aspectos básicos del manejo del potasio dr. armando tasistro ipni-méxico y américa central...

Aspectos Básicos del Manejo del Potasio

Dr. Armando TasistroIPNI-México y América [email protected]

Temario• Ciclo del K• Formas y funciones en las plantas• Síntomas de deficiencia• Transporte a raíces• Formas en el suelo• Disponibilidad para plantas • Pérdidas• Fuentes• Extracción/remoción por cultivo

Estiércol BiosólidosResiduos

de plantasFertilizantes

K en la planta

K en solución del suelo

Compuestos y minerales

secundarios

Mineralesprimarios

Adsorción/intercambio

Desorción/intercambio

Fijación

Liberación

Materia orgánica

Cosecha del cultivo

Escorrentía yerosión

K lixiviado

Ciclo del K

Meteorización

FORMAS Y FUNCIONES EN LAS PLANTAS

Formas

• tomado como K+

• en solución o en cargas negativas de superficies de tejidos

• concentración en tejidos: 0.5 – 6.0 %

Funciones

• relacionadas a concentración iónica de soluciones en células– relaciones hídricas– balance de cargas– presión osmótica

Funciones


• balance eléctrico de NO3-

Funciones


• fuerza que provoca entrada de agua en raíces

• turgencia• estomas

Fotosíntesis

• absorción de CO2

• actividad de RuBP carboxilasa

• respiración

concentración de K en el tejido (% MS)as

imila

ción

de

CO

2 [m

g/(d

m2.

h)]

MAÍZ

Productos de la fotosíntesis

• síntesis y transporte a órganos reproductivos y de almacenamiento

• conversión en hidratos de carbono, proteínas, aceites


– síntesis y transporte a órganos reproductivos y de almacenamiento

– conversión en hidratos de carbono, proteínas, aceites • translocación de azúcares

requiere ATP• K necesario para síntesis

de ATP


• síntesis y transporte a órganos reproductivos y de almacenamiento

• conversión en hidratos de carbono, proteínas, aceites • almidón sintasa: azúcares

almidón• efectos en calidad

SÍNTOMAS DE DEFICIENCIA

maíz

soyaarroz

café

caña

papa

TRANSPORTE A RAÍCES

K en planta

K en solución

• Flujo de masa– 10% de requerimientos– importante con

• aplicación de dosis altas de fertilizante potásico

• mayoría del agua tomada por las raíces proviene de la zona fertilizada

• Difusión– 90% de requerimientos– baja disponibilidad de K+

para los cultivos con suelos secos o fríos

raíces de maíz

áreas de donde las raíces toman K+

FORMAS EN EL SUELO

K INTERCAMBIABLE

K en la planta



secundariosAdsorción/intercambio


Materia orgánica

K intercambiable

posicionesentre capas

posiciones planares

posicionesmargen

K+ (ion deshidratado)

K+ (ion hidratado)

Ca2+ (ion hidratado)

margen roto

posiciones cuña

capa vermiculita

K+ en solución

capa mica

capa vermiculita

capa vermiculita

capa mica

Capacidad amortiguadora del suelo

Habilidad del suelo para reabastecer K+ a la solución del suelo

Diagramas Capacidad/Intensidad (Q/I)

• Relación para un suelo entre K intercambiable (capacidad) y el K en la solución (intensidad)

• El compartimento de K intercambiable es el que abastece a la solución del suelo

• La capacidad amortiguadora del suelo A es mayor que la del suelo B– Al variar el K en

solución entre 1 y 2, el cambio en K intercambiable en el suelo A es mayor que en el suelo B

K en soluciónK

inte

rcam

biab

le0

1 2

Capacidad: Intensidad

Proporcional a la CIC• textura• encalado

Concentración de K en la solución del suelo alrededor de raíces de maíz en dos suelos de texturas contrastantes

• K intercambiable inicial• 0.17 cmol/kg (21% arcilla)• 0.37 cmol/kg (4% arcilla)

• Suelos difieren más en K en solución que en K intercambiable

distancia desde raíz (mm)

4% arcilla

21% arcilla

K NO INTERCAMBIABLE Y MINERAL

K en la planta



secundarios

Mineralesprimarios



Fijación

Liberación

Materia orgánica

Meteorización

K no intercambiable

K intercambiable

Transformación de las micas

estructura 2:1

CIC=0; 10% K

-K + H2O

-K +

H2O

-K + H2O

Plano de meteorización preferencial

mica con capa meteorizada

cationes hidratados intercambiables

CIC=30-50; 6-8% K

mica con capa y márgenes meteorizados


cuña

márgenes abiertos

centro

CIC=30-50; 4-6% K CIC=150; <1% K

Vermiculita




+K - H2O

+K -

H2O

+K - H2O

Fijación del K

¿Qué es el Sandwich de Potasio?

El “pan” del sandwich:• Minerales filosilicatos • Dos componentes

estructurales básicos:– Capa de tetrahedros– Capa de octahedros

Estructura de montmorillonita

Cationes intercambiables

Potasio “Fijado”

K “Fijado”

Estructura de illita/mica hidratada

El Sandwich de K

Capa mineral

Capa mineral

Potasio en la entrecapa

Cambio en K intercambiable al secar las muestras de suelo

La concentración de K intercambiable puede aumentar o disminuir según:

– mineralogía predominante– concentración de equilibrio de K+

– desviación de la concentración de equilibrio al momento del muestreo

Efecto de la concentración de K intercambiable

K intercambiable en el suelo, muestras húmedas (mg kg-1)

cam

bio

en

el K

inte

rca

mb

iab

le e

n e

l su

elo

(m

g k

g-1) al secar las muestras se libera K

al secar las muestras se fija K

concentración de equilibrio

• agrietamiento de bordes de las arcillas

• exposición del K entre las capas

• liberación del K

contenido de agua del suelo (kg kg-1)

K in

terc

am

bia

ble

en

el s

ue

lo (

mg

kg-1

)

franco arcilloso

franco limoso

franco limoso

franco limoso

franco

Efectos de la humedad puede variar con textura

FACTORES QUE AFECTAN LA DISPONIBILIDAD PARA PLANTAS

• Minerales arcillosos y CIC• K intercambiable• Agua en el suelo• Temperatura del suelo• Aireación del suelo• pH del suelo

Minerales arcillosos y CIC

• Vermiculita, montmorillonita, mica con más K que caolinita

• Mayor CIC mayor capacidad de retención de K+

– no necesariamente más K+ en solución

K intercambiable

• Indicador de la disponibilidad de K para las plantas

• Estimado por análisis de suelos

K intercambiable determinado por análisis de suelo (ppm)

do

sis

de

fer

tiliz

an

te p

otá

sico

(kg

/ha

)

4 t/ha6 t/ha

8 t/ha

rendimiento objetivode la alfalfa

Agua en el suelo

• Suelo seco limita difusión

conc

en

trac

ión

de

K e

n re

sin

a (m

eq x

10

2 )

temperatura ( oC)contenido de agua

en el suelo (%)

Temperatura del suelo

• disponibilidad de K• actividad de raíces

concentración de K en la solución (M)

entr

ada

de K

a r

aíce

s de

maí

z (p

mol

K/c

m.s

eg)

8x más raíces

2x más K en tallo

Aireación del suelo

• Raíces necesitan oxígeno– exceso de agua– compactación

pH del suelo

• Aluminio intercambiable en suelos ácidos limita raíces

necesidades de K al encalar

• Mayor pH – cargas dependientes del pH– liberación de sitios ocupados por Al+3

• Más Ca (y Mg con cal dolomítica)

PÉRDIDAS DE K

K en la planta



secundarios

Mineralesprimarios



Fijación

Liberación

Materia orgánica


K lixiviado

Ciclo del K

Meteorización

Lixiviación

• suelos arenosos– trópico húmedo– riego

• KCl K2SO4

• Baja saturación de bases alta saturación de bases

Erosión y escorrentía

• Mayor pérdida de K intercambiable

FUENTES DE K



K en la planta



secundarios

Mineralesprimarios



Fijación

Liberación

Materia orgánica

K lixiviado

Ciclo del K

Meteorización

Fuentes orgánicas

• Estiércol– K+

– 0.2 – 2.0% base seca (2-20 kg K/t)

Fuentes inorgánicas

• Contenido de potasio en K2O– %K = %K2O x 0.83– %K2O = %K x 1.2

Principales fuentes inorgánicas de potasio

fuenteN P2O5 K2O Mg S

(%)cloruro de potasio 60-62sulfato de potasio 50 17sulfato de potasio y magnesio 22 11 22nitrato de potasio 13 44fosfato monopotásico 52 34tiosulfato de potasio 25 17

Cloruro de potasio (KCl)

• altamente soluble• eficacia no depende

del color

Sulfato de potasio (K2SO4)

• aporta S• alternativa en

cultivos sensibles al Cl-

• 1/3 de solubilidad del KCl

alph

ache

mic

als.

com

http://alphachemicals.com/potassium_sulfate__sop_

Sulfato de potasio y magnesio (K2SO4, MgSO4)

• aporta Mg y S• pH 7

Nitrato de potasio (KNO3)

• aporta N• alta solubilidad• disponibilidad

inmediata de N y K• cultivos con alto

valor

Fosfato monopotásico

• alto contenido de nutrientes• bajo índice salino• fertilizantes líquidos

Tiosulfato de potasio

• fertilizantes líquidos• aplicaciones foliares



K en la planta



secundarios

Mineralesprimarios



Fijación

Liberación

Materia orgánica

Cosecha del cultivo


K lixiviado

Ciclo del K

Meteorización

EXTRACCIÓN Y REMOCIÓN DE K

Extracción

• Cantidad total de K extraída en la biomasa aérea de un cultivo (incluyendo partes cosechables) a determinado nivel de rendimiento

• Madurez fisiológica o etapa de máxima acumulación

Extracción de K

Cultivo kg K2O/talfalfa 25maíz 25papa 12

caña de azúcar 2.1trigo 26

tomates 3.8

Remoción

• Cantidad de K removida en los productos cosechados

Remoción de K

Cultivo kg K2O/talfalfa 25

maíz (grano) 4.5papa (tubérculos) 6.5

caña de azúcar 1.8trigo (grano) 5.5

tomates 2.9

¡Gracias!

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