Jornada Grupo Agua y Leche y PGG Wrightson Seeds San José, 24 de Octubre de 2014 Fertilidad del Suelo para Pasturas Productivas Fernando O. García IPNI Cono Sur http://lacs.ipni.net/
El salto productivo en lechería para la región centro de Santa Fe según Javier Baudracco (UNL, Esperanza, Santa Fe) es F ertilización A C guadas arga animal I nstalaciones L aboral
Por qué fertilizar pasturas? La fertilización de pasturas y verdeos es una de las mejores herramientas para incrementar la oferta forrajera por unidad de superficie y tiempo y, consecuentemente, la producción animal y el resultado económico de la empresa El adecuado suministro de nutrientes asegura la persistencia de las pasturas y mejora la calidad del forraje Las reservas de nutrientes en el suelo dependen del balance entre la extracción y la reposición La mayor producción de pasturas provee mejores condiciones químicas, físicas y biológicas al suelo contribuyendo a una mayor productividad de los cultivos implantados luego del período bajo pastura La nutrición correcta mejora la eficiencia de uso de otros recursos e insumos: tierra, agua, semilla, labores, etc.
Relevamiento de calidad de suelos en las principales áreas de producción lechera de Uruguay Comparación con Referencia (Promedios) Incremento promedio del 13% de la densidad aparente Caídas del 21% de la macroporosidad y del 10% de la porosidad total Caídas del 20% de la MO, 16% de N total, 26% del NPM, 3-4% del ph, 45% del K intercambiable, y muy variables en P Bray K intercambiable en 30 predios lecheros de Florida Fuente: A. Morón y colaboradores INIA La Estanzuela (2008)
Manchones de fertilidad o copitos
Factores que afectan la productividad de los cultivos (Adaptado de Fageria et al., 1999) Clima Temperatura Radiación Precipitaciones Humedad relativa Viento Nubosidad Presión Manejo Productividad Planta Variabilidad Genética Plantas C3-C4 Fijación biológica de N Micorrizas Alelopatía Enfermedades Malezas Insectos Suelo Propiedades Físicas: Textura, Estructura, Densidad Propiedades Químicas: disponibilidad de nutrientes, ph, Capacidad de intercambio catiónico, Saturación de bases, Oxido-reducción, Salinidad, Sodicidad Propiedades Biológicas: Materia orgánica, Biomasa microbiana, Actividad biólógica, Diversidad Erosión
Trabajamos en sistemas de producción en los que las practicas interactúan y modifican la eficiencia y efectividad de uso de otras practicas Rotaciones Manejo por ambientes Genética Nutrición/ Fertilidad Sistema de producción Manejo integrado de plagas Fecha y densidad de siembra Coberturas Siembra directa
Fuente Correcta a la Dosis Correcta, en el Momento Correcto, y de la Forma Correcta Los cuatro fundamentos básicos de la nutrición (4Cs/4Rs) Erosión del suelo Balance de nutrientes Rendimiento Beneficio neto Eficiencia de uso de recursos: Energía, Nutrientes, trabajo, agua OBJETIVOS DE LA SOCIEDAD OBJETIVOS DEL SISTEMA DE PRODUCCION Ambiente saludable de uso Productividad de recursos Durabilidad e insumos productor Retorno de la inversión Rentabilidad Calidad Estabilidad de rendimientos Biodiversidad Decidir la dosis, fuente, Condiciones de trabajo Perdidas de nutrientes forma y momento de aplicación correctos Calidad del aire y el agua Adopción Productividad del suelo Servicios del ecosistema conduce a mayores eficiencias Ingreso para el y a sistemas de producción mas efectivos
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 Fuente, Dosis, Momento y Forma de aplicación Probabilidad de ocurrencia Retorno económico Impacto ambiental Etc. Salida Decisión Acción Resultado Retroalimentación Fixen, 2005
Nutrientes esenciales para los cultivos Carbono (C) - Oxígeno (O) - Hidrógeno (H) Macronutrientes Nitrógeno (N) - Fósforo (P) - Potasio (K) Nutrientes Secundarios Calcio (Ca) - Magnesio (Mg) - Azufre (S) Micronutrientes Boro (B) - Cloro (Cl) - Cobre (Cu) - Hierro (Fe) Manganeso (Mn) - Molibdeno (Mo) - Zinc (Zn)
Requerimientos nutricionales de forrajeras Recopilación de Ciampitti y Garcia (2008) Cultivos Nombre Científico Extracción (kg/ton) N P K Ca Mg S Alfalfa Medicago sativa 27 2.8 21 12 2.8 4 Trébol Rojo Trifolium pratense 21 3 24-3.2 5 Trébol Blanco Trifolium repens 30 3.3 20 - - 3 Trébol de cuernos Lotus corniculatus 21 2.2 16 - - - Vicia Vicia sativa 26 3 19 - - - Pasto Ovillo Dactylis glomerata 26 2.7 22-2.3 2 Raigrás Lolium sp. 25 2.7 19 5 3.6 3 Cebadilla Bromus unioloides 15 2 17 - - 2 Poa Poa annua 14 2.4 17-1.6 2 Alpiste Phalaris arundinacea 13 1.9 17 - - - Sorgo Forrajero Sorghum bicolor 11 2.8 13-2.1 3 Gramilla - 9 2 10-1 2 Festuca Festuca pratensis 17 2.4 20-1.7 3 Festuca Alta Festuca arundinacea 25 3 26 6 2.5 3
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 Un análisis de suelo es una buena herramienta para predecir la probabilidad de respuesta a la fertilización, es regular para cuantificar esta respuesta y es pobre para determinar la cantidad exacta del nutriente a aplicar Fixen y Grove, 1990
Las claves. Muestreo de suelo Análisis de suelo Interpretación y Recomendación Ambiente Loma Ambiente Bajo Diagnóstico de la fertilización Fuente: N. Reussi Calvo (2012)
La mayor fuente de error de los análisis de suelo proviene del MUESTREO
-34 o 22'10" ANÁLISIS DE SUELOS Variabilidad -34 o 22'20" -34 o 22'30" -34 o 22'40" P Bray P(ppm) 0 15 30 100 200 300 Muestras -59 o 43'10" -59 o 43' -59 o 42'50" -59 o 42'40" -59 o 42'30" Tomado de Gutiérrez Boem y Marasas (2004)
ANÁLISIS DE SUELOS Variabilidad Número de casos 25 20 15 10 5 0 Mediana = 6.4 ppm P Media = 23.7 ppm P 0 50 100 150 200 250 300 P Pe Bray (ugp(ppm) g -1 )
Bosteo como fuente de variabilidad en los análisis de suelos
Una propuesta: Muestrear las parcelas con menor frecuencia mas intensivamente Una vez conocido el sistema: Muestrear un tercio del campo (de las parcelas) Dos muestras por parcela de 50 pinchazos cada una
Cómo deberíamos manejar fósforo? Conocer el nivel de P Bray según análisis de suelo
Relación entre el contenido de P disponible del suelo (Bray 1) y los rendimientos de los cultivos Soja-Girasol (9-14) Maíz (13-18) Alfalfa (20-25) Trigo (15-20)
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)
Probabilidad de Respuesta y Beneficio Económico Rendimiento Relativo (%) 100 50 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
Recomendaciones orientativas de fertilización fosfatada para forrajeras Nivel P Bray Valoración agronómica Alfalfa Pasturas consociadas Gramíneas - mg/kg - --------------- kg P/ha --------------- < 5 Muy bajo 100 125 75 100 50 75 6 10 Bajo 75 100 50 75 25 50 11 15 Medio bajo 50 75 25 50 10-25 16 20 Medio alto 25 50 10-25 - 21 30 Alto 10-25 - - > 30 Muy alto - - - Pasturas consociadas incluye leguminosas + gramíneas
Extracción de nutrientes de distintos cultivos Nutriente kg de nutriente / tonelada de cultivo* Trigo Maíz Soja Sorgo Alfalfa Festuca Nitrógeno 18 13 49 17 27 21 Fósforo 3.3 2.6 5.3 3.0 2.8 2.7 Potasio 3.3 3.5 17 3.0 21 23 Calcio 0.4 0.2 2.7 1.0 12 6.0 Magnesio 2.3 1.3 3.2 1.0 2.8 2.1 Azufre 1.3 1.2 2.5 2.0 4.0 3.0 * La extracción está expresada en base a la Humedad Comercial (Hc) de grano de cada cultivo, o base materia seca para forrajeras Ciampitti y García (2007 y 2008)
Fósforo para pasturas en Nueva Zelanda La importancia del P en la pastura radica en:» aumentar la MS total» mejorar la fijación simbiótica de N por las leguminosas El P se aplica al voleo en:» una dosis anual: si es de mantenimiento (hasta 60 kg/ha)» dos dosis: si se requiere subir los valores del análisis de suelo Momento de aplicación de P:» en cualquier momento del año, aunque se evita en invierno con suelos saturados M. Bermudez (2007)
Dosis requeridas de nutrientes para mantener el nivel óptimo (con distinta carga animal) Vacas 1 /ha P K S ------------------ kg/ha ------------------ 2.0 20-28 20-50 10-23 2.5 27-36 25-58 13-30 3.0 34-45 40-70 16-35 3.5 43-55 50-82 19-40 4.0 54-65 60-95 22-45 1 vaca de 400 kg de peso vivo produciendo 290 kg de sólidos de leche Dosis de mantenimiento: requieren, por lo menos, remplazar los nutrientes removidos en producto (ej. leche, carne) y los perdidos del suelo (ej. lixiviación, escorrentía) M. Bermudez (2007)
Uruguay Exploración de deficiencias de K en maíz y sorgo en la región oeste Problemas detectados en 2005/06 Ensayo en 2006/07 en V. Constitución (Salto)
Ensayo Potasio en Maíz - Young (Uruguay) Cano et al. (2007/08) (La Macarena) Rendimiento de Maíz (kg/ha) 5000 4000 3000 2000 1000 0 313 b 349 b 346 b 3976 a Testigo 70 kg Urea 150 kg Sulfato de amonio 150 kg KCl 150 kg KCl + 150 kg Sulfato de amonio
Calibración para Potasio en Uruguay Barbazán (2009) a partir de información de 34 ensayos de Bautes y Beux; Garcia y Quincke; y Cano y col. Alta probabilidad de respuesta por debajo de 0.34 meq/100 g (equivalente a 133 ppm K intercambiable)
Aplicación de Cal en Alfalfa (María Juana) CON CALCIO 6.220 kg/ha de M. S. en 6 cortes TESTIGO: SIN CALCIO 4.760 kg/ha de M. S. en 6 cortes Fontanetto, 2011
El termino ph del suelo se usa para describir la acidez o basicidad relativa del suelo
Disponibilidad de cationes en el suelo Relaciones Porcentaje de saturación de la CIC Ca 50-70% Mg 10-15% K 5% Relaciones Ca/Mg < 10-15 K/Mg < 2-5 (Havlin et al., 1999) Relación ideal K:Mg:Ca 01:03:09 a 01:05:25 (Vitti, 2002)
Las arcillas y la materia orgánica determinan la CIC Arcilla Materia orgánica 10-150 meq/100g 200-400 meq/100g La CIC de la materia orgánica es mayor meq/100 g = cmol/kg
CIC y contenido de arcilla o arena 30 25 CIC (cmol/kg) 20 15 10 5 CIC = 32.94-0.326 Arena R 2 = 0.928 0 0 20 40 60 80 100 30 Arena (%) 25 Establecimiento El Oscuro Perugorria (Corrientes, Argentina) CIC (cmol/kg) 20 15 10 5 0 CIC = 2.85 + 0.726 Arcilla R 2 = 0.913 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Arcilla (%)
Al intercambiable (meq/100 ml) ph 5.5 ph del suelo Relación entre el Al intercambiable y el ph del suelo en 40 muestra de capa superficial (0-20 cm) de suelos del Cerrado brasilero (Sousa et al., 1986)
ENCALADO Método de la saturación por bases ( SB SB NC( t. ha 1 ) 2 1 PRNT ) T NC = Necesidad de CAL en t/ha para la capa de 0-20cm. SB1 = Saturación por bases actual del suelo SB2 = Saturación por bases deseada para el cultivo T = Capacidad de intercambio catiónica potencial del suelo en cmolc/dm3 o meq/100cm3 de suelo PRNT = Poder relativo de neutralización total del calcáreo (%)
Deficiencia de S en Maíz
Azufre en Alfalfa UEEA INTA 9 de Julio (Bs. As.) - Carta et al., 2001 MO 3% P Bray 4 ppm ph 6 S-sulfatos 14 ppm Materia seca (kg/ha) 16000 12000 8000 4000 11230 + 2746 + 3265 + 1029 13976 14495 12259 Primer año de producción - 5 cortes + 4374 15604 0 Testigo 5 kg S 10 kg S 20 kg S 30 kg S 163 kg MS por kg de S aplicado con la dosis de S de 20 kg/ha Fertilización de base de 25 kg/ha de P como superfosfato triple
Alfalfa: S, B y Zn en la región central de Santa Fe La Colonias - Campaña 2006/07 - EEA INTA Rafaela (Santa Fe) Fontanetto y col. (2008) 14514 15421 14943 15696 9067 MO 2.4%, P Bray 19 ppm, ph 5.9, CIC 15 meq/100g, Ca 8.2 meq/100 g, Mg 1.1 meq/100 g Refertilización Evaluación de Marzo 2006 a Marzo 2007 (9 cortes)
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)
Foto: Ing. Edith Weder
Esquema de balance de nutrientes a nivel de establecimiento ( tranqueras adentro ) Entradas Nutrientes de fertilizantes Nutrientes extrafertilizantes Alimentos Animales Fijación Desinfectantes Precipitaciones Residuos Reservas de nutrientes del suelo Incluyendo residuos orgánicos que son reciclados (materia vegetal y fecal) Perdidas de nutrientes Lavado Inmovilización Erosión Flujos superficiales y laterales Fuego Residuos animales Residuos vegetales Perdidas en producción Salidas Nutrientes exportados del establecimiento en productos Ventas de leche, quesos, cremas Venta de animales o carne Venta de granos y otros productos vegetales Adaptado de Neville et al. (2004)
Alfalfa: Extracción de nutrientes (Adaptado de Fontanetto y Gambaudo, 1993) 10 toneladas de materia seca acumulan Granos de Soja 300 kg de Nitrógeno 35 kg de Fósforo 300 kg de Potasio 110 kg de Calcio 25 kg de Magnesio 35 kg de Azufre 5 ton 5 ton 15 ton 35 ton 9 ton 7 ton
Remoción de nutrientes en productos animales (Mathews et al., 1996) Nutriente Carne Leche g nutriente/kg carne g nutriente/kg leche Nitrógeno 27.2 0.6 Fósforo 6.8 1.0 Potasio 1.5 1.2 Azufre 1.5 0.4 Calcio 12.8 1.1 Magnesio 0.4 0.01 Producciones de carne de 600-900 kg/ha remueven 16-25 kg de N y 4-6 kg de P por ha Producciones de leche de 10000 L/ha remueven aproximadamente 600 g de N y 1 kg de P por ha
Traslados de fertilidad en sistemas ganaderos (Díaz Zorita y Barraco, 2002) P extractable (ppm) a 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Sistema de producción Tambo Guachera Carne intensivo Se realizan remociones superficiales y rellenados frecuentes Carne extensivo Duración del pastoreo (días) 0.5 1 6 15 Ubicación 72.85 a Aguada en el molino 16.8 c Callejón 23.9 b Parcela con aguada P (ppm) 14.1 d Parcela sin aguada Lote 36 54 41 26 Callejón 64 73 71 74 Corral encierre 58 72 73 74 Aguada 64 73 71 74
Balance de nutrientes: uso de Overseer Balance de: N, P, K, S, Ca, Mg, Na, H Emisión de gases (CH 4, N 2 O, CO 2 ) y energía Medio ambiente: lixiviación de N, escorrentía de P Pasturas: bovinos leche y carne, ovinos, ciervos Cultivos arables: varios Horticultura: manzana y kiwi El modelo es gratis: http://agresearch.co.nz/overseerweb M. Bermudez (2007)
El impacto ambiental de la nutrición Ciganda y La Manna, 2013; Barreto et al., 2014; Piñeiro Rodríguez y Perdomo, 2014 En Uruguay existen reportes actuales de elevados valores de concentración de P en ríos y lagos, principalmente en las cuencas con mayor intensificación agropecuaria. Recientemente han ocurrido eventos de crecimientos explosivos de algas en algunas de estas cuencas, que afectaron la calidad del agua suministrada a la población. existen evidencias que en suelos bajo pasturas sembradas sin laboreo la mayor proporción de P que se transporta hacia los cursos de agua lo hace en forma soluble. Esto se debe en parte a la fertilización en superficie, que reduce la superficie del suelo que entra en contacto con el P aplicado, y limita por tanto la adsorción de este nutriente por el suelo. Las cargas de P proveniente de suelos bajo pradera son muy superiores a las provenientes de campo natural, las cuales además representan un bajo porcentaje del área. Los sistemas intensivos de engorde a corral son puntos de elevada concentración de entrada de nutrientes al ambiente (acumulación) en la superficie ya que generalmente presentan valores elevados de concentración de N y P en el agua de escurrimiento. Estos valores pueden mantenerse elevados luego de remover los animales (~ 3 meses), principalmente el P. Es necesario, por lo tanto, un manejo adecuado del sistema, tanto del estiércol como del escurrimiento, para evitar la llegada de estos agentes contaminantes al agua superficial y subterránea. El riesgo de contaminación con NO - 3 del agua subterránea se hace más evidente en encierros temporales o abandonados.
Nutrientes en Estiércol Adaptado de Mallarino (2014) Animal N P K % de Nutriente Disponible* Vacunos 30-40 80-100 90-100 Aves 50-60 90-100 90-100 Cerdos 90-100 90-100 90-100 * Comparado con fertilizante. PMR 1003, Sawyer y Mallarino, ISU Relaciones de N-P-K disponible: Exceso de P al aplicar estiércol de aves y vacunos basada en N para maíz en rotación con soja Líquidos: Alta variabilidad en concentración pero fácil aplicación uniforme, se puede inyectar y usar VRT Sólidos: Muy alta variabilidad, difícil y más costosa aplicación uniforme, no se puede incorporar en directa En muchos casos, hay contaminaciones de hormonas y antibióticos Obligatoriedad de Plan de Manejo de Nutrientes con un número determinado de animales
Uso del Índice de Pérdida de P Erosión (P en Sedimento) Escurrimiento Superficial (P Disuelto) Origen del P - P en el suelo - Dosis, Forma y Momento de Aplicación Drenaje Interno (P Disuelto) Prácticas de conservación de suelo y agua Adaptado de Mallarino (2014)
Aportes de la Nutrición de Suelos y Cultivos para la Producción Sustentable de Cultivos Mejores resultados productivos y económicos Efectos positivos en calidad/salud de suelo Balances de nutrientes a nivel predial, regional y nacional Contaminación de aire, agua y/o suelos lo importante es Manejar eficientemente los nutrientes del suelo y los aplicados, dentro del sistema de producción Monitorear los recursos Utilizar la información disponible Generar la investigación que sea necesaria
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