Interpretación n de análisis de suelos y recomendación n de fertilización AGRO 4037 Fertilidad de Suelos y Abonos Objetivos 1. Presentar la forma correcta de interpretar un analisis de suelos 2. Demostrar porque es importante utilizar la herramienta de analisis de suelos 3. Presentar la metodología utilizada en la recomendación de fertilización (concepto de extracción) 4. Elaborar una recomendación de fertilización basado en un analisis de suelos (concepto de suficiencia) Fertilización en Forrajeras 2 1
Manejo de nutrientes (Def.) Manejar la cantidad, fuente, localización, forma y tiempo de la aplicación de nutrientes y enmiendas al suelo para asegurar óptima fertilidad del suelo y producción de cultivos y minimizar el potencial de degradación ambiental, en particular el agua Fertilización en Forrajeras 3 Objectivos de buenas prácticas de fertilización o de manejo de nutrimentos Maximizar producción Optimizar ganancia económica Producir una buena calidad de producto Utilizar mejor las reservas nutricionales del suelo Protejer o mejorar la calidad del suelo Considerar el impacto sobre los recursos naturales Fertilización en Forrajeras 4 2
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. Fertilización en Forrajeras 5 Un individuo puede evaluar la fertilidad de suelos por: Observación visual de plantas (síntomas visuales de deficiencia en la planta) Pruebas empíricas en el campo Ensayos pequeños en umbráculos Fertilización en Forrajeras 6 3
Un agrónomo puede evaluar la fertilidad de suelos por: Observación visual de plantas (síntomas visuales de deficiencia en la planta) Pruebas empíricas en el campo Ensayos pequeños en umbráculos Ensayos en el campo (replicados o no replicados) Análisis de planta (foliar) Análisis de suelos Fertilización en Forrajeras 7 El termino general de Prueba de Suelo envuelve cinco aspectos distintos 1. Muestreo de suelos y preparación de la muestra 2. Extracción de los nutrimentos del suelo 3. Análisis del extracto 4. Interpretación del análisis basado en a. Información de correlación b. Información de calibración 5. Recomendación Fertilización en Forrajeras 8 4
La utilidad del análisis de suelo dependerá de cuan confiable es la muestra del cual se deriva Profundidad Selección de área para muestrear Número de submuestras por muestra Numero de muestras por finca Apariencia o características del cultivo Época de muestreo Frecuencia de muestreo Misceláneo Fertilización en Forrajeras 9 5
Tomado de Muñiz, (SEA) Objetivos de una prueba (análisis) de suelos Proveer un índice de la disponibilidad de nutrimento Debe ser rápida, reproducible y barata Debe relacionar el índice al requisito nutricional del cultivo de interés Deber relacionar ese índice a una probabilidad de que haya respuesta o no al abonamiento (niveles bajos, medianos, altos) Debe conducir a la recomendación de abonamiento Fertilización en Forrajeras 12 6
Análisis de suelos Es una extraccion química de alguna forma del nutrimento en el suelo El valor numerico no tiene ningun significado a menos que este cuantitativamente relacionado con el nivel de produccion de un cultivo (crecimiento o respuesta) La medida del nutrimento extraído no indica la cantidad absoluta disponible A medida que la cantidad de P en suelo extraíble aumenta la probabilidad a que haya una respuesta a la fertilización disminuye Fertilización en Forrajeras 13 Selección de la solución extractora (1/3) 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 Fertilización en Forrajeras 14 7
Selección de la solución extractora (2/3) 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 planta y vice versa Para cuantificar el grado de asociación se utilizan los parámetros estadísticos de correlación (r) o regresión (r2) Fertilización en Forrajeras 15 Selección de la solución extractora (2/3) Remueve o extrae la forma de nutrimento que la planta utiliza Hay muchas soluciones y metodologías de extracción 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 y una buena solución extractora sería una que desplace los nutrimentos de los sitios de intercambio durante la extracción Fertilización en Forrajeras 16 8
Forma correcta de interpretar un análisis de suelos Concepto incorrecto de nutrientes disponibles como parte de fracciones discretas en el suelo No-disponible Disponible Concepto correcto de disponibilidad de nutrientes como un continuum en el suelo Aumento en disponibilidad A B C Extractante del Suelo Fertilización en Forrajeras 17 Forma correcta de interpretar un análisis de suelos Aplicacion de P a largo plazo causa acumulacion de P en suelos El aumento de P puede aumentar P en aguas superficiales Aplicacion de P puede basarse en: Analisis de suelos (STP) Niveles críticos ambientales P index Fertilización en Forrajeras 18 9
Modelo conceptual del significado del analisis de suelos 100 90 Rendimiento del cultivo Perdidad de P en escorrentía (ppm) 1.4 1.2 Rendimiento relativo (%) 80 70 60 50 40 30 20 10 Bajo Mediano Alto Muy alto Extremadamente alto 1 0.8 0.6 0.4 0.2 mg P/L 0 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 Bray 1 P (mg/kg) Fertilización en Forrajeras 19 Soil test P Category Olsen Bray1 Mehlich3 Comments Medium 12-35 10-20 ND a The upper limit of the Medium category is the suggested agronomic critical soil test P level, beyond which there exists a low probability of agronomic crop response to addition of inorganic or organic P (Muñiz-Torres, 1992 High 36-123 21-131 <167 The High category is the range of soil test P values in which P addition can be applied in excess of suggested agronomic critical levels but no crop response is expected. The minimum value of the category corresponds to the agronomic critical levels and the maximum value to a dissolved P value of 0.5 mg/l. Very High 124-179 132-197 168-253 The Very High category is the range of soil test P values in which P addition should not exceed crop uptake and application should be performed with caution. The minimum and maximum values of the category correspond to a calculated dissolved P value of 0.5 and 1.0 mg/l, respectively. Extremely High >179 >197 >253 The Extremely High category includes soil test P value beyond which no additional P (inorganic or organic) should be permitted to be applied and corresponds to a calculated dissolved P value greater than 1 mg/l. Fertilización en Forrajeras 20 10
Respuesta de plátanos a Mg en el suelo 120 110 100 Relative Yield (%) 90 80 70 60 50 Experimental data Cate & Nelson model y = a - b* exp(-cx) 40 0.66 0 1 2 3 4 5 6 7 Soil Mg (cmol(+)/kg) Fertilización en Forrajeras 21 120 Rendimiento relativo (%) 100 80 60 40 20 y = -0.0963x 2 + 5.2549x + 27.665 R 2 = 0.9459 0 0 10 20 30 40 Prueba de P (ppm) Nivel de aplicacion(kg P2O5/ha) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 y = 0.0912x 2-5.9752x + 106.21 R 2 = 0.9883 0 5 10 15 20 25 30 35 Prueba de suelo (ppm) 11
Nivel Probabilidad a respuesta Recomendación bajo mediano alto muy probable posible poco o muy poco probable requisito del cultivo + aumetar el nivel del suelo requisito del cultivo + aumentar el nivel del suelo moderadamente mantener el nivel del suelo Fertilización en Forrajeras 23 Fertilización en Forrajeras 24 12
Respuesta de solanacea a N, P, y K en suelos de la costa semi-árida 100 Relative yield (%) 80 60 40 Study number: 20 0 100 200 300 400 500 N rate (kg/ha) 0 100 200 300 400 500 0 100 200 300 400 500 P2O5 rate (kg/ha) K 2 O rate (kg/ha) Fertilización en Forrajeras 25 Concepto de suficiencia, Precaución!!! Existe una base teórica muy elaborada que sirve de trasfondo Una gran parte del trabajo experimental no se ha realizado en PR Aun con todos los mejores datos disponibles, las recomendaciones de fertilización son una mezcla de ciencia y arte Fertilización en Forrajeras 26 13
Calidad de agua en PR Fertilización en Forrajeras 27 Objetivos 1. Presentar la forma correcta de interpretar un analisis de suelos 2. Demostrar porque es importante utilizar la herramienta de analisis de suelos 3. Presentar la metodología utilizada en la recomendación de fertilización (concepto de extracción) 4. Elaborar una recomendación de fertilización basado en un analisis de suelos (concepto de suficiencia) Fertilización en Forrajeras 28 14
Formulación de una recomendación de fertilización Concepto de extracción (ejemplo de extracción para forrajeras) Concepto de suficiencia Fertilización en Forrajeras 29 Ejemplo en forrajeras, extracción de nutrientes (N, P, K) (Vicente-Chandler et al., 1983) Common Name Species (variety) Yield (lb./ac /yr.) Nutrient Extraction (lb./ac/yr.) N P K Napier Grass Pennisetum purpureun Schum. 25126 301 64 503 Guinea Grass Panicum maximum Jacq. 22988 288 44 363 Pangola Grass Digitaria decumbens Stant. 23612 298 47 356 Malojillo Grass Brachiaria purpurascens Raddi 23968 307 43 382 Congo Grass Brachiaria ruziziensis 29849 304 49 401 Estrella Grass Cynodon nlemfuensis 25215 346 58 418 Melao Grass Melinis minutiflora 13189 208 32 208 All forages(mean) 23423 292 48 376 Fertilización en Forrajeras 30 15
Enfoque generalizado (concepto de extracción) para realizar recomendaciones de fertilización para cultivos N f = N u N E f s Cultivos Forrajeras Guineo Plátanos Ñame Yuca Yautía Fertilización en Forrajeras 31 Recomendación de N Nu Ns N f = E f (330 121)/0.50 = 420 kg N/ha/año Respuesta hasta el nivel de aplicación de 440 kg/ha/año con un aumento mas leve entre 440 y >1,000 kg N/ha/año Se reduce eficiencia de utilizacion (51.3 30.6%) Fertilización en Forrajeras 32 16
Recomendación de P N f Nu N = E f s Forrajeras extraen aprox. 54 kg P/ha/año Deciden entonces que 65 kg P/ha/año o 150 kg P 2 O 5 /ha/año son las cantidades de P recomendables (65 x 2.29 = 149) Fertilización en Forrajeras 33 Recomendación de K Nu Ns N f = E f Forrajeras extraen sobre 400 kg K/ha, pero se consideró 300 kg K/ha como valores mas razonables Se asume que el suelo puede suplir aprox. 100 kg K/ha y se pierde (PP) el 25% (RN S)*PP + (RN S) (300 100)*0.25 + 200 = 250 kg K/ha año K K 2 O 250 x 1.2 = 300 kg K 2 O/ha/año Fertilización en Forrajeras 34 17
Formulacion Para obtener la formulación se utilizó el siguiente razonamiento: 400-150-300 (N-P 2 O 5 -K 2 O) kg/ha/año una proporción de 3:1:2 esto es igual a una formulación completa de 15-5-10 Si aplica 2,800 kg/ha/año (2,500 lbs/cda/año) de 15-5-10 se aproxima las cantidades de N, P 2 O 5 y K 2 O antes descritas Fertilización en Forrajeras 35 Pro s y con s Recomendación generalizada Fácil de entender Estimados numéricos se pueden obtener de la literatura Es una recomendación cuantitativa N s evaluado por un análisis de suelo no indica cantidad absoluta que suple el suelo Valores de N s de la literatura no pueden ser extrapolados a otros sitios No existen valores de E f para la mayoría de cultivos y sistemas de manejo Cantidades extraídas (estimada) pueden ser muy variables Fertilización en Forrajeras 36 18
Recomendación Conjunto Tecnológico Extracción del cultivo Respuesta máxima de aplicación de N kg N/ha 390 290 240 Irizarry et al., 2002 Fertilización en Forrajeras 37 Trabajos en progreso o reciente en el cual se documenta la respuesta de cultivos a la aplicación de nutrientes: ñames (N, P, K, micronutrientes) guineos (N) plátanos (Mg) cítricas (N, P, K) tomates (N) plátanos (N y K) Fertilización en Forrajeras 38 19
Objetivos 1. Presentar la forma correcta de interpretar un analisis de suelos 2. Demostrar porque es importante utilizar la herramienta de analisis de suelos 3. Presentar la metodología utilizada en la recomendación de fertilización (concepto de extracción) 4. Elaborar una recomendación de fertilización basado en un analisis de suelos (concepto de suficiencia) Fertilización en Forrajeras 39 Metodología para el método de suficiencia Escoger el cultivo Establecer o escoger el requisito nutricional del cultivo Respuesta a la aplicación del nutrimento Nivel de extración basado en concentración y rendimiento esperado Valores de extracción de la literatura Realizar análisis de suelos Categorizar el valor numérico en bajo, mediano, o alto Determinar si está por encima o debajo del nivel crítico Recomendar la cantidad de nutrimento a aplicar basado en la totalidad o una porción del requisito nutricional del cultivo Fertilización en Forrajeras 40 20
Posibles recomendaciones Categoría del análisis de suelo Bajo - Aplicar la totalidad del RN Mediano Aplicar entre ½ y ¾ el RN Alto Aplicar entre 0 y ½ el RN Potasio Fósforo Bajo Mediano Alto Bajo 120-60-300 120-60-200 120-60-100 Mediano 120-30-300 120-30-200 120-30-100 Alto 120-0-300 120-0-200 120-0-100 Fertilización en Forrajeras 41 Guía para la Interpretación de Análisis de Nutrimentos en Suelos. Nivel en el Suelo [1] Nutrimento Bajo Mediano Alto N Total (%) < 0.1 0.1 0.2 > 0.2 P Bray I (ppm) [2] < 10 10-20 > 20 P Bray II (ppm) < 20 20-40 > 40 P Olsen (ppm) < 12 12-35 > 35 Ca (cmol c /kg) [3] < 3 3-6 > 6 Mg (cmol c /kg) < 1.5 1.5 2.5 > 2.5 K (cmol c /kg) < 0.2 0.2 0.4 > 0.4 Fe (ppm) [4] 0 2.5 2.6 4.5 > 4.5 Mn (ppm) < 1.0 > 1.0 Zn (ppm) 0 0.5 0.6 1.0 > 1.0 Cu (ppm) < 0.2 > 0.2 [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, 1992. [3] Niveles de cationes básicos extraíbles (Ca, Mg, K) con NH 4 OAc. Fuente Muñiz Torres, 1992. [4] Niveles para micronutrimentos (Fe, Mn, Zn, y Cu) extraíbles con DTPA. Fuente Tisdale et al., 1985. Fertilización en Forrajeras 42 21
Cultivo, solanaceas en suelos de la costa sur de P.R. Cultivo, solanaceas en suelos de la costa sur de P.R. Analisis de suelos N =? P = 80 ppm (Bray1) Alto K = 562 ppm (NH4OAc) Alto Requisito nutricional (kg/ha) N = 120 P 2 O 5 = 60 K 2 O = 300 Recomendación (kg/ha) N = 120 P 2 O 5 = no aplicar K 2 O = no aplicar Fertilización en Forrajeras 43 Cultivo, forrajera de corte en la costa norte, no recibe estiercol Analisis de suelos N =? P = 5 ppm (Bray1) Bajo K = 120 ppm (NH4OAc) Mediano Requisito nutricional (kg/ha) N = 400 P 2 O 5 = 60 K 2 O = 300 Recomendación (kg/ha) N = 400 P 2 O 5 = 60 K 2 O = 225 Fertilización en Forrajeras 44 22
Por supuesto que la cantidad total recomendada no lo es todo porque: Teconología disponible para el agricultor Fuente de fertilizantes disponibles Frequencia de aplicacion Momento de aplicación Epoca de aplicación Rentabilidad económica Fertilización en Forrajeras 45 Secuencia para realizar una interpretación de un análisis de suelos: 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. Evaluar problemas de salinidad y / o toxicidad de elementos. Estimación de disponibilidad del N y S con relación a la materia orgánica, condiciones climáticas y posibilidades de que ocurra mineralización. Identificación de niveles de P. Relacionar con niveles críticos establecidos y requisitos específicos para cultivos. 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 Establecimiento de causas de deficiencia en base a niveles de otros parámetros (tal vez físicos). Elaboración de una síntesis o conclusión en la que se ordenen jerárquicamente, según su importancia de atenderlos, los problemas diagnosticados en ese suelo. Fertilización en Forrajeras 46 23