requisitos nutricionales de los cultivos y...

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Requisitos nutricionales de los Requisitos nutricionales de los cultivos y recomendaciones de cultivos y recomendaciones de

fertilizacifertilizacióónn

AGRO 6505 – Fertilidad de Suelos y Abonos Avanzada

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Objetivos

1. Presentar metodologías utilizadas para hacer recomendaciones de fertilización

2. Proveer base para que estudiante realize su propia busqueda de información

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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

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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

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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

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Formulación de una recomendación de fertilización

• Concepto de extracción• Concepto de suficiencia

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Requisito nutricional

• Requisito nutricional (RN)• Extracción de nutriente (Extr, g)• Respuesta a la aplicación (Rapl)

• Recomendación de fertilización (RF)• RF = f(RN * F); donde F es un factor que

puede envolver muchas consideraciones, algunas cuantitativas y otras descriptivas

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Modelos conceptuales

1. Extracción de nutriente Extr • planta entera• grano o frutoPuede considerar además • Extracción de nutrientes y eficiencia• Extracción de nutrientes, capacidad del suelo a

suplir nutriente y eficiencia2. Respuesta a la aplicación

• sin analisis de suelo• analisis de suelo

3. SSNM

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Modelo utilizado depende de el nutriente N, P, K

• movilidad del nutriente en suelo• información disponible (literatura)• conocimiento del cultivo• tecnología disponible del agricultor

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1 Extracción de nutrientea. Nitrogeno (Havlin et al. 2005, p. 352-356) y otras variaciones

RFN = (REsp x f) – S, - (MO - RV – M); donde, REsp es el rendimiento esperado, f es el coeficiente

de N, S es NO3- en suelo previo a siembra, MO es el N mineralizado, RV es el N que proviene del residuo vegetativo, M es el N que proviene del estiercol

Cultivos: granos (maiz, trigo)Otros nutrientes: ?

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1. Extracción de nutrienteb. Aplicar lo que extrae el cultivo en el fruto (frutales)

Citricos Tucker et al. 1995RF = Extr, fruto / Ef ; donde Ef es la eficiencia N 0.2 a 0.4 para fincas

con buena producciónAlternativaRF = [Extr, fruto – (MO – RV) ] / Ef ;

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1. Extracción de nutrienteb. Aplicar lo que extrae el cultivo en el fruto (citricos)

Rendimiento optimo es de 800 a 1000 cajas

3 Asumir 150 arboles/cda

3 Asumir 200 - 300 kg/arbol

Frutas /arbol (800 - 1200)

2 Asumir 202 g o 0.447 lb / china (Gonzalez et al 2002)

1 Asumir 1 caja = 90 lb

0.10.0010.00030.006Cu

0.20.0040.00100.02Zn

0.10.0020.00050.011Mn

0.30.0050.00120.024Fe

20.90.4220.0941.9Mg

49.51.0000.2244.5Ca

193.63.9110.87417.6K

15.40.3110.0701.4P

137.52.7780.62112.5N

lbs/acre 3lb / ton china 1lbs / 1000 china 1,2lbs/100 cajaElemento

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Aguacate

B

0.00470.047Cu

0.00950.095Zn

0.00470.047Mn

0.02120.212Fe

0.44S

0.88Mg

0.77Ca

6.161K

0.88P

4.141N

kg/ton fruitkg/ha

Extraccion de nutrientes en 10ton/ha

Fuente: Huett y Dirou, 2000, Aust. J. Exp. Agric. 40: 1137-1143

Aguacate

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Cítricos (var. Tangelo) Gonzalez-Velez y Ruiz-Sifre, (2001) J. Agric. Univ. P.R. 85: 41-47

• Rmax fue de 375 frutos/arbol, 77 kg /arbol, peso/fruta 217 g

• Respuesta a N > 341 kg N/ha• No hubo respuesta a P (0 a 50 kg P/ha, P

extraíble (Bray 1) 30.2 mg/kg• No hubo respueta a K (0 a 188 kg K/ha),

K intercambiable (NH4OAc) 0.72 meq/100g

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Parcha

0.001650.033B

0.002250.045Cu

0.004150.083Zn

0.002150.043Mn

0.012450.249Fe

0.36S

0.24Mg

0.255Ca

3.978K

0.36P

2.7555N

kg/ton fruitkg/ha

Extraccion de nutrientes en 20ton/ha

Fuente: Huett y Dirou, 2000, Aust. J. Exp. Agric. 40: 1137-1143

Parcha

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Mango

*Rendimiento de 110 fruto/arbol, 120 arboles cda, 0.5-0.75 lb fruto = 7,500 - 10,700 lb/acre

0.1440.101040.0120.12B

0.04440.0311540.00370.037Cu

0.02160.0151560.00180.018Zn

0.06840.0479940.00570.057Mn

0.10080.0707280.00840.084Fe

1.20.8420.11S

2.41.6840.22Mg

2.41.6840.22Ca

1812.631.515K

2.41.6840.22P

13.29.2621.111N

kg/ha*kg/ton fruitkg/ha

Extraccion de nutrientes en 10ton/ha

Fuente: Huett y Dirou, 2000, Aust. J. Exp. Agric. 40: 1137-1143

Mango

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Mango

64.42.31.7S

20.532.2Mg

3.22.6Ca

22930.921.5K

46.71.71.39P

34222.417.7N

1870013300Rendimiento

kgkg/ha

RecomBASitio

Mango, Xiuchong et al. 2001, Better Crops. 15: 16-19

Forrajeras

lbs/2000 lbs mslbs ms/acre

3992523,475Extracción (Vicente-Chandler et al. 1983)

K2OP2O5NRendimientoForraje

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Enfoque generalizado (concepto de extracción) para realizar recomendaciones de fertilización para cultivos

Cultivos• Forrajeras• Guineo• Plátanos• Ñame• Yuca• Yautía

u sf

f

N NNE−

=

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Ejemplo en Guineo, extracción de nutrientes (N, P, K) de guineo (Grand Nain) en un Ultisol (Irizarry et al., 1988)

• Clon Grand Nain

• Corozal clay (pH 5.2; P 5.1 ppm, (Ca 9, Mg 3, K 0.5 meq/100g)

• Densidad 2,250 plantas/ha

• Fertilización 0, 1,350, 2,680 kg/ha 10-5-30-3 (N-P2O5-K2O MgO) y EM, fraccionado cada 3 meses

• No hubo efecto de la fertilización sobre rendimiento

• Rendimiento de 55,484 kg fruto/ha; 28.4 kg/racimo

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Raciocinio para el desarrollo de recomendación de fertilización

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Recomendación de fertilización

• 392-64-970-85 (N-P2O5-K2O-MgO); kg/ha

• 6.1-1-15-1.3

• 3,250 kg/ha de 12-2-30-3

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Pro’s y con’s

• Recomendación generalizada

• Fácil de entender

• Estimados numéricos se pueden obtener de la literatura

• Es una recomendación cuantitativa

• Ns evaluado por un análisis de suelo no indica cantidad absoluta que suple el suelo

• Valores de Ns de la literatura no pueden ser extrapolados a otros sitios

• No existen valores de Ef para la mayoría de cultivos y sistemas de manejo

• Cantidades extraídas (estimada) pueden ser muy variables

u sf

f

N NNE−

=

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25Irizarry et al., 2002

392Recomendación (Irizarry et al. 1988)

240Respuesta máxima a la aplicación de N

276Extracción del cultivo

395Recomendación Conjunto Tecnológico

kg N/ha

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Costo ($)

• 392 - 240 = 150 kg N/ha• SA = $0.79/lb N = $261/ha• Urea granulada = $0.52/lb N = $172/ha

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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)• Cítricos (N, P, K)• Tomates (N)• Plátanos (N y K)

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Respuesta a la aplicación

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Respuesta de solanacea a N, P, y K en suelos de la costa semi-árida

Study number:

P2O5 rate (kg/ha)

0 100 200 300 400 500

N rate (kg/ha)

0 100 200 300 400 500

Rel

ativ

e yi

eld

(%)

20

40

60

80

100

K2O rate (kg/ha)0 100 200 300 400 500

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Cultivo Respuesta1 Referencia Caña de azucar xx / + Samuels and Capó (1956) Caña de azucar (18 siembras consecutivas) x Bonnet, J. A. (1963) Piña (cv. Red Spanish), Lares clay, Bayamón

sandy loam xx/+ Samuels et al. (1956)

Café x Abruña et al. (1965) Café x Abruña et al. (1959) Café x Rodríguez et al. (1964) Maiz x Spain (1971) Melón + Spain (1973) Pepinillo + Spain (1973) habichuelas + Spain (1973) Plátanos (San Antón) x Samuels et al. (1978) Plátanos (Humátas, Corozal) + (45 kg P/ha)

x (retoño) Del Valle et al. (1978)

Batata (Ipomea batatas) x Navarro and Padda, (1983) Maiz (Pioneer X-306; exp. en campo) x Fox et. al. (1976) Cebolla (cv. Texas Grano 502) x Alers-Alers et al. (1979) Maíz (Pioneer x-306) + Del Valle et al. (1981) Maíz (Pioneer x-306) x Del Valle et al. (1981) Arróz (cv. Sinaloa) x Del Valle et al. (1981) Soya (Glycine max. L. (cv. Hardee) x Del Valle et al. (1981) Maíz (Pioneer x-306) + Del Valle et al. (1981) Maíz (Pioneer x-306) + Del Valle et al. (1981) Maíz (Pioneer x-306) x Del Valle et al. (1981) Habichuela (cv. Bonita) + Del Valle et al. (1981) Yerba Pangola (forrajera para corte) +(4)/8 suelos Vicente-Chandler et al. (1983) Yerba Napier (Fajardo clay) x Figarella et al. (1964) Yerba Guinea (Fajardo clay) x Figarella et al. (1964) Yerba Pangola (Fajardo clay) x Figarella et al. (1964) Yerba Napier (Mucara, Catalina clay) + Figarella et al. (1964) + = respuesta positiva, - = respuesta negativa, x = no hubo respuesta

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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

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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

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Guía para la Interpretación de Análisis de Nutrimentos en Suelos.

[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 NH4OAc. Fuente Muñiz Torres, 1992.[4] Niveles para micronutrimentos (Fe, Mn, Zn, y Cu) extraíbles con DTPA. Fuente Tisdale et al., 1985.

> 0.2< 0.2Cu (ppm)

> 1.00.6 – 1.00 – 0.5Zn (ppm)

> 1.0< 1.0Mn (ppm)

> 4.52.6 – 4.50 – 2.5Fe (ppm)[4]

> 0.40.2 – 0.4< 0.2K (cmolc/kg)

> 2.51.5 – 2.5< 1.5Mg (cmolc/kg)

> 63 - 6< 3Ca (cmolc/kg)[3]

> 3512 - 35< 12P Olsen (ppm)

> 4020 - 40< 20P Bray II (ppm)

> 2010 - 20< 10P Bray I (ppm)[2]

> 0.2 0.1 – 0.2< 0.1N Total (%)

AltoMedianoBajoNutrimento

Nivel en el Suelo[1]

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0.5x 0.75x * RE (considerar lo que se remueve del suelo)

100% del potencial de rendimiento es esperado sin la adición del nutrimento. No se espera un aumento en rendimiento con la aplicación de nutrimento.

Alto

0.5x 0.75x * RN1x 1.5x * RE

75 a 100% del potencial de rendimiento es esperado sin la adición del nutrimento. Se espera un aumento en rendimiento con la aplicación de nutrimento.

Mediano

1x * RN1x 2x * RE

50 a 75% del potencial de rendimiento es esperado sin la adición del nutrimento. Siempre se espera un aumento en rendimiento con la aplicación de nutrimento.

Bajo

Recomendación (RF) =InterpretaciónCategoría

• Recomendación fertilización (RF)

• Requisito nutricional (RN) = Respuesta máxima a la aplicación de nutrimento

• Requisito extracción (RE) = Cantidad máxima que puede extraer un cultivo

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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

120-0-100120-0-200120-0-300Alto

120-30-100120-30-200120-30-300Mediano

120-60-100120-60-200120-60-300Bajo

AltoMedianoBajoFósforo

Potasio

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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• P2O5 = 60• K2O = 300

• Recomendación (kg/ha) • N = 120• P2O5 = no aplicar• K2O = no aplicar

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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• P2O5 = 100• K2O = 300

• Recomendación (kg/ha)• N = 400• P2O5 = 100• K2O = 225

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Cultivo: Maíz para ensilaje, Valle de Lajas, Suelo Fraternidad (análisis de suelo)

0.74.20.73.114.780.430.339.6337.789125.27.3B

0.64.60.79.719.350.360.3411.1638.183165.56.9A

-------------------------ppm----------------------------------meq/100g--------ppmppm%

BCuZnMnFeSO4-SNaKMgCaBray-1

PNO3-

NOMpHID

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Cultivo: Maíz para ensilaje, Valle de Lajas, SueloFraternidad (interpretación)

Parte A del predio• Analisis de suelos

• N = alto ?• P = 31 ppm (Olsen) alto• K = 0.34 meq/100g mediano• Ca alto• Mg alto• Fe alto• Mn alto• Zn bajo• Cu alto• B alto

• Requisito nutricional (kg/ha) • N = 125 - 200• P2O5 = 60• K2O = 100

Parte B del predio• Analisis de suelos

• N = alto ?• P = 9 ppm (Olsen) bajo• K = 0.33 meq/100g mediano• Ca alto• Mg alto• Fe alto• Mn alto• Zn bajo• Cu alto• B alto

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Cultivo: Maíz para ensilaje, Valle de Lajas, SueloFraternidad (recomendación)

• Cantidad: 150-50-75 lb/acre (N-P2O5-K2O)• Proporción: 3-1-1.5

1. 500 lbs/acre 15-5-7.5 (75-25-38) x 22. 500 lbs/acre 20-10-15 (100-50-75)

100 lbs/acre urea (46-0-0)3. 300 lbs/acre 16-16-25 (48-48-75)

215 lbs/acre urea (99-0-0)

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Secuencia para realizar una interpretación de un análisis de suelos:

1. 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.

2. Evaluar problemas de salinidad y / o toxicidad de elementos.3. Estimación de disponibilidad del N y S con relación a la materia

orgánica, condiciones climáticas y posibilidades de que ocurra mineralización.

4. Identificación de niveles de P. Relacionar con niveles críticos establecidos y requisitos específicos para cultivos.

5. 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

6. Establecimiento de causas de deficiencia en base a niveles de otros parámetros (tal vez físicos).

7. Elaboración de una síntesis o conclusión en la que se ordenen jerárquicamente, según su importancia de atenderlos, los problemas diagnosticados en ese suelo.

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Site Specific Nutrient Management “SSNM”

1. Escoger Rmax• comun usar 70-80%*Rmax

2. Estimar RN (requisito nutricional)• Considerar extracción de nutrientes cerca de 70-80%Rmax

• kg nutriente/kg grano3. Estimar NS

• No se debe usar el analisis de suelo• Nu - Extracción de nutriente por planta usando el concepto de

elemento faltante4. Estimar Ef

• Nu / Napl – nutriente extraído sobre nutriente aplicado

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u sf

f

N NNE−

=

Espinosa y García. 2008. Better Crops. 92: 8-10

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45

FIN