Estrategias de fertilización de maíz para la intensificación sustentable

Transcripción

1 Jornada + Maíz Córdoba, 2 de Junio de 2011 Bolsa de Cereales de Córdoba y Agroverdad Estrategias de fertilización de maíz para la intensificación sustentable Fernando O. Garcia IPNI Cono Sur fgarcia@ipni.net

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

3 Intensificación productiva sustentable Mayor producción por unidad de recurso y/o insumo involucrado en el espacio y el tiempo (kg/ha/año) Mejorar eficiencias en términos agronómicos, económicos y ambientales Involucra sistemas y no solamente cultivos Balance de nutrientes, Nutrición adecuada de cultivos y suelos Rotaciones Siembra directa Genética Manejo integrado de plagas, enfermedades y malezas Practicas de manejo como cultivos de cobertura

4 Ensayo Grupo Pozo del Molle ASP Córdoba 2008/09 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$404 por ha Maíz a U$180/ton, Urea a U$550/ton, FMA a U$750/ton y SC a U$190/ton P Bray 29 ppm MO 2,3% - ph 6.1 Margen neto ($/ha) PS NS NP NPS

5 Maíz: Fertilización a Largo Plazo Ensayo Los Chañaritos (C. de Bustos, Córdoba) V. Gudelj y col. (INTA M. Juárez-AAPRESID-ASP-IPNI) Rotación Maíz-Trigo/Soja Rendimiento (kg/ha) Testigo N suf NP suf NPS suf NPS rep NPS rep + M Tratamiento Promedios kg/ha Testigo 8266 N sufic NP sufic NPS sufic NPS rep NPS rep + M Profundidad (cm) Análisis de suelo inicial (1998) Materia orgánica (%) P Bray 1 (mg/kg) ph (1:2.5)

6 Los cuatro fundamentos básicos de la nutrición (4Cs/4Rs) OBJETIVOS DE LA SOCIEDAD Eficiencia de uso Perdidas de de recursos: Energía, nutrientes Nutrientes, trabajo, Calidad del aire y agua Decidir OBJETIVOS la DEL dosis, SISTEMA DE PRODUCCION fuente, el agua Ambiente saludable Erosión del suelo Adopción Balance de nutrientes Biodiversidad Productividad del suelo forma y momento de Rendimiento Servicios del ecosistema Beneficio neto Ingreso para el Productividad Durabilidad productor aplicación correctos Rentabilidad Bruulsema et al., 2008 Retorno de la inversión Calidad Estabilidad de rendimientos Condiciones de trabajo

7 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), IA No. 33, AA No. 11

8 Objetivos del análisis de suelo con fines de diagnostico Proveer un índice de disponibilidad de nutrientes en el suelo Predecir la probabilidad de respuesta a la fertilización o encalado Proveer la base para el desarrollo de recomendaciones de fertilización Contribuir a la protección ambiental mejorando la eficiencia de uso de los nutrientes y disminuyendo la huella ( footprint ) de la agricultura sobre el medio ambiente

9 Sabemos lo que tienen nuestros suelos? Muestreo y análisis de suelos Argentina: Se analizan aproximadamente 140 a 160 mil muestras de suelo por año (2009) El número de muestras de suelos evaluadas anualmente en Argentina es bajo Ha por muestra Intensidad de muestreo en algunos países Fuente: IPNI (2010)

10 Alternativas para una mayor Eficiencia de Uso de N Mejorar los diagnósticos y las recomendaciones Aplicaciones divididas, adopción? logística? rentabilidad? Monitoreo durante la estación de crecimiento Evaluación visual usando parcelas de referencia (parcelas de omisión) Uso de medidor de clorofila Sensores remotos aéreos y satelitales Sensores remotos terrestres Uso de modelos de simulación Manejo sitio-especifico Tecnologías de fertilización: Aplicaciones variables y nuevos fertilizantes como inhibidores de ureasa y de nitrificación o fertilizantes estabilizados o de liberación lenta Rotaciones y asociaciones de cultivos: Uso de cultivos de cobertura que aporten N al sistema

11 Maíz: Alternativas para la recomendación de fertilización nitrogenada en la Región Pampeana Argentina Planteo de balances de N Disponibilidad de N-nitratos (0-60 cm) kg/ha para kg/ha de rendimiento Índices de mineralización de N (N 0 o N anaeróbico, MO particulada) Disponibilidad de N-nitratos (0-30 cm) al estado V5-6 > mg/kg para kg/ha de rendimiento Nitratos en jugo de base de tallos al estado V5-6 > 2000 mg/l para kg/ha de rendimiento Sensores remotos Concentración de N en hoja inferior a la espiga en floración > 2.7% Concentración de N en grano > 1.4%

12 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 Ensayos Maíz Villa María 2008 y 2009 Rendimiento (kg/ha) kg N/ha Rendimiento = N R 2 = n= N siembra, 0-60 cm + N fertilizante (kg/ha)

13 Cuanto N debo aplicar en un maíz de rendimiento objetivo kg/ha Análisis de suelo NO cm 69 ppm cm 32 ppm cm 22 ppm 4.4 NO3 por cada N N-NO cm 16 ppm cm 7 ppm cm 5 ppm Densidad aparente de 1.1, 1.2 y 1.2 ton/m3 N-NO cm 35 kg/ha cm 17 kg/ha cm 12 kg/ha Total 64 kg/ha Objetivo 220 kg/ha Análisis 64 kg/ha = 156 kg/ha N fertilizante Rendimiento fertilizado kg/ha - Sin fertilizar 9000 kg/ha 3000 kg/ha U$420 (Maíz a U$140/ton) Costo U$203 (Urea de U$600/ton) Beneficio de U$217

14 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

15 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 y = -0,048x ,585x ,8 R 2 = 0,6674 Lluvias >400 mm N-D-E Rendimiento kg/ha y = 3064,6x 0,2517 R 2 = 0,5762 y = -0,0289x ,527x ,3 R 2 = 0, Kg N / ha ( Suelo + Fertilizante ) Lluvias <300 mm N-D-E Con napa Lluvias <300 mm N-D-E Sin napa

16 MAIZ de 2a: Rendimiento de granos con niveles de N Disponible (s + f), 12 ensayos Fontanetto, Inhibidores de la ureasa Rendimiento en granos (kg/ha) en MAIZ (campaña 2008/09) y = 5501,9Ln(x) R 2 = 0,7773 ENSAYO 2000 INTA Rafaela AFA María Juana N disponible (suelo + fertilizante) en kg/ha

17 Muestreo de suelo para P y N M. Bermúdez (2011) El Tejar Ambiente A Ambiente B Ambiente C Sin Siembra Puntos de muestreo geo-referenciados 30 m a la redonda del punto 1 punto x ambiente de hasta 25 ha 2 puntos x ambiente si son más de 25 ha Con este muestreo se trata de mantener la consistencia a través de espacio y tiempo

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

19 Maíz: Relación entre los Rendimientos Relativos y la Disponibilidad de N-NO 3- en el Suelo con el Cultivo en V6 (n=10) Fuente: Ferrari y col. (2011) Proyecto INTA 1,0 Rendimiento Relativo 0,9 0,8 0,7 0,90 Precisión 33/40 = 83% 0,6 18,0 ppm 0, N-NO 3 - (ppm)

20 Aplicación variable de N según sensores de color del maíz Controlador regula válvula para cambiar dosis de fertilizante Computadora lee los sensores, calcula la dosis de N y dirige el controlador Sensores Fuente: Scharf (2005)

21 Relación entre el NDVI determinado con un sensor GreenSeeker en distintos estadios y el rendimiento de maíz Melchiori y col. (2005) - EEA INTA Paraná Green Seeker RT 200 NDVI, Índice normalizado de diferencias de vegetación

22 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.

23 Maíz: Respuesta a Momentos y Fuentes de N R. Melchiori y col. (2011) Proyecto INTA S V6 V 10 SIN DIFERENCIAS POR MOMENTO Y FUENTES DE NITROGENO

24 Nuevos productos fertilizantes Fertilizantes de liberación lenta o estabilizados Cubiertos con polímeros: N (ESN, NSN ) o P (Avail ) Inhibidores de la ureasa: NBPT (Agrotain, Urea GreenVC Plus, ene Total ) Inhibidores de la nitrificación: DMPP (Entec ), nitrapirin, o DCD (Super U )

25 Efectos de inhibidores en fertilizantes modificados ESN, NSN Polímeros que recubren urea NH 3 Urea Ureasa, Agua NH 4 + NO H + nbtpt Inhibidor de la actividad ureasa Nitrapirin, DCD, DMPP Inhibidores de la nitrificación

26 Inhibidores de la Ureasa en MAIZ (2008/09) - Rendimientos INTA Rafaela AFA María Juana Rendimiento de granos (kg/ha) N0 N60 N120 N60 N120 Testigo Urea Urea + NBTPT Fuente: J. Albrecht y H. Fontanetto (2009)

27 MAIZ de 1a: Pérdidas por volatilizacion de amoniaco con y sin aplicación de inhibidor de la ureasa Fuente: G. Ferraris et al. (2009) - EEA INTA Pergamino Campaña 2008/09 kg/ha de N de NH3 volatilizado Testigo N60-Urea N60-Urea + NBPT N120-Urea N120-Urea + NBPT Días desde la aplicación del fertilizante

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

29 Vicia y Fertilización Nitrogenada en Maíz Capurro et al. (2010) AER INTA Cañada de Gómez - Campaña 2009/10 Suelo Argiudol típico serie Correa con más de 30 años en agricultura continua MO 2.85% - ph P Bray 23 ppm - N-Nitratos 52 kg/ha - S 12 ppm Vicia sembrada el 29/5/09, densidad 45 kg/ha a 0.21 m entre líneas Maíz sembrado el 23/10/09 ACA 467 MG RR2 Precipitaciones: Vicia 241 mm, maíz 1097 mm Vicia acumulo 5274 kg/ha de materia seca y 213, 18 y 13 kg/ha de N, P y S, respectivamente.

30 Deficiencia de P

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

32 Rendimiento de maíz en función de las dosis de P aplicadas Fuente: Barbagelata (2011) Rendimiento de maíz (kg ha -1 ) EUP Dosis de P (kg ha -1 ) Promedio de 15 sitios con P Bray menor a 10 mg kg -1

33 Relación entre rendimiento relativo de maíz y P extraído con Bray Profundidad de muestreo = 0-20 cm Fuente: Barbagelata (2011) Rend. Rel. de Maiz (%) Rendimiento Bajo Alto P Bray (mg kg -1 ) Rendimiento Relativo (%) = Rendimiento Testigo x 100 Rendimiento Máximo 19/05/2011

34 Fósforo en maíz Recopilado de información de 56 ensayos de Región Pampeana INTA, FA-UBA y CREA Sur de Santa Fe ( ) Respuesta (kg maíz/kg P) Sin P Con P y = 236.3e x R² = P Bray (mg/kg) Para un costo de indiferencia de kg maíz/kg P, el nivel crítico de P Bray sería de mg/kg

35 Niveles críticos de P Bray en distintas áreas de la región pampeana Area Nivel crítico Condiciones # Referencia Sudeste de Buenos Aires Sudeste de Buenos Aires Sudeste de Buenos Aires Norte de Buenos Aires ppm LC, Secano Berardo et al. (2001) 20 LC, Riego Berardo et al. (2001) 17 LC y SD, Secano LC y SD, Secano García et al. (1997) Ferrari et al. (2000) Sur de Santa Fe Secano M. Silva Rossi (com.pers.) Oeste de Entre Rios 17 SD, Secano Mistrorigo et al. (2000) # LC Labranza convencional, SD Siembra directa

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 Relativo (%) 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, ppm) Adaptado de Mallarino, 2007

38 Suelos < 20 ppm El P Bray disminuye aproximadamente 2 ppm por cada 10 kg P de balance negativo Relación entre el Balance de P en suelo y el P extractable Bray P-1 P Bray-1 (mg P kg -1 suelo) Control Fertilizado con P 0,018*Bal -0,19*Bal A 0,37*Bal 0,006*Bal Balance Acumulado de P (kg P ha -1 ) B El P Bray aumenta aproximadamente 4 ppm por cada 10 kg P de balance positivo Suelos > 40 ppm Fuente: Ciampitti (2009) Red CREA Sur de Santa Fe (CREA-IPNI-ASP)

39 Bandas vs. Voleo en Maíz Ferraris et al., Desarrollo Rural INTA Pergamino Campañas 2006/07 a 2008/09. Media=11,8 ppm. Mediana 8,8 ppm. Rango=2,7-63 ppm Rendimiento (kg ha -1 ) % +3% Año 06_07 (n=6) +12% +11% +14% +11% P0 P20 P20 Voleo Año 07_08 (n=5) Año 08_09 (n=8) +9% +9% Promedio (n=18) P P P20 Voleo

40 Rendimiento de maíz según forma de aplicación del P y nivel de P-Bray en suelo Fuente: Barbagelata (2011) Rendimiento de maíz (kg ha -1 ) Voleo Línea 0 Menor de a 15 Mayor a 15 P-Bray (mg kg -1 ), 0-20 cm

41 Respuesta Deficiencia a la fertilización de con azufre P y S en maíz en la región pampeana norte (Promedio de 13 sitios) Rendimiento (kg/ha) N NS NP NPS Prystupa et al., FAUBA-INTA Oliveros INTA Pergamino

42 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 Presencia de napas superficiales con alto contenido de sulfatos Nivel crítico de 10 ppm de S-sulfatos (en algunas situaciones) Balances de S en el sistema

43 Relación entre Índice de Suficiencia de Azufre (Minolta SPAD 502) y el Rendimiento Relativo de Maíz 1.05 Estrato medio del canopeo Estrato superior del canopeo 1.00 RR 0.95 Bce I Bce II Bce III 9dJ I 9dJ II Bce II Bce III 9dJ I 9dJ II 0.90 RR= 1.43 ISS R 2 = ISS RR= 1.68 ISS R 2 = 0.75 Fuente: Echeverría y col. (2011) ISS

44 Deficiencia de Zn en maíz Amarillamiento internerval observable en las hojas más desarrolladas de un cultivo de maíz de tres semanas bajo siembra directa Fuente: S. Ratto y F. Miguez (2006)

45 Deficiencia de Zinc en Maíz Internudos cortos, ápice de crecimiento blanquecino, hojas nuevas pequeñas con estrías blancas y tonos rojos +Zn -Zn Foto: Ernesto Caracoche (ASP) Herrera Vega (Bs. As.)

46 Zinc en Maíz Promedios de seis ensayos en Rio Cuarto-Chaján (Córdoba) y Pellegrini-San Justo (Santa Fe) Campañas 2007/08 y 2008/09 C B A Fuente: Mosaic-Universidad de Rio Cuarto-INTA Rafaela

47 Zinc en Maíz Promedios de seis ensayos en Córdoba, Buenos Aires y Santa Fe Campaña 2009/10 Rendimiento (kg/ha) NP NPS NPS+Zn 0.5 NPS+Zn 1 NPS+Zn 1.5 NPS+Zn 2 Fuente: Mosaic-IPNI

48 Zinc en Maíz en Monte Buey (Córdoba) Máximo Uranga Campaña 2010/11 Rendimientos +Zn -Zn Foto: Máximo Uranga Monte Buey (Córdoba) -Zn kg/ha +Zn kg/ha Diferencia + 6%

49 Niveles de Zn y B en suelos de la Región Pampeana Argentina Zinc en suelo n=2223 Boro en suelo n=1976 Porcentaje (%) Rendimiento (kg/ha) < 1 ppm > 1 ppm Porcentaje (%) Rendimiento (kg/ha) < 0,5 ppm > 0,5 ppm Norte Bs As Sur Santa Fe SE Córdoba 0 Norte Bs As Sur Santa Fe SE Córdoba Frecuencia Frecuencia Fuente: R. Rotondaro y A. Herrera., 2010

50 Relación entre Respuesta y Zn en suelo Rendimiento Relativo Alta expectativa de respuesta baja expectativa de respuesta 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 Nivel de Zn en suelo (ppm x DTPA 0-20 cm) UC muy preliminar para la Región Pampeana Argentina EN BASE A DATOS DE: Ferraris et al., 2008, 09, 10; Ventimiglia et al., 08, 09; Salvagiotti et al., 2010; Castillo & Espósito, % de eficacia en separar sitios con al menos 6 % de respuesta Fuente: Ferraris (2011)

51 Respuesta a Zn en maíz en 9 de Julio Rendimiento (kg/ha) Testigo Zn foliar Zn Suelo Rendimiento (kg/ha) Testigo Zn foliar Zn Suelo Tratamientos de aplicación Tratamientos de aplicación Campaña 2008/09. Zn 0,86 ppm Ventimiglia et al., 2009 Campaña 2009/10. Zn 0,6 ppm Ventimiglia et al., 2010 Respuesta independiente del ambiente o nivel de rendimiento

52 Zinc en Maíz Respuesta porcentual por medio de a) tratamientos de semilla (0,1-0,2 kg ha -1 ) b) aplicaciones foliares entre V5-V7, (0,3-0,5 kg ha -1 ) y c) aplicaciones al suelo entre V0 y V6 (0,4-3,5 kg ha -1 ) Rendimiento (kg/ha) b INDICE 100 Ferraris et al. (2010) - INTA Pergamino 9814 a INDICE 104, b INDICE a) 4000 c) Rendimiento (kg/ha) a INDICE 107,2 0 Testigo Zinc (s) 0 Testigo Zinc (s) Rendimiento (kg/ha) Tratamientos de semilla (n=12) a b INDICE 100 Testigo b) INDICE 105,7 Zinc (f) Tratamientos foliares (n=16) Tratamientos al suelo (n=4) Foto: G. Ferraris (INTA Pergamino)

53 Costo de la fertilización en maíz Nutriente Relación Precios kg maíz/kg nutriente Dosis Fertilizante kg/ha Costo en maíz kg maíz/ha Nitrógeno kg Urea 322 Fósforo kg FMA 288 Azufre 6 40 kg SC 60 Maíz a 180 U$S/ton; N a 1.2 U$S/kg; P a 3.3 U$S/kg; S a 1 U$S/kg

54 Usar la mucha información disponible para lograr la mayor eficiencia de uso de cada kg de nutriente del suelo y de los fertilizantes aplicados

55 Muchas gracias!

56 XIX Congreso Latinoamericano y XXIII Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo Latinoamérica unida protegiendo sus suelos Mar del Plata, 16 al 20 de abril del 2012 Mas información en clacs2012@congresodesuelos.org.ar