Semiárido: un desafío para la Ciencia del Suelo 13 al 16 de mayo de 2008 Potrero de los Funes (SL), Argentina

Transcripción

1 RESPUESTA DEL RENDIMIENTO Y LA PRODUCCIÓN DE RESIDUOS DE COSECHA DE SOJA A LA FERTILIZACION FOSFORADA Alvarez R., H.S. Steinbach, S.Vicente Irrazabal, R. Salazar, G. Plet, N. Munafo, L. Sojo, A. Costa, I. Jaca, A. Toneloto, C. Mezquida, T. Perearnau, M. Zeballos, T. Berhongaray, T. Wulfsohn, J.P. Forcat, R. Gonzalez Chavez, J.A. Marzilio, M. Reales, T. Nolting Facultad de Agronomía, Universidad de Buenos Aires-CONICET. Av. San Martín 4453 (1417) Buenos Aires. Argentina. RESUMEN: Existen diferencias importantes en la magnitud de la respuesta a fósforo que predicen diferentes modelos de recomendación de fertilización de soja desarrollados en la Región Pampeana. Por este motivo se realizaron 2 experimentos de fertilización en el centro-norte de la Provincia de Buenos Aires y sur de Santa Fe para determinar la respuesta del rendimiento y la producción de residuos de cosecha del cultivo a la aplicación de fósforo. Los experimentos tenían un diseño factorial que permitía también investigar posibles interacciones entre la fertilización fosforada y el genotipo de soja usado o la aplicación de azufre. La respuesta media del rendimiento a fósforo fue de 31 kg ha -1 (14 % agua) y de la producción de residuos de 37 kg ha -1 (MS), ambas significativas (P=.1). Las respuestas no estuvieron relacionadas al nivel de fósforo extractable del suelo por lo que no pudo desarrollarse un modelo predictivo de las mismas usando esa variable independiente. No hubo efectos significativos de la fertilización azufrada ni fueron significativas en general las interacciones entre aplicación de fósforo y genotipo o aplicación de azufre. El índice de cosecha medio de la red fue.47 y las raíces aportaron al suelo en el estrato -3 cm una biomasa equivalente al 43 % del aporte de residuos de la parte aérea. Se generó un modelo empírico capaz de predecir ajustadamente el índice de cosecha del cultivo (R 2 =.84, P=.1), potencialmente útil en la estimación de los aportes de residuos del cultivo al suelo. Palabras clave: soja-fertilización fosforada-producción de residuos. INTRODUCCION En la Región Pampeana se han realizado numerosos experimentos de fertilización fosforada de soja. Como resultados de ellos se han elaborado varios modelos de predicción de la respuesta del rendimiento del cultivo a la aplicación de fósforo o pueden ajustar funciones que permiten hacerlo (Tabla 1). La comparación de los resultados de esos modelos indica que existen diferencias importantes en cuanto a la magnitud de la respuesta que predicen (Figura 1), siendo especialmente marcadas esas diferencias en el rango de disponibilidad en el suelo de 1 a 2 ppm de fósforo extractable. Estas discrepancias pueden deberse a respuestas diferenciales según zonas o genotipos, al grado de representatividad de las redes de experimentos y a la modalidad de las funciones de ajuste elegidas. Tabla 1. Resumen de las principales características de trabajos previos de fertilización fosforada de soja realizados en la Región Pampeana. Autor Región Nº experimentos Nº datos Campañas Dosis Modelo Ajuste (R 2 ) Melgar (1995) 1 Pampa Ondulada No indicado No indicada Inversa,19 Ferraris et al. (22) 2 Pampa Ondulada kg P ha -1 Lineal-plateau,68 Calviño y Redolatti (24) 3 Sudeste Bonaerense y 24 kg P ha -1 Inversa,45 García (25) 4 Región Pampeana No indicada Logaritmica,42 1: Se ajustó un modelo función inversa a los datos del autor que fue el que presentó el mejor ajuste. 2: Este modelo es similar al propuesto por Gutierrez Boem et al. (24) usando los mismos datos mas 5 experimentos adicionales. 3: Se ajustó un modelo función inversa a los datos de respuesta a 12 y 24 kg P ha -1 por no haber diferencias significativas entre dosis. 4: Se estimó la respuesta para una dosis de 2 kg P ha -1 usando la curva logaritmica de eficiencia del autor.

2 La revisión de los resultados de experimentos de fertilización azufrada ha indicado que de 142 ensayos realizados se informaron respuestas positivas en el 4 % (García 25). El nivel de azufre de sulfatos no es un indicador útil en la predicción de esas respuestas (Ferraris et al. 24) y se ha sugerido que en sitios con menor contenido de materia orgánica y larga historia agrícola las mismas son mas probables (Vilche 22). La posible interacción entre la fertilización fosforada y azufrada no se ha estudiado. 6 Respuesta (kg ha -1 ) Melgar (1995) Ferraris et al. (22) Calviño y Redolatti (24) García (25) Fósforo extractable (ppm) Figura 2. Comparación de las respuestas predichas por los modelos de la Tabla 1 para diferentes niveles de fósforo extractable en el suelo. Poder estimar el balance de carbono del suelo bajo un determinado manejo se ha convertido en un objetivo importante a nivel de producción para elegir rotaciones a los fines de disminuir el deterioro edáfico. Se dispone para ello de modelos que permiten estimar los aportes de residuos de cultivos como trigo y maíz, pero no para soja (Alvarez 26), actualmente el componente más importante de las rotaciones usadas en la Región Pampeana. Nuestros objetivos fueron: 1) generar información útil para la predicción de la respuesta de la soja a la fertilización fosforada, 2) determinar si existe respuesta diferencial a la aplicación de fósforo según el genotipo usado, 3) determinar si existe interacción entre la aplicación de fósforo y la de azufre y 4) generar un modelo para estimar la producción de residuos de cosecha del cultivo. MATERIALES Y METODOS Se realizaron 2 experimentos de fertilización fosforada en el centro-norte de la Provincia de Buenos Aires y sur de Santa Fé (Figura 1). Los experimentos estaban incluidos dentro de lotes comerciales de soja de primera y las labores, implantación y protección del cultivo se hicieron de manera similar a la producción comercial. Las condiciones de suelo y clima de los sitios presentaban un amplio rango de variación (Tabla 2). Todos los sitios donde se testeó el efecto de la aplicación de azufre tenían menos de 1 ppm de azufre de sulfatos en el estrato -2 cm.

3 Figura 1. Ubicación de los sitios experimentales. Tabla 2. Características de los sitios experimentales (-2 cm) y precipitaciones producidas durante el período noviembre-febrero en cada experimento. Valor Arcilla+limo Carbono orgánico ph Nitrógeno mineral Fósforo extractable Precipitación (%) (%) (kg ha-1) Bray 1 (ppm) (mm) Medio 51,4 1,52 5,9 24,5 9,7 413 Mínimo 21,5 1,12 5,4 5, 4,6 3 Mácximo 84, 2,46 6,4 38,7 22,6 627 Las parcelas tenían el ancho de la sembradora (generalmente entre 5 y 7 metros) y una longitud de 2 m. En 11 de los experimentos se testearon dos variedades de soja de diferente longitud de ciclo y en los 9 restantes se combinaron fertilización fosforada y azufrada. El diseño de los experimentos fue factorial en todos los casos (fósforo x genotipo o fósforo x azufre) con tres parcelas por tratamiento agrupadas en bloques. Siete de los experimentos se realizaron con manejos con labranzas (arado de reja o rastra de disco) y 13 bajo siembra directa. Los cultivos se sembraron en noviembre con una distancia entre hileras de 52 cm en 14 sitios y de 35 cm en los otros 6. El fertilizante fosforado fue superfosfato triple en 16 experimentos y fosfato monoatómico en 4, aplicado en bandas a la siembra. La dosis fue de 2 kg P ha -1 en 17 ensayos y 3 kg P ha -1 en 3. El fertilizante azufrado fue yeso agrícola en 7 casos y sulfato de amonio en 2, aplicado al voleo a la siembra en dosis de 12 a 2 kg S ha -1 según los casos. Se compensó por la aplicación de nitrógeno en los casos en que correspondía. En 1 experimentos, en el estado de R 6.5, se cosechó biomasa aérea levantando 2 microparcelas de 2 m lineales cada una por parcela. En madurez comercial se cosechó biomasa aérea de la misma forma en todos los experimentos. En 1 de ellos se sacaron columnas de suelo, 2 por microparcela, en la hilera y en el entresurco, de 4.5 cm de diámetro y 3 cm de profundidad para la estimación de biomasa de raíces. La diferencia entre la biomasa aérea en R 6.5 y madurez se consideró como una estimación de la biomasa de hojas caídas. Esto se fundamenta en que en R 6.5 la soja alcanza su máxima biomasa siendo la caída de hojas pequeña (INPOFOS 22). Las columnas de suelo se dispersaron en agua y el material vegetal se separó del suelo por tamizado y flotación. Las muestras de biomasa aérea y material enterrado se secaron a 6 ºC y se separó manualmente grano de tallos y

4 vainas y raíces de residuos enterrados. Los resultados de rendimiento en grano se expresaron con 14 % de agua (MH) y los de biomasa de hojas, tallos, vainas y raíces en materia seca (MS). Se calculó el índice de cosecha aparente del cultivo como la relación grano / (tallos+vainas) y el índice de cosecha estimado como grano / (hojas+tallos+vainas). Con el índice de cosecha promedio de los 1 experimentos donde se estimó biomasa de hojas y la relación raíces / (tallos+vainas) media se estimó biomasa de residuos para toda la red. Los resultados de cada experimento se analizaron por ANVA y los de la red completa comparando, por un test de t apareado entre testigos y fertilizados, los efectos de la fertilización fosforada o azufrada. Se realizaron análisis de regresión simple y múltiple para generar modelos explicativospredictivos de la respuesta del rendimiento y la producción de residuos a la fertilización. Se usaron modelos de superficie para generar funciones predictivas del índice de cosecha de la soja, siguiendo la metodología ya descripta en otros casos (Alvarez y Grigera 25). RESULTADOS Y DISCUSION En análisis de los resultados de cada experimento por separado indicó que solo hubo respuestas significativas (P=.5) a la fertilización fosforada en el 2 % de los sitios, no detectándose en ninguno respuesta a azufre, ni siendo significativas en general la interacciones fósforo x genotipo o fósforo x azufre (Tabla 3). Tabla 3. Ensayos con efectos significativos en la red experimental. Efecto Nº ensayos Ensayos con efecto significativo (P=,5) Rendimiento Residuos Fertilización fosforada (P) Genotipo soja (G) P x G Fertilización azufrada (S) 9 P x S 9 En promedio de la red experimental la respuesta a fósforo fue de 31 kg grano ha -1, (sig P=.1) y de 37 kg residuos ha -1 (sig P=.1). La diferencia media entre testigos y fertilizados con azufre fue de 12 kg grano ha -1 (no sig.). Las respuestas a fósforo no estuvieron relacionadas al nivel de fósforo extractable del suelo (Figura 3), no pudiéndose generar un modelo predictivo de las mismas. La eficiencia agronómica promedio de la red fue de 15 kg grano/kg P aplicado. Esta eficiencia es menor a 17, la relación de precios media estimada para el período

5 18 18 Respuesta en rendimiento (kg MH ha -1 ) Respuesta en residuos (kg MS ha -1 ) Fósforo extractable (ppm) Fósforo extractable (ppm) Figura 3. Respuesta del rendimiento y la producción de residuos de cosecha de soja a la fertilización fosforada en función del nivel de fósforo extractable del suelo. El índice de cosecha medio de la red de ensayos fue.58 y el índice de cosecha estimado de.47. Las hojas caídas y las raíces representaron una biomasa equivalente al 55 % y el 43 % de la biomasa de tallos+vainas en madurez respectivamente. Fue posible generar un modelo explicativo del índice de cosecha estimado del cultivo (Figura 4). El índice de cosecha aumentaba al incrementarse el rendimiento del cultivo y el ph del suelo, teniendo el nivel de fósforo extractable, la textura y la precipitación efectos curvilíneos. Este modelo tiene posibilidades de usarse como predictivo si se dispone de los datos de sitio, rendimiento y precipitación necesarios. Usando el modelo para estimar el índice de cosecha y estimando biomasa de raíces con el coeficiente medio calculado para la red se puede lograr una aceptable estimación de la producción de residuos del cultivo (Figura 4). Sin embargo, algunos de los efectos descriptos por el modelo no tienen una justificación teórica y su uso debe ser validado con datos independientes, por lo que debe ser tomado con precaución. Indice de cosecha observado,8,6,4,2 y = x R 2 =,84 Residuos observados (kg MS ha -1 ) y = x R 2 =,78,,,2,4,6,8 Indice de cosecha estimado Residuos estimados (kg MS ha -1 ) Figura 4. Relación entre el índice de cosecha observado y la producción de residuos de cosecha observada con los estimados por los modelos adjuntos:

6 IC = ph +.23 P.77 P 2.34 AL +.25 AL PT.2 PT R Residuos estimados = ((R / IC) R) 1.43 Donde: IC = índice de cosecha estimado (grano (kg MH ha -1 )/tallos+hojas+vainas (kg MS ha -1 )), ph = ph del suelo, P = fósforo extractable (ppm), AL = arcilla mas limo (%), PT = precipitación noviembre a febrero (mm), R = rendimiento (kg MH grano ha -1 ). El rendimiento de la soja y su producción de residuos de cosecha se vieron positivamente afectados por la fertilización fosforada. Haciendo una evaluación económica de la conveniencia de la fertilización, teniendo en cuenta solamente la producción de grano y precios medios de los últimos años, los resultados de la fertilización fueron levemente inferiores al punto de indiferencia. Para suelos con niveles de fósforo extractable entre 4 y 16 ppm, como casi todos los usados en este estudio, la fertilización resulta recomendable para mantener los niveles de fertilidad edáfica, aunque no es esperable un retorno económico del cultivo fertilizado. La fertilización fosforada en el largo plazo afectará positivamente los niveles de fósforo del suelo y contribuirá a mantener el contenido de materia orgánica al incrementar los aportes de residuos. AGRADECIMIENTO Este trabajo fue subsidiado por el UBACyT G4. BIBLIOGRAFÍA Alvarez R. (Ed.). 26. Materia orgánica. Valor agronómico y dinámica en suelos pampeanos. Editorial Facultad de Agronomía-UBA, 26 pág. Alvarez R y S. Grigera. 25. Analysis of soil fertility and fertilizer effects on wheat and corn yield in the Rolling Pampa of Argentina. J. Agron. Crop. Sci., 191 : Calviño O.A. y M. Redolatti. 24. Respuesta al agregado de fósforo en el cultivo de soja en el sudeste de Buenos Aires. I: Elementos de diagnóstico. XIX Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo, actas 6 pág. Ferraris G, F. Gutierrez Boem y H. Echeverría. 22. Respuesta a la fertilización en el cultivo de soja de primera. IDIA 21: Ferraris G., F. Salvagiotti, P. Prystupa y F. Gutierrez Boem. 24. Disponibilidad de azufre y respuesta de la soja de primera a la fertilización. XIX Congreso Argentino de la Ciencia, actas 1 pag. García F.O. 25. Criterios para el manejo de la fertilización del cultivo. En Mundosoja 25, actas pág Gutierrez Boem F., P. Prystupa y C.R. Alvarez 24. Comparación de dos redes de ensayos de fertilización fosforada de soja en la Región Pampeana. XIX Congreso Argentino de la Ciencia, actas 4 pág. Gutierrez Boem F., P. Prystupa y G. Ferraris. 24. Fuentes de azufre en el cultivo de soja. Rev. Tec. Agrop. 27: INPOFOS Cono Sur. 22. Como se desarrolla una planta de soja. Traducción del Reporte Especial Nº 53 Iowa University, 21 pág. Melgar R.J., E. Frutos, M.L. Galetto y H. Vivas El análisis del suelo como predictor de la respuesta de la soja a la fertilización fosfatada. Primer Congreso Nacional de Soja, actas pág Vilche M.S., G. Cordone, F. Martínez, C. Galarza, V. Gudelf y V. Bisaro. 22. Parámetros que condicionan la respuesta de soja (Glicine max (L) Merr.) a la fertilización azufrada. XVIII Congreso Argentino de la Ciencia, actas 6 pag.