AGRO Fertilidad de Suelos y Abonos Interpretación de un análisis de suelo

Transcripción

1 AGRO Fertilidad de Suelos y Abonos Interpretación de un análisis de suelo Al finalizar el estudiante deberá: 1. Describir la secuencia de pasos que se utilizan para interpretar un análisis de suelo. 2. Reconocer los problemas y limitaciones del uso de análisis de suelos. 3. Reconocer para cuales elementos esenciales es útil la técnica del análisis de suelo y porque. 4. Reconocer la importancia de que la muestra de suelo sea representativa del predio. 5. Describir en forma general la metodología utilizada para cuantificar algunos de los elementos en el suelo. 6. Describir la metodología que usted utilizaría para calibrar un análisis de suelo. La fertilidad de suelos se puede realizar por medio de: Pruebas de fertilización en el campo 1. Se utilizan parcelas pequeñas (10 x 30 pies) con los tratamientos replicados 3-5 veces. 2. Es una forma excelente para cuantificar la respuesta del cultivo al nivel del fertilizante. 3. Los resultados son útiles para el tipo de suelo y las condiciones ambientales del experimento. 4. Se necesita mucho esfuerzo de dinero y personal. También es muy difícil controlar todas las variables que afectan el crecimiento y rendimiento de la planta. Pruebas de invernadero 1. Se lleva a cabo en macetas o en tiestos. 2. Los resultados no son fácilmente extrapolados a condiciones en el campo. Síntomas visuales de deficiencia en la planta 1. Se basa en la premisa de que deficiencias nutricionales sufridas por la planta se manifiestan en forma visual de acuerdo a su función en la planta. 2. Esto no siempre es cierto ya que no son interpretados con facilidad. 3. Corrección de deficiencias no necesariamente mejoran el rendimiento o evitan pérdidas. Detalles sobre esto fueron cubiertos en laboratorio "Síntomas Visuales de Deficiencias Nutricionales en los Cultivos". Análisis de planta (foliar) 1. Análisis foliar puede que ayude a cosechas subsiguiente pero no necesariamente la cosecha en cuestión. 2. Ventajas y desventajas fueron cubiertas en sección Interpretación de un análisis foliar. Análisis de suelos 1. Se realiza una extracción química del nutrimento(s), donde la concentración se relaciona a un índice de disponibilidad del nutrimento. 2. Pruebas son rápidas (horas). 3. Disponibilidad de laboratorios cualificados limitan su uso. 4. Recomendaciones de fertilizantes basada en pruebas químicas requieren muchas pruebas de campo para desarrollar relaciones entre nivel en el suelo y cantidad de fertilizante necesario para obtener rendimiento adecuado. 1

2 Procedimiento general para la evaluación de la fertilidad de suelos Muestreo de suelo El aspecto crítico del análisis de suelo es obtener una muestra de suelo que es representativa del predio, lote o parcela. Hay mucha oportunidad para cometer error en el muestreo. Factores a tomar en cuenta al realizar muestreos de suelos son: 1. Profundidad Va a depender del nutrimento de interés (Elementos inmóviles 0-15 cm, elementos móviles (0-50 cm). Por lo general no es representativo del sistema radical de la planta de interés. 2. Selección de área para muestrear - Debe considerar aspectos del área tales como pendiente, color del suelo, drenaje, tipos de suelo, historial para recolectar las muestras. 3. Número de submuestras por muestra - Una muestra representativa de cada una de las parcelas se debe componer de 10 a 20 submuestras. Estas pueden ser tomado al azar o en forma de zig-zag. 4. Numero de muestras por finca - Depende del objetivo del muestreo. 5. Apariencia o características del cultivo - Si dentro de un predio hay un grupo de plantas que se ven diferentes, esta área debe ser muestreada aparte. 6. Época de muestreo - Evitar muestreos inmediatamente después de aplicar fertilizantes. Lo ideal es semanas antes de sembrar y durante un periodo seco. Muestrear cada tres años para nutrimentos inmóviles y anualmente para nutrimentos móviles. 7. Frecuencia de muestreo Terrenos nuevos para el agricultor debe ser muestreado anualmente, para desarrollar un historial de valores promedios. Luego se puede muestrear cada 2 a 3 años. 8. Misceláneo - bolsas de plástico, herramientas, secar el suelo inmediatamente o mantener refrigerado no congelado (5 o C). Prueba de Suelo 1. Objetivos de una prueba (análisis) de suelo a. Proveer un índice de la disponibilidad de nutrimento. b. Debe ser rápida, reproducible y barata. c. Debe relacionar el índice al requisito nutricional del cultivo de interés. d. Deber relacionar ese índice a una probabilidad de que haya respuesta o no al abonamiento (niveles bajos, medianos, altos). e. Debe conducir a la recomendación de abonamiento. 2. Selección de la solución extractora a. Estima la capacidad del suelo para suplir el nutrimento en cuestión, por medio de métodos químicos. Se extraen los elementos con determinadas soluciones y se asume que esas concentraciones (o una fracción de estas) son las que están disponibles para la planta. El análisis de suelo estima el potencial del suelo para suplir el nutrimento por lo tanto provee un índice de disponibilidad de nutrimento. b. Extrae la cantidad de nutrimento que se relaciona adecuadamente con la cantidad requerida por la planta. Una solución extractora será eficiente o adecuada cuando valores altos de extracción correspondan también a niveles altos de absorción del elemento por la 2

3 planta y vise versa. Para cuantificar el grado de asociación se utilizan los parámetros estadísticos de correlación (r) o regresión (r 2 ). c. Remueve o extrae la forma de nutrimento que la planta utiliza. Muchas soluciones y metodologías de extracción se han desarrollado. Algunas las hemos discutido ya en clase con respecto a los macronutrimentos. La habilidad de la solución extractora para extraer un nutrimento en cantidades relacionadas al requisito del cultivo dependerá de las reacciones que controlan la disponibilidad de los nutrimentos. Por ejemplo K, Ca y Mg intercambiable son predominantemente las formas que la planta utiliza. Por lo tanto una buena solución extractora sería una que desplace los nutrimentos de los sitios de intercambio durante la extracción. Usualmente se utiliza una solución 1M de acetato de amonio (NH 4 OAc) para estos cationes. C. Establecimiento de niveles críticos y estudios de correlación Es importante determinar de antemano que exista una buena correlación entre la prueba del suelo y el crecimiento o rendimiento de la planta. Es también importante establecer el punto o nivel del nutrimento extraído a partir del cual no hay mejoría en los rendimientos. El nivel crítico del suelo se refiere a aquella concentración extraída del suelo por encima del cual, las posibilidades de encontrar respuestas a la fertilización son muy bajas, y por debajo de la cual, muy probablemente los rendimientos serán pobres. La determinación de los niveles críticos se realiza para la metodología de extracción que haya dado los mejores resultados (mejor correlación con la absorción del nutrimento o rendimiento relativo). Una alta correlación positiva entre nivel del elemento y el parámetro de interés garantizará que el grupo de suelos que muestra niveles bajos disponibles del nutrimento corresponda con bajos rendimientos relativos o altas probabilidades de respuesta, y vise versa. Para correlacionar y calibrar la prueba de suelo hay que realizar pruebas de niveles de fertilizantes con las asociaciones de suelos mas representativas del área. El nivel más bajo debe ser 0 y el nivel más alto debe ser suficiente para obtener el máximo rendimiento. Todas las parcelas deben tener suficientes niveles de todos los demás elementos esenciales y deben estar adecuadamente replicadas. En el método de Cate y Nelson (1965), se grafican los niveles del suelo para el nutrimento versus el % rendimiento máximo. Al dibujar dos líneas perpendiculares en la gráfica se tratan de colocar el mayor numero de puntos en el cuadrante superior derecho y en el cuadrante inferior izquierdo. En este método se divide los suelos en dos grupos, aquellos con una concentración inferior al nivel crítico que corresponderán con altas respuesta y cuyo nivel de disponibilidad se calificará como bajo, y los suelos que muestren una concentración superior al nivel crítico que corresponderán con bajas respuestas. Es importante notar que la determinación dependerá de además de la solución extractora de el tipo de suelo y la clase del cultivo. La determinación del nivel crítico dependerá de la solución extractora. Por ejemplo el nivel crítico para las pruebas Bray-1 P, Olsen-P, y Mehlich-P son aproximadamente 25, 13, y 28 ppm. En resumen: 3

4 1. Se utilizan diferentes suelos con características de fertilidad contrastantes y se colocan en macetas o tiestos. 2. Se siembran plantas indicadoras. 3. Medición de rendimiento, análisis foliar (% N o P) utilización de nutrimento (mg N o P/g planta). 4. Correlacionar la cantidad de nutrimento extraído con la respuesta del cultivo al nutrimento añadido (medido como rendimiento, concentración de nutrimento y utilización). D. Estudios de calibración Una vez determinado el punto crítico se dividen los niveles de nutrimento en tres (o mas) categorías las cuales usualmente son bajo, mediano, y alto. Un nivel bajo se define como el nivel en el suelo en el cual la probabilidad de obtener una respuesta al incremento del nutrimento es 80 % o mas. Un nivel alto representa uno en el cual se espera una respuesta al incremento del nutrimento menos del 20 % del tiempo. Un nivel mediano es uno entre el nivel bajo y el alto. La categoría mediana incluye el nivel crítico, con aproximadamente el 50 % de todos los puntos. El 25 % de los puntos a la izquierda del limite inferior del nivel mediano corresponde al nivel bajo, y el 25 % de los puntos a la derecha del limite superior del nivel mediano corresponde al nivel alto del suelo. En resumen el procedimiento consiste en: 1. Escoger muchos sitios basado en los suelos mas importantes. 2. Para cada sitio aplicar 3-6 niveles de nutrimento en cuestión suministrando todos los demás nutrimentos en cantidades que se creen ser adecuadas. 3. Evaluar concentración del tejido, rendimiento, etc.. 4. Relacionar datos en base al nivel del suelo. 5. Establecer recomendación de fertilidad. La pregunta que surge ahora es: Cuánto nutrimento hay que aplicar para cada nivel de suelo? Esta se contestará durante durante el curso y específicamente en la sección Guía para la Determinación de Nutrimento a Aplicar. III. Metodología Para Evaluación de Fertilidad de Suelos A. Interpretación de Análisis de Suelos Los niveles críticos varían según la solución extractora, el tipo de suelo y el cultivo. Es importante asegurar que los datos que son comparados con niveles críticos hayan sido realizado utilizando la misma metodología. Con una comparación entre el análisis de suelo y la tabla de niveles críticos, una gran parte de la interpretación está resuelta, ya que se pueden decir cuales problemas o deficiencia tiene ese suelo. Secuencia para realizar una interpretación de un análisis de suelos: 1. Identificación de problemas de acidez. Evaluar el ph, evaluar % saturación de ácido y bases, Al intercambiable. Consideración de la tolerancia del cultivo a la acidez. 2. Evaluar problemas de salinidad y / o toxicidad de elementos. 3. Estimación de disponibilidad del N y S con relación a la materia orgánica, condiciones climáticas y posibilidades de que ocurra mineralización. 4. Identificación de niveles de P. Relacionar con niveles críticos establecidos y requisitos 4

5 específicos para cultivos. 5. Evaluar las relaciones entre las bases Ca, Mg, K y posibles desequilibrios entre las proporciones. Relacionar con niveles críticos establecidos y requisitos específicos para cultivos. 6. Establecimiento de causas de deficiencia en base a niveles de otros parámetros (tal vez físicos). 7. Elaboración de una síntesis o conclusión en la que se ordenen jerárquicamente, según su importancia de atenderlos, los problemas diagnosticados en ese suelo. En el suelo como en todo, mientras no se eliminen los problemas más grandes, no será posible ver la mejoría que ocasiona corregir los problemas pequeños. Este es porque la producción nunca puede ir mas allá de lo que el factor más limitante lo permita. Descubrir cual es este, representa la mitad del éxito. Otro aspecto importante es la transformación de los datos de un análisis de suelos a kg/ha pues permite relacionar la disponibilidad de nutrimentos en el suelo con los requerimientos de un cultivo que en general se expresan en kg/ha. Transformaciones de datos determinados en base a una capa arable de 15 cm y una densidad aparente de 1.3 g cm 3. Catión (meq / 100g) Factor de Conversión % mg/kg kg/ha Ca Mg K Al

6 Cuadro 1. Guía para la Interpretación de Análisis de Nutrimentos en Suelos. Nivel en el Suelo 1 Nutrimento Bajo Mediano Alto N Total (%) < > 0.2 P Bray I (ppm) 2 < > 20 P Bray II (ppm) < > 40 P Olsen (ppm) < > 35 Ca (cmol c /kg) 3 < > 6 Mg (cmol c /kg) < > 2.5 K (cmol c /kg) < > 0.4 Fe (ppm) > 4.5 Mn (ppm) < 1.0 > 1.0 Zn (ppm) > 1.0 Cu (ppm) < 0.2 > 0.2 Cuadro 2. Guía para la Interpretación de Propiedades del Suelo. Nivel en el Suelo Determinación Bajo Mediano Alto ph (2:1 agua:suelo) 5 < > 6.5 Al intercambiable > 0.5 (meq/100g) CIC (meq/100g) 6 < > 25 Materia orgánica (%) < > 4 Na (% ESP) 7 > 15 CE (mmhos/cm) 8 < > 4 TSS (ppm) 9 < > 2497 RAS 10 >= 12 Referencias: Tisdale, S.L., W.L. Nelson, J.D. Beaton, and J.L. Havlin Soil Fertility and Fertilizers. 5 th ed. Prentice Hall, NJ. Muñiz Torres, O Uso de Fertilizantes en Puerto Rico. Enfoques Prácticos. Guía Tecnica. SEA, UPR-RUM. Carrow, R.N, and R.R. Duncan Salt-Affected Turfgrass Sites: Assessment and Management. Ann Arbon Press, Chelsea, MI. 1 Nivel bajo, mediano y alto significa una probabilidad alta, mediana y baja para encontrar respuesta al suministro del nutrimento. 2 Niveles de P extraíbles por pruebas de Bray I, Bray II, y Olsen bicarbonato. Fuente Muñiz Torres, Niveles de cationes básicos extraíbles (Ca, Mg, K) con NH 4 OAc. Fuente Muñiz Torres, Niveles para micronutrimentos (Fe, Mn, Zn, y Cu) extraíbles con DTPA. Fuente Tisdale et al., Fuente Bertsch, No aplica para la evaluación de suelos salinos y sódicos. 6 CIC, Capacidad de intercambio catiónico. Fuente Bertsch, PSI, Porcentaje de sodio intercambiable. Fuente Carrow and Duncan, 1998; Tisdale et al., CE, conductividad electrica determinada usando la técnica de pasta saturada. 9 Totalidad de sales solubles determinado usando la técnica de pasta saturada. Fuente Carrow and Duncan, RAS, Razón de absorción de sodio, determinada usando la técnica de pasta saturada. Fuente Carrow and Duncan,

7 Bertch, F La Fertilidad de los Suelos y Su Manejo. Asociación Costarricense de la Ciencia del Suelo. San José 7