a la agricultura, especialmente al cultivo de soja, ha crecido a un ritmo mayor que la media de Argentina. En este marco, la extrapolación de planteos de otras regiones ha llevado al fracaso productivo y al incremento de la erosión en muchos casos. Sin embargo, ajustando el manejo con fertilización adecuada, variedades, fechas y densidad de siembra, controlando la erosión, reduciendo las pérdidas o maximizando el almacenamiento de agua en el suelo, es posible obtener rendimientos similares a otras regiones productivas de país. Clima La provincia de Entre Ríos, ocupa el tercio inferior de la Mesopotamia. Se encuentra ubicada dentro de los climas de dominio atlántico, que se diferencian por la existencia de un gradiente térmico que acusa las variaciones latitudinales de la radiación solar. La provincia está dividida en dos regiones, una pequeña franja al norte, que corresponde al clima subtropical húmedo de llanura y otra que cubre el resto de su territorio y corresponde al clima templado húmedo de llanura. La temperatura media anual disminuye de norte a sur. El mes más cálido corresponde a enero, con temperaturas entre 25-26ºC y el más frío a julio con valores medios entre 11-12ºC, con una media anual de 18-19ºC. Las precipitaciones disminuyen en forma gradual del noreste al suroeste, desde 1200 a 900 mmm, anuales, siendo la época de mayores precipitaciones de octubre a abril, donde se registra el 73% del total anual. Suelos En la provincia se han reconocido cinco ordenes de suelos según Soil Taxonomy: Vertisoles, Alfisoles, Molisoles, Inceptisoles y Entisoles (Tabla 1, Mapa 1). La gran

2 mayoría de los suelos de la provincia se originaron a partir de sedimentos de la Formación Hernandarias, que constituye el material originario de Vertisoles, Alfisoles y algunos Molisoles. Por otro lado, los suelos más fértiles y aptos para la agricultura (Molisoles) se han originado a partir del paquete loessico de la Formación Tezanos Pintos. Los suelos Vertisoles ocupan el 30% de la superficie provincial. Son de color oscuro uniforme, con elevado contenido de arcilla montmorillonita, presentan grietas profundas y anchas en seco, espejos de fricción (slickensides) intersectados y micro relieve gilgai. Tienen limitaciones para la producción agrícola por su drenaje deficiente debido a la alta cantidad de arcilla expandente y a la baja macroporosidad, y también por la baja disponibilidad de P para los cultivos, por lo que requieren de mayor tecnología y costos de producción. Tabla 1. Ordenes de suelo relevados en la provincia de Entre Ríos según la clasificación Soil Taxonomy y superficie que ocupan. Orden de suelo Superficie (ha) % Vertisoles Molisoles Alfisoles Entisoles Inceptisoles Área Deltaica Río Paraná Total Provincia N W E S Leyenda Hidrografía Area Delta Alfisol Entisol Inceptisol Molisol Vertisol Mapa 1. Distribución geográfica de los Ordenes de Suelo (Soil Taxonomy) reconocidos en la provincia de Entre Ríos. Fuente: INTA-Plan Mapa de Suelos. Acuerdo Complementario del Convenio INTA-Gobierno de Entre Ríos.

3 Los Molisoles ocupan el 24% de la superficie, son pardos oscuros, con horizontes superficiales poco profundos, de textura franco-arcillo-limosa, estructura granular y en bloques, bien provistos de materia orgánica (2-4%), seguidos de horizontes subsuperficiales más densos, arcillosos y poco permeables. Tienen muy buena fertilidad y condiciones físicas apropiadas para la producción de cultivos, pero presentan como limitante la susceptibilidad a la erosión hídrica. Los Alfisoles tienen un epipedón corto, muy limoso, de colores grises claros, con una estructura desfavorable, que varía desde masiva hasta bloques angulares débiles, de consistencia dura en seco y muy plástica en mojado. Le sigue, un subsuelo muy denso, oscuro y arcilloso, con muy baja permeabilidad y una elevada densidad, lo que significa un obstáculo para el normal desarrollo del sistema radicular de las plantas. No tienen peligro de erosión, pero el exceso periódico de agua superficial y las características físico-químicas adversas, reducen su capacidad productiva. Los Entisoles se encuentran predominantemente en las terrazas del Río Uruguay tienen horizontes superficiales arenosos a muy arenosos, pardo a pardo oscuros, que yacen sobre materiales densos y muy poco permeables. Son aptos para citricultura y forestación con pinos y eucaliptos y para el cultivo de arándanos. En los valles fluviales mayores, con un paisaje de albardones, esteros y lagunas temporarias, se encuentran suelos del orden Inceptisol. Sus limitaciones principales son la baja fertilidad, la napa freática poco profunda, inundaciones periódicas y alcalinidad. No son tierras aptas para la agricultura, predomina el uso ganadero extensivo. A manera de síntesis en las Tablas 2 y 3 se presentan la clasificación taxonómica y algunas propiedades físicas y físico-químicas de suelos de Entre Ríos. Estos se seleccionaron teniendo en cuenta que fueran representativos de la variabilidad de los suelos de la provincia. Tabla 2. Clasificación taxonómica, propiedades físicas y físico-químicas de algunos suelos de la provincia de Entre Ríos. Clasificación Gran grupo Pelludert Cromudert Pelludert Ocracualf Argiudol Hapludol Haplumbrept Udifluvent Udipsament Are. Arc. CO CC Al Fe CO = 3 CIC SB ph ph P total g kg cmol (c) kg -1 (1) (2) mg kg Are.: Arena; Arc.: Arcilla. CO: Carbono orgánico. CC: Capacidad de campo. Al: Aluminio amorfo; Fe: Hierro amorfo. CIC: Capacidad de intercambio catiónico; SB: Suma de bases. (1) : agua 1:2.5 p/v. (2): NaF 1 mol/l, 1:40 p/v. P total.

4 Tabla 3. Clasificación taxonómica y contenido de cationes cambiables y extraíbles de algunos suelos de la provincia de Entre Ríos. Clasificación Gran grupo Pelludert Cromudert Pelludert Ocracualf Argiudol Hapludol Haplumbrept Udifluvent Udipsament Ca Mg Na K V Cu Fe Mn Zn cmol (c) kg % mg kg Ca, Mg, Na y K intercambiables. V.: Saturación por bases. Cu, Fe, Mn y Zn extraíbles Nutrientes Fósforo El P es un elemento químico esencial para los seres vivos dado que participa en funciones metabólicas cruciales para la vida. Su carencia o deficiencia limita el crecimiento y la productividad agropecuaria ya que participa en procesos vitales como el almacenamiento y transferencia de energía, en las membranas celulares y en la información genética, porque es parte del ADN. En Entre Ríos, este elemento ha recibido especial atención por que los suelos son particularmente deficientes, debido fundamentalmente a que el material o sedimento del cual provienen es pobre en P. Es importante destacar, que gran parte del P que absorben las plantas en su ciclo de vida se concentra en los granos y es llevado luego de la cosecha hacia los lugares de consumo. Como este elemento no tiene vías de entradas naturales importantes al ecosistema, si no se repone como fertilizante, las reservas de los suelos se van agotando. Esto es algo que se está observando en zonas originalmente ricas como Santa Fe y Córdoba, donde actualmente se presentan deficiencias por los años de extracción del mismo en las cosechas sin reposición. En Entre Ríos, sobre una extracción total anual de t P, promedio de las ultimas 3 campañas, un 60% corresponde a la soja y la reposición de P vía fertilización alcanza el 90% para el conjunto de cultivos de granos. Naturalmente, el P es un elemento que se conserva en el sistema y tiene pocas vías de pérdida. Los sistemas naturales, sin intervención del hombre tienen una baja pérdida de P (menos de 1 kg ha -1 año -1 ). Sin embargo, las pérdidas pueden ser particularmente importantes en los sistemas productivos, debido a que el escurrimiento de agua y la erosión, se acrecientan con algunas prácticas agrícolas. Desde hace 18 años, juntamente con el laboratorio de suelos de la Cámara Arbitral de Cereales de Entre Ríos, venimos monitoreando la evolución del P extractable (Bray 1) en el suelo como una medida del balance de nutrientes de los suelos frente al cambio en el uso de la tierra producido en estos últimos años. En la Figura 1 se observa que la frecuencia de valores bajos de P (<10 ppm) oscila entre 40 y el 70% de los casos; los valores medios (10-25 ppm) entre 20 y 40%, y solamente un 10% de los suelos

5 presentan valores altos de P disponible (>25ppm). Esta situación representa una restricción a la productividad agropecuaria regional dado que con estos valores de P extractable en el suelo y las bajas dosis de fertilizantes aplicadas, no es posible alcanzar altos rendimientos de los cultivos Frecuencia (%) P (ppm) <10 10 a 25 > Años Figura 1. Evolución del P disponible en muestras de suelo analizadas en el Laboratorio de la Cámara Arbitral de Cereales de Entre Ríos (más de 1000 muestras analizadas por año). Estos resultados muestran oscilaciones y alternancias entre los valores muy bajos y medios que podrían estar relacionadas a los ciclos más húmedos y mas secos. El incremento en la frecuencia de valores medios y la disminución de la frecuencia de valores bajos está relacionada a los años secos o Niña (ENSO) de menor producción y extracción de P; donde también se presenta menor escurrimiento y pérdidas por erosión. Evidentemente las prácticas de fertilización aplicadas por los productores no están dando resultados positivos para el P en el sistema agrícola, y los niveles de producción alcanzados se están logrando junto con una pérdida de la fertilidad de los suelos, lo que representa un costo oculto de la producción. Es decir que habría que cambiar las filosofías de fertilización hacia dosis más altas de P con el objeto no sólo de cubrir la demanda de los cultivos, sino además de reponer las pérdidas de este nutriente del sistema e incrementar la fertilidad de los suelos. El aumento de la disponibilidad de P se puede hacer de una vez, con una dosis importante de P o en varios años, aplicando una cantidad extra de fertilizante cada ciclo. La ventaja de hacerlo de una vez es que rápidamente se alcanzan altos niveles de productividad, aunque implica un costo financiero elevado. Afortunadamente existen métodos de cálculo y debido a que tenemos suelos de baja fijación de P, las dosis de fertilizante fosfatado a aplicar son

6 relativamente bajas. La dosis óptima de P depende del nivel de disponibilidad y la capacidad de fijación del suelo (Tabla 4). Tabla 4. Dosis orientativas de fertilización con P en líneas. (P kg/ha) Tipo de suelo Franco arenoso Franco a Franco P Bray a Arenoso Franco limoso arcilloso (ppm) Arcilla < 10 % Arcilla 10 a 30 % Arcilla > 30 % < 5 > 20 > 28 > < 14 < 17 < 20 Nitrógeno En los suelos de Entre Ríos es frecuente observar tenores de materia orgánica (MO) de 3 a 4%. Valores superiores se presentan en tierras nuevas o de poco uso agrícola del centro-norte y niveles inferiores se observan en suelos menos arcillosos o degradados. Estos valores relativamente altos de MO se dan por la complejación que existe con la arcilla lo que le da estabilidad. Si bien es un mecanismo de protección y preservación, por otro lado, reduce la liberación de N por mineralización en comparación con suelos más livianos. Además, debido al alto grado de adopción de la siembra directa, a que se ha dejado de rotar con ganadería y a que son pocas las tierras vírgenes que se incorporan al cultivo, los niveles de N disponible son habitualmente bajos a muy bajos. Estos dos factores, baja mineralización y baja disponibilidad inicial, hacen que la respuesta a N sea generalizada. Para definir la dosis de N a aplicar y hacer un manejo más eficiente del fertilizante es necesario establecer la producción real de cada ambiente, incluyendo no sólo la capacidad del suelo de brindar N y otros nutrientes, sino también las características de cada ambiente de alcanzar un determinado rendimiento. Habrá que definir el rendimiento objetivo considerando tanto aspectos climáticos (precipitaciones, radiación, temperaturas) como de manejo del cultivo, que determinan la capacidad del mismo de capturar los recursos ambientales (densidad, fecha de siembra, elección del cultivar). El manejo del cultivo para altos rendimientos tendrá como correlato una mayor eficiencia en el uso del fertilizante nitrogenado. Por lo tanto, la dosis de N a aplicar va a depender del potencial u objetivo de rendimiento y de la disponibilidad o fertilidad nitrogenada del suelo. La Tabla 5 presenta dosis sugeridas de N para trigo y maíz en Entre Ríos, en función de los ambientes y la disponibilidad de N.

7 Tabla 5. Dosis de N orientativas para trigo y maíz en Entre Ríos (N kg/ha). N-NO 3 a la siembra 0-60 cm (kg/ha) Rendimiento Bajo Trigo < 3000 kg/ha Maíz < 6000 kg/ha Rendimiento Medio Trigo 3000 a 5000 kg/ha Maíz 6000 a 8000 kg/ha Rendimiento Alto Trigo > 5000 kg/ha Maíz > 8000 kg/ha Bajo (< 50) Medio (50-100) Alto (>100) Estas dosis deben ser evaluadas teniendo en cuenta la relación de precios entre el grano y el fertilizante. Dado que la respuesta media del trigo es de 7 kg de grano por kg de N y la del maíz de 20 kg por kg N, la dosis óptima económica en trigo es normalmente sensiblemente inferior a la del maíz. Zinc y Potasio Debido al material de origen, los suelos de Entre Ríos son ricos en materiales calcáreos. Es frecuente observar la presencia de concreciones de carbonato de calcio en superficie. Asociado a esto pueden presentarse síntomas de clorosis en los cultivos. La clorosis de las plantas es un problema que condiciona el desarrollo de los cultivos en suelos de elevado ph o calcáreos. El síntoma característico es una clorosis internerval que afecta más a las hojas jóvenes que a las maduras (Fotografías 1 y 2). Siempre se ha sostenido que la deficiencia se produce por una baja disponibilidad de hierro (Fe) en estos suelos, junto con una reducción en la absorción y translocación dentro de la planta. Sin embargo, el problema de la clorosis en las plantas que crecen en suelos calcáreos en Entre Ríos está asociado a una deficiencia de Zn y K. En los suelos calcáreos, el ión bicarbonato (HCO 3 - ) y el ión calcio (Ca 2+ ) pueden alcanzar concentraciones elevadas en solución, debido al alto nivel de ph y a la disolución de los carbonatos en presencia de dióxido de carbono y agua. Estos dos iones pueden causar serios desequilibrios fisiológicos en las plantas. La concentración de Ca en el citoplasma debe mantenerse en valores muy bajos para que no se presenten problemas metabólicos, por lo cual, la planta confina el Ca principalmente en la pared celular, en la membrana plasmática y dentro de la vacuola o el retículo endoplasmático. Este mecanismo implica un importante gasto energético debido a que la concentración en la vacuola y retículo es 10 5 veces superior a la del citoplasma. La baja concentración de Ca en el citoplasma es esencial para prevenir la precipitación de P, la competencia con magnesio (Mg 2+ ) por sitios de enlace y para algunas enzimas claves. En condiciones de exceso de Ca, la concentración de elementos como el Fe y el Zn pueden permanecer en valores normales o incluso incrementarse. Sin embargo, la planta manifiesta un síntoma claro de deficiencia de estos nutrientes. Las altas concentraciones de Fe/Zn pueden ser una consecuencia de la limitación de otros factores requeridos para la expansión foliar, desarrollo de cloroplastos y formación de clorofila. La acción depresiva del Ca en suelos calcáreos, sobre la absorción de K, es conocida desde hace tiempo. El Ca y el Mg compiten con el K para ingresar a la raíz, por lo tanto si los niveles de Ca son elevados se necesitan altos niveles de K disponible.

8 En suelos de ph superior a 6.5 y un porcentaje de saturación con Ca que exceda el 85%, es muy probable que las plantas se presenten cloróticas, acompañadas de una severa reducción en el crecimiento y desarrollo. En estas condiciones, la relación Ca/K en el complejo de cambio puede superar las 30 unidades ampliamente, el K satura en menos del 2% al complejo y el Zn disponible es 1 ppm o menor. La elevada disponibilidad de Ca en los suelos calcáreos determina una alta concentración de este nutriente en la planta, con la consiguiente alteración en las relaciones con el resto de los nutrientes. Las plantas sufren de una deficiencia de Zn y K inducida por el exceso de Ca, hecho que ha quedado de manifiesto en la respuesta al agregado de estos elementos. El Zn y el K pueden ser adicionados como fertilizantes en el momento de la siembra, y/o por aplicaciones foliares. Para el Zn es muy efectivo un tratamiento de las semillas. Las respuestas son aditivas siendo posible reducir la mortandad de plantas y obtener respuestas en el rendimiento con una rentabilidad adecuada. Fotografía 1. Maíz mostrando clorosis internerval.

9 Fotografía 2. Soja mostrando clorosis en hojas superiores. Bibliografía de referencia Boschetti N.G., C. Quintero, y L. Giuffre Phosphorus fractions of soil under Lotus corniculatus as effected by different phosphorus fertilizer. Biology and Fertility of Soil, 45: ISSN: (Print) (Online). Boschetti, N.G., y C. Quintero Capítulo I, Parte General. Suelos de la cuenca del Río Paraná: Provincia de Entre Ríos (Argentina). En: Bases para la Conservación de Suelos y Aguas en la Cuenca del Río Paraná. Ed: Antonio Paz González. P: ISBN-13: Boschetti, N.G., R.A. Valenti, C. Vesco, M. Sione Contenidos de fósforo total en suelos con características vérticas de la provincia de Entre Ríos. Rev. Facultad Agronomía. 20 (1): Boschetti, N.G., R.A. Valenti, C. Vesco, y M. Sione Distribución en las fracciones orgánicas e inorgánicas del fósforo en el suelos vérticos de la provincia de Entre Ríos. Revista Facultad de Agronomía. UBA 20 (1):53-58.

10 Melgar, R., y C.E. Quintero. 2008a. Diagnóstico de fertilidad y recomendaciones de fertilización. En: Fertilización de cultivos y pasturas. (2da edición). Ed: Hemisferio Sur. Melgar, Díaz Zorita M. coordinadores. ISBN: Pag Melgar, R., y C.E. Quintero. 2008b. Las formas de aplicación de fertilizantes. En: Fertilización de cultivos y pasturas. (2da edición). Ed: Hemisferio Sur. Melgar, Díaz Zorita M. coordinadores. ISBN: Pag Quintero, C.E Residualidad de Nutrientes en Siembra Directa. Fertilidad y fertilización en siembra directa. Revista AAPRESID. P Quintero C.E., E. Arévalo, N.G. Boschetti, y N. Spinell Clorosis en suelos con calcáreo. Experiencias en el cultivo de arroz en Entre Ríos. En: Micronutrientes en la agricultura. Editora: Mabel Vázquez. Asociación Argentina de la Ciencia del Suelo. 1ª Edición. Pag ISBN: Quintero C.E., N.G. Boschetti, A. Durand Morat, y S. Fettolini Capítulo II, Estudio de Casos. Recuperación de Suelos Dispersivos por medio de Enmiendas. En: Bases para la Conservación de Suelos y Aguas en la Cuenca del Río Paraná. Ed: Antonio Paz González. P ISBN-13: Quintero C.E., N.G. Boschetti, G. Cencig, y E. Arévalo Respuesta del cultivo de soja a la fertilización en sistemas de siembra directa en Entre Ríos. Revista SOJA - AAPRESID. P Quintero C.E., N.G. Boschetti, A. González, y R.A. Benavidez Effect of soil buffer capacity on soil test P interpretation and fertilizer requirement. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 34: Quintero, C.E Dosificación del fósforo según tipos de suelos. Informaciones Agronómicas del Cono Sur. INPOFOS, PPI-PPIC, 16: Quintero, C.E., F.H. Gutierrez Boem, M. Befani, y N. Boschetti Effects of soil flooding on phosphorus availability in soils of Mesopotamia, Argentina. J. Plant Nutr. Soil Science. 170: SIN: Quintero, C.E., y N.G. Boschetti Cuánto Fósforo? Revista Fertilizar, INTA. 22: Pergamino. Quintero, C.E., y N.G. Boschetti Nitrógeno Eficiente. Revista Fertilizar, INTA. 23: Pergamino. Quintero, C.E., L. Riso, A. González, y M. Izaguirre Estado de fertilidad de los suelos de Entre Ríos. Principales limitaciones. Revista Facultad de Agronomía. UBA. UBA 20 (1):15-19.