Maíz. Mejores prácticas de manejo de nutrientes para una mayor rentabilidad. Fernando O. Garcia IPNI Cono Sur

Transcripción

1 Maíz Jornada de Actualización Técnica Región CREA Sur de Santa Fe Monte Buey y Venado Tuerto 23 y 24 de Julio de 2009 Mejores prácticas de manejo de nutrientes para una mayor rentabilidad Fernando O. Garcia IPNI Cono Sur fgarcia@ipni.net

2 Temario Mejores prácticas de manejo de nutrientes (MPM): Marco y definición Intensificación de los sistemas de producción: Manejo de la nutrición MPMs de nutrientes para el cultivo de maíz

3 Desafío actual Lograr altos rendimientos en suelos aptos para el cultivo y reducir la expansión agrícola hacia tierras menos aptas Satisfacer la demanda de granos a nivel mundial, Maximizar la eficiencia productiva y económica del uso de recursos e insumos, Preservar y/o mejorar la calidad del ambiente

4 De la eficiencia en el cultivo a la productividad con eficiencia en el sistema PRODUCTIVIDAD y EFICIENCIA ejes conductores de las decisiones de planificación y producción del cultivo INTENSIFICACIÓN PRODUCTIVA Opción para mejorar la viabilidad ecológica, la eficiencia y rentabilidad la empresa se orienta lentamente a esquemas productivos y tecnológicos mas complejos que incorporan tecnología, mayor cantidad de especies, relaciones, interacciones y conocimiento. Emilio Satorre Simposio Fertilidad 2009 Rosario

5 Las Mejores Prácticas de Manejo de Fertilizantes (MPMF) ECONOMICO Rendimiento Balance de nutrientes Eficiencia de uso Energía de recursos Trabajo Nutrientes Agua Productividad Calidad Rentabilidad Fuente Dosis Momento ECOLOGICO Beneficio neto Forma SOCIAL Retorno de la inversión Adopción Sustentabilidad del sistema de producción Productividad del suelo Estabilidad de rendimientos Perdidas de Ingreso para el nutrientes productor Erosión del suelo Ambiente biofísico Condiciones de trabajo y social Biodiversidad Calidad del aire y el agua Servicios del ecosistema Bruulsema et al., 2008

6 Índices agronómicos para la eficiencia de uso de nutrientes Índices Eficiencia Agronómica Eficiencia aparente de Recuperación Eficiencia Fisiológica Productividad Parcial de Factor Balance Parcial del Nutriente Cálculos EA = (kg rendimiento del cultivo / kg de nutriente aplicado) ER = (kg de nutriente absorbido / kg de nutriente aplicado) EF = (kg rendimiento / kg de nutriente absorbido) PPF = (kg de rendimiento del cultivo / kg de nutriente aplicado) BPN = (kg nutriente removido / kg nutriente aplicado) Adaptado de Dobermann (2007); Snyder y Bruulsema (2007)

7 Índices agronómicos para la eficiencia de uso de nutrientes Estimaciones para Argentina, 2007/08 BPN PPF Cultivo kg N removido / kg P removido kg grano / kg N kg grano / kg P kg N aplicado / kg P aplicado aplicado aplicado Maíz Trigo Soja Girasol

8 Eficiencia de uso y consumo de agua en maíz bajo diferentes tratamientos de fertilización Don Osvaldo 2005/06, G. Beltramo y col. (AAPRESID) Tratamiento Rendimiento (kg/ha) Consumo (mm) EUA (kg/mm) Testigo NP suficiencia NPS suficiencia NPS reposición Precipitaciones siembra a madurez 386 mm

9 Fertilización del Sistema de Producción Sustentado en la residualidad de nutrientes en formas orgánicas (N, P, S) y/o inorgánicas (P, K) en el suelo Objetivos y Ventajas Potenciar el reciclado de nutrientes bajo formas orgánicas (efectos sobre la MO del suelo) Mejorar los balances de nutrientes en el suelo (Reposición) Producir mayor cantidad de materia seca en cultivos de renta y cultivos de cobertura (mejorar balance de C del suelo) Aumentar la eficiencia de las aplicaciones de fertilizantes (mejor distribución, menor fitotoxicidad) Ahorro de tiempo en la siembra Uso más eficiente de maquinarias y de personal

10 Diferencia relativa (%) Diferencia relativa (% %) a. Rotacion M-T/S Maiz Trigo Soja II b. Rotacion M-S-T/S Maiz Trigo Soja II Soja I Diferencias relativas de los rendimientos en grano promedio entre los tratamientos Testigo y NPS para las rotaciones M-T/S (a) y M-S-T/S (b) Red de Nutrición Región CREA Sur de Santa Fe, Campañas 2000/01 a 2008/09 Fuente: CREA Sur Santa Fe-IPNI-ASP

11 300 Balducci Rendimiento relativo al Testigo (%) Rendimiento relativo al Testigo (%) Maiz 2000 Maiz 2002 Maiz 2004 Maiz 2006 Maiz 2008 San Alfredo PS NS NP NPS Completo PS NS NP NPS Completo Maíz: Rendimientos relativos al Testigo para distintos tratamientos de fertilización en dos sitios de la Red de Nutrición CREA Sur de Santa Fe bajo rotación M-T/S Campañas 2000/01 a 2008/09 Maiz 2000 Maiz 2002 Maiz 2004 Maiz 2006 Maiz 2008 Fuente: CREA Sur Santa Fe-IPNI-ASP

12 Residualidad de la fertilización Ensayo El Fortín Gral. Arenales (Buenos Aires) Serie Santa Isabel Red de Nutrición CREA Sur de Santa Fe 2004/05 y 2005/06 Rendimie ento (kg/ha) Testigo entre 2000 y NPS entre 2000 y La reposición 1000 anual de los nutrientes extraídos por los granos podría promover un ambiente edáfico de mejor calidad para el crecimiento de 0 los cultivos que podría explicarse por: Trigo 2004 Soja Maíz Soja Trigo mayores acumulaciones 2004/05 de rastrojo 2005/06 y, por lo tanto, 2006/07a una 2008/09 mayor incorporación de carbono (C) al suelo; Trigo/Soja 2004/05: Todos fertilizados con 86 kg N + 27 kg P + 10 kg S Maíz un 2005/06: mayor crecimiento Todos fertilizados y proliferación con 88 kg de N raíces; + 26 kg y P + 10 kg S 2007/08: un mejor Avena uso Pastoreo del agua (mayor infiltración, menor evaporación) Fuente: CREA Sur de Santa Fe-IPNI-ASP

13 Riesgo de la fertilización Mayor riesgo Riesgo de insumo limitante para la producción Riesgo de uso no rentable del insumo Menor riesgo Nivel de disponibilidad Nivel de insumo Flexibilidad + + +

14 Relaciones de Precio Maíz/Fertilizantes para 2009 Urea a U$450 N a U$1/kg Con maíz a U$ kg maíz por kg Urea o 10 kg maíz por kg N En ensayos en Región Pampeana, con probabilidad de respuesta según el análisis de suelo, se obtuvieron 15 kg de maíz por kg Urea, equivalentes a 32 kg de maíz por kg de N FMA a U$550 P a U$2.4/kg Con maíz a U$ kg maíz por kg FMA o 24 kg maíz por kg P En ensayos en Región Pampeana, con probabilidad de respuesta según el análisis de suelo, se obtuvieron 14 kg de maíz por kg FMA, equivalentes a 62 kg de maíz por kg de P

15 Ensayo ASP Grupo Pozo del Molle Córdoba Rendimiento (kg/ha) b 6039 b 9366 a 8877 a 8397 a 8062 a La aplicación de 175 kg N y 24 kg de S incremento el rendimiento en 3594 kg/ha Testigo PS NS NP NPS NPSMicro La aplicación de 175 kg N y 24 kg de S resulto en un beneficio de U$150 por ha Maíz a U$100/ton, Urea a U$450/ton, FMA a U$650/ton y SC a U$190/ton Margen neto ($/ha) PS NS NP NPS

16 Maíz: Ensayo San Marcelo (Teodelina, Santa Fe) J. y A. Avellaneda-INPOFOS-Cargill Campaña 1998/99 Tratamiento Rendimiento (kg/ha) Costo (U$/ha) Ingreso (U$/ha) Margen neto (U$/ha) P NP NS NPS Análisis de suelo MO 3% -ph 6.2 N-nitratos (0-60 cm) 42 kg/ha P Bray12 ppm S-sulfatos (0-20 cm) 6 ppm Dosis fertilización: 145 kg N 27 kg P 23 kg S

17 Toma de decisiones en el manejo de nutrientes Posibles factores de sitio Cultivo Suelo Productor Aplic. Nutrientes Calidad de agua Clima Tecnología Apoyos para la toma de decisión Demanda cultivo Abastecimiento suelo Eficiencia aplicación Aspectos económicos Ambiente Productor/Propietario Dosis recomendadas Probabilidad de ocurrencia Retorno económico Fuente y forma de aplicación Momento de aplicación Etc. Salida Decisión Acción Resultado Retroalimentación Fixen, 2005

18 Necesidades nutricionales de maíz Rendimiento de kg/ha a 14% de humedad de grano Nutriente Requerimiento Indice de Cosecha Rendimiento de kg/ha Necesidad Extracción kg/ton % kg kg N P K Ca Mg S Fuente: Ciampitti y García (2007) Disponible en

19 Diagnóstico de fertilidad nitrogenada para maíz y trigo Balance de N Análisis de suelo en pre-siembra (0-60 cm) Indices de mineralización: N0 o MOP Uso de modelos de simulación: Sur, Triguero/Maicero Análisis de suelo en V5-6 (0-20 o 0-30 cm) o en macollaje Sensores remotos: Green Seeker y otros

20 N disponible a la siembra y Rendimiento de Maíz AAPRESID-Profertil 2001 INTA C. Gomez 2000 INTA C. Gomez 2001 AAPRESID-INPOFOS 2000 CREA 2000 CREA 2002 CREA 2003 CREA 2004 (kg/ha) Rendimiento kg N/ha Rendimiento = N R 2 = n= N siembra, 0-60 cm + N fertilizante (kg/ha)

21 Cuanto N debo aplicar en un maíz de rendimiento objetivo kg/ha Análisis de suelo N-NO cm 18 ppm cm 8 ppm cm 5 ppm N-NO cm 40 kg/ha cm 18 kg/ha cm 12 kg/ha Total 70 kg/ha Objetivo 160 kg/ha Análisis 70 kg/ha = 90 kg/ha N fertilizante Rendimiento fertilizado kg/ha - Sin fertilizar 7700 kg/ha 2300 kg/ha U$230 (Maíz a U$100/ton) Costo U$88 (Urea de U$450/ton) Beneficio de U$142

22 CREA Monte Maíz y Monte Buey-Inriville Campañas 2003/04, 2004/05 y Respuesta de N en Maíz dependiendo lluvias en el periodo critico PP<300 mm - Sin Napa PP>400 mm PP<300 mm - Con napa Rendimiento kg/ha y = -0,048x ,585x ,8 R 2 = 0,6674 y = 3064,6x 0,2517 R 2 = 0,5762 y = -0,0289x ,527x ,3 R 2 = 0,6077 Lluvias >400 mm N-D-E Lluvias <300 mm N-D-E Con napa Lluvias <300 mm N-D-E Sin napa Kg N / ha ( Suelo + Fertilizante )

23 Fertilización Nitrogenada en Maíz Don Jorge y Las Magnolias.Maíz 07/08. Rendimiento (Kg/ha) según oferta de nitrógeno (Ns + N fert.). CREA Las Rosas Rend. (K Kg/ha) Baja degradación Alta degradación Don Jorge Las Magnolias Modelo N (Ns + N fert.) R. Pozzi (2009)

24 Relación N-nitratos a 0-20 cm y N-nitratos a 0-60 cm Siembra Maíz Red de Nutrición CREA Sur de Santa Fe ppm, 0-20 cm N-nitratos, 0-60 cm (kg/ha) N-nitratos kg/ha, 0-20 cm N-nitratos, 0-60 cm = 1.77 N-nitratos,0-20 cm R² = n = kg/ha, 0-60 cm N-nitratos, 0-20 cm (kg/ha) N-nitratos 0-60 cm (kg/ha), Estimado Linea 1:1 y = x R² = N-nitratos 0-60 cm (kg/ha), Observado

25 Fertilización N en Maíz Red de Ensayos AAPRESID-Profertil Profertil 2001/ /05 23 sitios en Buenos Aires, Córdoba, Entre Ríos, y Santa Fé Rendimiento Re elativo (%) / / / /05 Nivel Crítico: 20 ppm N-NO3 en suelo (0-20 cm) en V6 (mg kg-1) Bianchini, 2005

26 Maíz: Dosis de N a aplicar según análisis de nitratos al estado V5-6 NC = nivel crítico (20-25 ppm N-NO 3- ) CS = concentración de N-NO 3- en el suelo (ppm) F = factor de conversión 8-13 kg N/ha por ppm N-NO 3 - en el suelo Ejemplo Dosis de N (kg/ha) = (22 ppm 16 ppm) x 10 kg N/ppm = 60 kg/ha de N o 130 kg/ha de urea Valor del factor de conversión (F) Blackmer et al. (1997) para Iowa (EE.UU.): 9 kg N/ha por ppm N-NO 3 - Echeverría et al. (2005) para el sudeste de Buenos Aires: 8-10 kg N/ha por ppm N-NO 3 - Bianchini et al. (2005) para Córdoba, Entre Ríos y Santa Fe: kg N/ha por ppm N- NO 3- (0-20 cm)

27 Maíz: Respuesta a N en función del N-amonio acumulado por incubación anaeróbica Incremento del ren ndimiento (%) (Calviño y Echeverría, 2003) IR= 72,5-1,38 Nan CC= 48 r 2 = 0, N-NH 4 + (mg kg -1 )

28 Uso de modelos de simulación para el manejo de la fertilización nitrogenada E. Satorre Satorre y colaboradores - AACREA-Facultad de Agronomía (UBA) Entradas Clima: pp,tº,rad Suelo:Perfil, Agua, nitrógeno Manejo: -Siembra Fecha Densidad Diseño -Fertilización nitrogenada -Riego Genotipo: Trigo Escorpión, Guapo y Baguette 10 Don Enrique Modelos de Simulación GECER Modelo de Simulación Agronómica Funcional - paso diario Salidas Fenología Biomasa de órganos vegetativos Rendimiento y sus componentes Consumo de Agua y Nitrógeno Agua y nitrógeno en el suelo Condición de sitio (Escenario): Suelo, ciclo de cultivo, fecha de siembra, densidad, disponibilidad de agua a la siembra, análisis de suelo Serie histórica climática (Localidad) Modelo de simulación agronómica (MSA) Evaluación de rendimientos, respuestas y riesgo

29 Relación entre el NDVI determinado con un sensor GreenSeeker en distintos estadios y el rendimiento de maíz Melchiori y col EEA INTA Paraná y = 240,01e 4,8869x R 2 = 0,7046 Rto Kg/h ha ,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 NDVI GS V14 Mtos V12 EEA V 12 Mtos V12 L1 V12 L2 NDVI, Índice normalizado de diferencias de vegetación

30 Fertilizantes nitrogenados Momento, Formas y Fuentes de aplicación Aplicaciones en 5-6 hojas son más eficientes bajo condiciones húmedas entre la siembra y la aplicación Aplicaciones a la siembra presentan similares eficiencias con bajas precipitaciones entre la siembra y 5-6 hojas La incorporación es la forma de aplicación más eficiente de cualquier fuente nitrogenada. Aplicaciones superficiales con temperaturas medias del aire mayores de 15 o C durante 3-4 días resultan en pérdidas por volatilización de amoníaco a partir de fertilizantes que contengan urea. En aplicaciones superficiales de urea sobre un suelo/rastrojo seco, las pérdidas por volatilización son prácticamente nulas. Las pérdidas por volatilización e inmovilización serán potencialmente mayores a mayor cobertura de residuos. La aplicación en bandas superficiales concentradas de UAN o urea en superficie reduce el riesgo de volatilización y la inmovilización.

31 Alternativas de fuentes nitrogenadas Ej. Inhibidores de la ureasa Maíz de primera en Rafaela (Santa Fe) Fontanetto, Bianchini y col., 2007/08 Tratamiento Perdidas N-NH 3 Rendimiento Eficiencia agronómica % kg/ha kg maíz/kg N Testigo Urea 70N Urea 140N Urea 70N + NBPT Urea 140N + NBPT

32 Vicia como cobertura invernal para maíz (J. Romagnoli. Monte Buey, 2007/08) 5000 kg MS 130 kg/ha de N

33 Fósforo en maíz Sin P NS kg/ha Con P NPS kg/ha Ensayo La Marta - CREA Sur de Santa Fe 2000/01 - Thomas et al. (2001)

34 Cómo deberíamos manejar fósforo? Conocer el nivel de P Bray según análisis de suelo

35 Eficiencia de uso del P aplicado en maíz Recopilado de información de 35 ensayos de Región Pampeana INTA, FA-UBA y CREA Sur de Santa Fe ( ) 100 Eficiencia de Uso de P (kg maíz z/kg P) EUP = 252 * e P Bray R 2 = P Bray (mg/kg) Para una eficiencia de indiferencia de kg maíz/kg P, el nivel crítico de P Bray sería de mg/kg

36 Cómo deberíamos manejar fósforo? Conocer el nivel de P Bray según análisis de suelo Decidir Fertilización para el cultivo (Suficiencia), o Fertilización de construcción y mantenimiento : Implica mantener y/o mejorar el nivel de P Bray del suelo (Reposición)

37 Probabilidad de Respuesta y Beneficio Económico Rendimiento Re elativo (%) Alta Recomendación de Suficiencia Recomendación para Máximo Rendimiento y Construcción Media Recomendación Para Mantenimiento Baja Casi Nula Muy Bajo Bajo Optimo Alto Muy Alto Nivel de P en el Suelo (Bray-1, Olsen o Mehlich-3, ppm) Adaptado de Mallarino, 2007

38 Maíz Recomendaciones de fertilización fosfatada Echeverría y García (1998) - EEA INTA-FCA Balcarce Rendimiento Concentración de P disponible en el suelo (mg/kg) Menos ton/ha kg P/ha

39 Cuánto kg de P debo aplicar para subir 1 ppm de P Bray en Región Pampeana? Dosis según P Bray inicial, % de Arcilla y Zona Rubio et al. (2007) - FAUBA licar para subir 1 P Bray ppm 1-10 ppm 1-15 ppm 2-5ppm 2-10 ppm 2-15 ppm Sur P (kg/ha) a apl ppm 3 Norte Arcilla (%) Asume densidad aparente de 1.1 t/m3 y profundidad de 0-20 cm

40 Qué herramientas poseemos para determinar la dosis de P? Respuesta de maíz al agregado de fósforo Rendim miento Maximo (%) ppm Maíz (17) 8 ppm P Bray (mg/kg) 3 kg P ha -1 para aumentar 1 ppm de P Bray 8 ppm (*3)= 24 kg P ha -1 En términos de fertilizante fosfatado seria aprox. de 120 kg ha -1 de FDA o SPT (46% P 2 O 5 ) Cuanto fósforo debo agregar para incrementar 1 ppm de P Bray en el suelo?

41 Evolución de P Bray según manejo de la fertilización Red de Nutrición CREA Sur de Santa Fe Promedios para rotación Maíz-Soja-Trigo/Soja (6 años) 40 NPS NS P Bray (mg/kg) P Bray = 2.56 Año R 2 = P Bray = Año R 2 = Año Ensayo Fuente: CREA Sur de Santa Fe-IPNI-ASP

42 Relación entre el balance de P en suelo y el P extractable Bray P-1 Suelos < 20 ppm P Bray-1 (mg P kg -1 suelo) Control Fertilizado con P 0,018*Bal La dinámica 20 del P Bray depende del 0,37*Bal nivel inicial 10 de P y del balance de P 0 80 B ,19*Bal A 0,006*Bal Balance Acumulado de P (kg P ha -1 ) Suelos > 40 ppm (P aplicado P removido por el cultivo) Ciampitti, 2009

43 Con balance negativo, en suelos < 20 ppm de P Bray Rendimiento de maíz de 8 ton ha -1 Extracción de P de 21 kg P ha -1, Balance negativo en 21 kg P ha -1 (105 kg STP ha -1 ) Caída estimada de P Bray = 0.018*21= 0.38 ppm P Bray-1 (mg P kg -1 ) 50 Control 40 Fertilizado con P ,018*Bal 0,37*Bal Suelos < 20 ppm Bray-1 0 Balance Acumulado de P (kg P ha -1 )

44 Con balance positivo, en suelos < 20 ppm de P Bray Rendimiento de Maíz de 8 ton ha -1 Extracción 21 kg P ha -1 - Aplicacion 24 kg P ha -1 Balance positivo de 3 kg P ha -1 (15 kg STP ha -1 ) Aumento P Bray = 0.37*3 = 1.1 ppm El P Bray aumento en 1 ppm, P Bray-1 (mg P kg -1 ) 50 Control 40 Fertilizado con P llegando a 10 ppm de P Bray, al final del cultivo ,018*Bal 0,37*Bal Suelos < 20 ppm Bray-1 0 Balance Acumulado de P (kg P ha -1 )

45 Con balance negativo, en suelos > 40 ppm de P Bray Rendimiento de maíz de 14 ton ha -1 Extracción 36 kg P ha -1 Balance negativo 36 kg P ha -1 (180 kg STP ha -1 ) Caída P Bray = 0.19*36= 6.82 ppm El P extractable disminuiría en 7 ppm, el valor de P extractable final seria de Suelos ,19*Bal -1 ) P Bray-1 (mg P kg ppm de P Bray 0,006*Bal Balance Acumulado de P (kg P ha -1 ) > 40 ppm Bray-1

46 Algunas consideraciones sobre aplicación de P P en bandas a la siembra o alternativa al voleo pre-siembra bajo siembra directa Aplicaciones anticipadas al menos 60 días a la siembra del cultivo Nivel de P del suelo mayor a 8-10 ppm Dosis mayor de kg P/ha ( kg/ha de FDA o SFT) Lluvias post-aplicación > 50 mm Las fuentes fosfatadas solubles presentan similares eficiencias de uso (FDA, FMA, SFT o SFS)

47 Deficiencia de azufre en maíz

48 Situaciones de deficiencia de azufre Suelos con bajo contenido de materia orgánica, suelos arenosos Sistemas de cultivo mas intensivos, disminución del contenido de materia orgánica Diagnóstico de deficiencia de azufre Caracterización del ambiente Nivel crítico de 10 ppm de S-sulfatos (en algunas situaciones) Balances de S en el sistema

49 Maíz Red de Nutrición CREA Sur de Santa Fe Rendim miento Relativo % Rendimiento relativo 10 mg/kg S-sulfatos, 0-20 cm (mg/kg) El 64% de los sitios con S-sulfatos a 0-20 cm a la siembra de maíz inferior a 10 mg/kg mostro respuestas en rendimiento mayores al 5% El 89% de los sitios con S-sulfatos mayor a 10 mg/kg, no presento respuestas significativas Fuente: CREA Sur de Santa Fe-IPNI-ASP

50 Residualidad de S aplicado en Soja sobre Maíz Fontanetto y col. EEA INTA Rafaela (2001/02) Rendimie ento (kg/ha) Respuesta residual a S Sin S en Soja Previa Con S en Soja Previa Testigo N56 S0 N56 S15 N114 S0 N114 S Todas las parcelas con P20

51 Algunas consideraciones sobre aplicación de S Las aplicaciones de S pueden realizarse al voleo o en línea. Las fuentes azufradas que contienen sulfatos presentan similares eficiencias de uso: sulfatos de amonio, potasio, magnesio o magnesio-potasio; superfosfato simple, tiosulfato de amonio. El yeso, de menor solubilidad, debe aplicarse en partículas de tamaño pequeño para permitir un buen contacto con el suelo y facilitar su disolución. Considerar la calidad del yeso a utilizar

52 Otros nutrientes? Zinc en maíz: Respuestas de kg/ha en ensayos del oeste de Buenos Aires, Sur de Córdoba y Centro de Santa Fe Boro: Respuestas de kg/ha en el centro-oeste de Buenos Aires Magnesio?

53 Zinc en Maíz Universidad Nac. Rio Cuarto/Mosaic Campaña 2007/08 Dosis de kg de S y 1 kg de Zn

54 !!Muchas gracias!!