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EL USO SUSTENTABLE DE LOS SUELOS 73

CAPÍTULO V. PRÁCTICA DE LA FERTILIZACIÓN DEL SUELO

Pero si siguen las cosascomo van hasta el presentepuede ser que redepenteveamos el campo disiertoy blanquiando solamentelos güesos de los que han muerto.

Verso Nº 2120, Cap. XII del “Martín Fierro”de José Hernández

1. FERTILIDAD DEL SUELO Y FERTILIZACIÓN DE LOS CULTIVOS

Antes de la fabricación de fertilizantes, el estiércol era prácticamente el único abono que se empleaba. Esto llevó a pensar que las plantas tomaban del suelo sus alimentos en forma orgánica. Fue Liebig (1823) quien demostró que las plantas no utilizan la materia orgánica tal cual, sino que asimilan las sales producto de su mineralización. Estos elementos, absorbidos como cationes y aniones, se encuentran en la solución del suelo, constituyendo el alimento que las plantas necesitan, y que se originan de la mineralización de las reservas orgánicas o de incorporación de los fertilizantes.

Mediante análisis se determinaron los elementos que forman parte de las plantas. La lista de éstos es larga pero, los considerados esenciales, varían entre 17 y 24 según los autores; los otros elementos se consideran como útiles. Según Javillier, los 12 elementos llamados plásticos y que constituyen el 99 % de la materia seca vegetal, resultan:

Carbono 40 - 50 % Calcio 0,5 - 3,5 %Oxígeno 42 – 44 % Azufre 0,1 – 0,5 %Hidrógeno 6 – 7 % Magnesio 0,03 – 0,8 %Nitrógeno 1 – 3 % Sodio 0,001 – 3,5 %Fósforo 0,5 – 1 % Silicio 0,005 – 1,35 %Potasio 0,3 – 3 % Cloro 0,15 – 0,25 %

- El Carbono, Hidrógeno y Oxígeno constituyen aproximadamente el 95 % de la materia seca y la planta los obtiene del aire y del agua del suelo.

- El Nitrógeno, Fósforo y Potasio, que son los tres elementos minerales básicos para las plantas, son macronutrientes denominados nutrientes primarios. Se emplean para fertilizar los suelos y se necesitan en cantidades considerables.

- El Azufre, Magnesio y Calcio constituyen mesonutrientes, también denominados elementos secundarios; y como micronutrientes principales se consideran al Hierro, el Cobre, el Manganeso, el Zinc, el Boro, el Molibdeno, el Cloro y el Cobalto.

Cumplen distintas funciones: El Nitrógeno, Fósforo y Azufre son participantes básicos de las proteínas y ácidos nucleicos. El Zinc, Cobre y Molibdeno, aparecen como catalizadores en la síntesis de ciertas sustancias orgánicas.

Los 12 micronutrientes u oligoelementos o elementos menores, que representan una parte mínima del peso de la planta, pero que también serían esenciales son:

Hierro, Cobre, Manganeso, Zinc,Boro, Molibdeno, Cloro, Aluminio, Cobalto(º)

Fluor(+), Selenio(+), Bromo(+), Yodo(+)(º) El Co sería esencial sólo para algunas plantas, mientras que para las restantes aún no ha sido

demostrado.(+) No está comprobada su esencialidad.

Cuando se verifica déficit de alguno de los elementos esenciales (por no estar presente o encontrarse en escasas proporciones), la planta sufre disturbios, la fotosíntesis se detiene y no se elaboran azúcares, almidón, grasas y proteínas y por lo tanto muestra síntomas de deficiencia. Esto trae como consecuencia que no se desarrollen bien y los rendimientos sean bajos, al estar limitados por el elemento deficitario (observar la Figura V-1).Al llevar a cabo la fertilización, para proveer los elementos deficitarios, se origina en contacto con el agua del suelo, la disociación de las sales minerales en dos iones. Éstos (aniones y cationes) que provienen de las sales disueltas en la solución del suelo, son:

Práctica de la fertilización del suelo

74 Villanueva, G H, R G Osinaga y A P Chávez

Cationes Aniones Ca+2 Na+ Cl- SO4

2-

Mg+2 K+ CO32- PO4

3-

NH4+ H+ NO3

- CO3H-

y microelementos.

Figura V-1Elementos que Constituyen las Plantas

Tabla V-1Franjas de pH para Cultivos Tropicales (Ignatieff 1958)

Cultivo pH



Caucho (Hevea brasiliensis)Té de la India (Thea sinensis)Café (Coffea sp)Lespedeza (Lespedeza japonica)Arroz (Oryza sativa)Mijo (Setaria italica)Algodón (Gossypium hirsutum)Ananá (Ananas comosa)Maní (Arachis hypogea) Maíz (Zea mays)Sorgo (Sorghum vulgare)Poroto león (Stizolobium conchinchinense)Batata (Ipomoea batatas)Soja (Glycine max)Poroto (Phaseolus vulgaris)Caña de azúcar (Saccharum offic.)Banana (Musa cultivare)Coco (Cocos nucifera)Girasol (Helianthus annuus)Alfalfa (Medicago sativa)

3,5 – 8,04,0 – 6,04,5 - 7,04,5 – 6,55,0 - 6,55,0 - 6,55,0 - 6,05,0 - 6,55,3 - 6,65,5 - 7,55,5 - 7,55,5 – 7,05,5 – 6,06,0 - 7,06,0 – 7,06,0 - 8,06,0 – 7,56,0 - 7,56,0 - 7,76,5 – 8,5

Fuente: Primavesi (1984)

2. FACTORES QUE COMPONEN LA FERTILIDAD DEL SUELO

2.a. LA FERTILIDAD DEL SUELO O EL SUMINISTRO DE NUTRIENTES MINERALESEl concepto de Fertilidad del Suelo engloba todos los agentes edáficos que contribuyen a dotar de nutrientes a las plantas, en condiciones que propicien el desarrollo de las raíces.

Si al anterior, se le adicionan los del medio ambiente (factores extra edáficos) como el clima, plagas y malezas, se arriba al de Productividad del Suelo.

Atendiendo sólo a la Fertilidad Edáfica o del Suelo se distinguen dos parámetros, a su vez integrados por distintos factores o caracteres:

Intensidad.Dotación: Capacidad.

Renovación.

Resistencia mecánica o impedancia. Aireación o tasa de difusión de Oxígeno (ODR).

Abastecimiento: Permeabilidad (retención hídrica).Conductividad eléctrica (salinidad).Reacción del suelo (pH).

La Dotación se manifiesta como la cantidad de nutrientes disponibles para las plantas y el Abastecimiento como el conjunto de condiciones del suelo que permitan a las plantas aprovechar los nutrientes es decir, características satisfactorias de aireación, buena retención hídrica, adecuada temperatura, libre de sustancias fitotóxicas y de limitaciones mecánicas que perjudiquen al desarrollo radicular.

Tabla V-4Reacción Óptima del Suelo para Cultivos de Importancia

CultivopH



Alfalfa (Medicago sativa) 6,5–8,0Algodón (Gossypium hirsutum) 6,0-8,0Ananá (Ananas sativus) 5,0-6,0Arroz (Oryza sativa) 5,0-6,5Avena (Avena sativa) 5,0–7,0Banana (Musa sapientum) 6,0–7,5Cacao (Theobroma cacao) 5,0–7,0Café (Coffea sp) 4,5-7,0Caña de azúcar (Saccharum offic.) 6,0-8,0Cáñamo (Cannabis sativa) 6,0–8,0Cebada (Hordeum vulgare) 6,0–8,0Centeno (Secale cereale) 5,0–7,0Cerezo (Prunus avium) 6,5-8,0Ciruelo (Prunus domestica) 6,5–8,0Coco (Cocos nucifera) 6,0-7,5Durazno (Prunus persica) 6,5–8,0Girasol (Helianthus annuus) 5,5-7,5Caucho (Hevea brasiliensis) 3,0–7,6Maíz (Zea mays) 6,0-7,0Maní (Harachis hypogea) 5,5-7,0Manzano (Malus sylvestris) 6,0–8,0Olivo (Olea europea) 6,0–8,0Papa (Solanum tuberosum) 5,0–7,0Peral (Pyrus communis) 6,0–8,0Remolacha azucarera (Beta vulgaris 6,5–7,5Soja (Glycine max) 6,0-7,0Sorgo (Sorghum vulgare) 5,0-6,5Tabaco (Nicotiana tabacum) 5,5–7,5Té de la India (Thea sinensis) 4,5-5,5Tomate (Solanum lycospersicum) 5,5–7,0Trébol (Trifolium sp) 5,5–7,5Trigo (Triticum vulgare) 6,0–8,0Vid (Vitis vinifera) 6,0–7,5

Fuente: Villanueva Ortíz (1977), adaptado

El abastecimiento se evidencia condicionado principalmente por las propiedades físicas y físico-químicas del suelo, que se enuncian y detallan en este u otros Capítulos.

2.b. LA DOTACIÓN

En este parámetro interesan los siguientes factores relacionados a los nutrientes:

2.b.1. Intensidad Se constituye por la cantidad inmediatamente disponible que se encuentra en la solución del suelo (como sucede con los nitratos), concepto relacionado con la fertilidad actual.

Se distingue en la Intensidad, la absoluta y relativa. Si se considera la cantidad del nutriente, se refiere a un valor absoluto que suele expresarse como: mg 100g-1 de suelo seco, meq 100g -1, ppm, milimoles.l-1, mg l-1 o kg ha-1 de la capa arable.

Cuando se analiza la relación cuantitativa entre dos o más iones se toma como referencia a la intensidad relativa de los nutrientes, concepto relevante ya que es preciso atender al equilibrio existente entre ellos, principalmente entre los que interactúan entre sí. Desequilibrios en estas relaciones generan antagonismos, influyendo en la disponibilidad para las plantas.

El antagonismo se manifiesta en los mecanismos de absorción por parte de la raíz, por flujo masal y difusión. La intensidad relativa es posible expresarla como el cociente de las concentraciones en la solución del suelo, en especial de las relaciones K+/Mg+2, K+/Ca+2, K+/Ca+2+Mg+2, Fe+2/Cu+2 y otras.

El factor Intensidad adquiere importancia para los nutrientes que están poco retenidos en la fase sólida y se encuentran en grandes concentraciones en la solución del suelo, como es el caso de los nitratos solubles que se utilizan como medida en el diagnóstico de la fertilidad del suelo.

2.b.2. Capacidad Representa la cantidad de nutrientes disponibles en un futuro próximo, habitualmente en la fase sólida del suelo (es el caso del Nitrógeno total) y vinculada con la fertilidad potencial.

Por capacidad de los nutrientes se entiende a la medida de la reserva de éstos que se ubican en la fase sólida, a partir de la cual se moviliza hacia la solución del suelo.



Para el Nitrógeno, el factor capacidad comprende la fracción orgánica del total, que conforma la más rápidamente mineralizable y que pasando a soluble, queda disponible para las plantas.

Para el Fósforo, se constituye con las fracciones orgánicas fosforadas más lábiles, los del complejo de intercambio y los precipitados menos solubles. La fertilidad edáfica en Fósforo en los análisis de rutina, incluye la suma del soluble, del adsorbido y parte del precipitado (estos dos últimos configuran parte del factor Capacidad).

Para el Potasio, el factor capacidad está determinado por la fracción intercambiable. Cabe aclarar que en el diagnóstico de la fertilidad potásica, se analiza como rutina, la suma de los factores intensidad y capacidad, es decir el soluble más el intercambiable.

2.b.3. RenovaciónSe manifiesta como la velocidad de reposición de los nutrientes en la solución del suelo, a partir de la fase sólida y se relaciona con el equilibrio existente entre ambos, como se esquematiza a continuación:

PLANTA M = un nutriente cualquiera

M M

FASE SÓLIDA SOLUCIÓN DEL SUELO

CAPACIDAD INTENSIDAD

La renovación de los nutrientes comprende el pasaje de iones de la fase sólida a la solución del suelo. Se suele expresar relacionando el factor intensidad con el de capacidad, a través de la Ley de Acción de Masas. Esta determina que la velocidad de una reacción será proporcional a las masas activas de las sustancias reaccionantes.

También por medio de las Isotermas de Absorción que, por mecanismos físicos, origina la absorción de un determinado ión y la concentración del mismo en la solución. La variación de esa relación permite establecer la velocidad con que se mueven los iones de la fase sólida a la solución del suelo. Estas isotermas son importantes para interpretar el comportamiento de los fosfatos, a través de las de absorción de Freudlich.

Asimismo, es posible conocer este factor del suelo es decir, establecer como cambia la actividad de los iones en la solución del suelo, en función de la cantidad que se encuentran retenidos en la fase sólida. Este poder buffer de regulación de un nutriente expresa, por lo tanto, la aptitud que tiene un suelo para ostentar un determinado nivel del ión, ante las variaciones que se advierten en la reserva por extracción de las cosechas, variación del pH y fertilización (para el caso del Potasio intercambiable).

El factor renovación, para nutrientes de origen orgánico como Nitrógeno y Fósforo, se cuantifica a través del poder de mineralización de la fase sólida puesta en condiciones de incubación, como en el test de nitrificación de Stanford y Hanway, que mide los nitratos producidos en 14 días de incubación a 35ºC en un medio aerobio.

2.c. EL ABASTECIMIENTO

2.c.1. Limitaciones Mecánicas (resistencia o impedancia mecánica) Este factor comprende la compactación del suelo, ya sea por encostramiento en superficie o presencia de panes a profundidad, que impiden la emergencia de las plántulas y la penetración radicular.

a) Formación de costras: Se generan por impacto de las gotas de lluvia que rompen los agregados del suelo superficial por compactación, por el riego por aspersión, por deposición de partículas finas en superficie y por el movimiento de éstas en los primeros centímetros de suelo.

Los efectos son negativos pues favorecen la erosión hídrica, al disminuir la infiltración, impiden el intercambio gaseoso y la emergencia de las plántulas, entorpecen el anclaje de las raíces adventicias, como en el caso del maíz y el entierro de órganos fructificantes, como lo requiere el maní.

Este encostramiento induce a las plántulas a buscar la forma de emerger que, en el caso de existir grietas, crecerán desviándose hasta encontrarlas; por lo contrario, deberán producirlas para aparecer en superficie. Esta limitación lleva a que la emergencia de plántulas sea mínima, con la consiguiente pérdida del cultivo.



Para eliminar estos efectos se aplican los siguientes métodos:- Romper las costras con una rastra de dientes u otro implemento.- Cubrir el suelo con restos vegetales.- Compactar adecuadamente alrededor de la semilla, para que las plántulas alcancen a

ejercer su máximo empuje.- Evitar compactar en demasía el suelo, pero teniendo en cuenta el concepto anterior.- Humedecer la semilla antes de la siembra, para alcanzar una emergencia más rápida.- Sembrar a poca profundidad para disminuir el tiempo hasta la emergencia, en cuanto la

humedad del suelo lo permita.

b) Panes. Impedancia mecánica. En el perfil del suelo es posible encontrar panes o capas duras compactas de dos tipos:

- De origen genético o - Inducidos o piso de arado.

Esta última es de origen antrópico, de mayor densidad aparente que la superior o inferior a ella.

Entre las causas propias del suelo que intervienen en la formación de estas capas compactas se citan las texturas finas, contenidos bajos de materia orgánica y porcentaje de Sodio alto. Como extraedáficos, el paso de maquinarias, labores agrícolas a la misma profundidad y el pisoteo del ganado.

Se tiene en cuenta que los panes formados por compactación, si no se hallan cementados, en los períodos húmedos resultan parcialmente penetrables y las raíces logran atravesarlos.

La repetición de ciclos de humedecimiento-desecamiento favorece la formación de panes siendo más resistentes cuando el secado se hace más lento, ya que permite un mejor acomodamiento de las partículas.

Penetración de las Raíces en los PanesResulta importante el grado de anclaje lateral y axial que manifiestan las raíces. Cuando el pan se genera en forma continua y las arcillas resultan plásticas, las raíces penetran horadando un orificio y las laterales verán restringido su desarrollo, o crecerán adosadas a la raíz principal. Cuando el pan se muestra continuo y las arcillas no plásticas, las raíces disminuirán su elongación, aumentando el diámetro, y dispondrán de mayor fuerza para generar el agrietamiento, o en su defecto crecerán horizontalmente. En cambio, cuando el pan resulta discontinuo, como en los horizontes B con estructura prismática o columnar, al secarse originan grietas por donde penetran las raíces y, al humedecerse las arcillas, se expanden quedando superficies de debilidad o clivaje penetrables.

Pero si el pan se formó por acción antrópica (piso de arado) la probabilidad de penetración de las raíces disminuye, sobre todo cuando el clivaje, axial o radial, de ellas no es suficiente para ejercer presiones que penetren el pan, y por lo tanto continuarán su crecimiento en forma horizontal.

Efectos de los Panes Sobre el Suelo y los Cultivos - Disminución de los macroporos e incremento de la densidad del suelo generando una rebaja

del contenido y transmisión del aire, y del contenido del agua retenida.- Reducción de la permeabilidad.- Menor mineralización de la materia orgánica.- Aumentar la disponibilidad de nutrientes que se mueven por difusión y flujo masal.- Decrecimiento de la profundidad de exploración radicular.- Menguar el abastecimiento de Fósforo y Potasio (debido al concepto anterior) porque se

encuentran disponibles sólo en bajas concentraciones.

Reacción de las Raíces para Vencer la Resistencia de los PanesUtilizan la presión de turgencia, ésta se origina en la presión osmótica de las células. A medida que se deseca el suelo y aumenta su succión, disminuye la turgencia de la raíz y por lo tanto su capacidad para superar la resistencia el pan. Otra respuesta es acortar la longitud de sus órganos y células y aumentar el grosor, lo que proporciona un aumento de la fuerza axial.

Figura V-4



a. Penetrómetro de Impacto de Punta Cónica

b. Penetrómetro de Presión con Punta Cónica



IMPEDANCIA MECÁNICA: Resistencia a la PenetraciónEs definida como la capacidad de un suelo de oponer resistencia a la introducción de un cuerpo sólido. Este indicador es utilizado en estudios de la compactación de los suelos.

Para evaluar la resistencia a la penetración se han diseñado diferentes instrumentos, entre los cuales el penetrómetro de impacto posee determinadas ventajas respecto a los otros, entre otras: construcción más sencilla, bajo costo,

Se encuentra constituido por las siguientes partes: Carrera, Pesa, Tope, Manijas, Enclave y Escala.

Manijas: Se encuentran ubicadas por debajo del Tope, con el objetivo de facilitar la extracción una vez que el aparato se introduce.

Tope: Ubicado a los 70 cm de altura, es decir entre la unión del Enclave y la Carrera.

Su funcionamiento es, consiste en dejar caer la pesa a través de la carrera a una altura constante, la pesa golpea en el tope y este impacto introduce el enclave una cierta profundidad según las características mecánicas del suelo. A continuación se realiza la lectura en la escala y se efectúa un nuevo golpe

Con este aparato se pueden obtener rápidamente un alto número de mediciones a campo dependiendo de la sofisticación del aparato.

Se encuentra altamente influenciada por la humedad del suelo por lo tanto el ensayo debe realizarse dentro del mismo día o período sin lluvias.

Las mediciones son válidas dentro de un mismo ensayo en condiciones de humedad

equivalentes.

Presión

A partir del número de golpes cada 10 cm, es posible acordar información más acabada con respecto al esfuerzo mecánico que realiza el sistema radicular de cada planta para penetrar en el suelo. Esto se logra mediante el cálculo de presión en Mega Pascales (MPa) a través de una fórmula que determina el Índice de Cono (IC). El IC es el promedio de las medidas (golpes) de resistencia a la penetración realizada cada 10 cm. Dicha fórmula es la siguiente:



R = (M+m)/A + f.M.h/(10.A).N

Donde: R = presión en kgf/cm2

M = peso de la masa 2 kgm = peso del aparato 4 kgA = sección del enclave 1,3 cm2

f = M/M+m h = altura de la carrera 100 cmN = Nº golpes cada 10 cm de profundidadReemplazando los valores la fórmula se simplifica a:

R = 4,61 + 5,07.N

Para obtener el valor de R en MPa se multiplica por 0,098:

R . 0,098 = MPa

Para el tratamiento de esta variable, se construye una tabla de cálculo que contenga los números de golpes cada 10 cm de modo tal que sean incorporados en la fórmula de presión en kilogramos fuerza por unidad de área, que luego se convierten a MP definiendo el Índice de Cono.

El valor crítico de resistencia mecánica a la penetración que impide la elongación radical de los cultivos es muy discutida, variando entre 0,9 y 3 MPa, aunque en general se asume el valor de 2 MPa (Eavis et. al., 1969), dependiendo del penetrómetro utilizado. Según Erksson (1974) citado en INTA – Castelar (2006) existen efectos sobre la vegetación con presiones superiores a 0,2 MPa y limitantes al crecimiento con 0,8 a 5 MPa.

Tabla 1: Desarrollo de las raíces según la Resistencia

Apreciación de la compactación del suelo

Resistencia a la penetración (P)

(MPa/cm2)Efecto en el desarrollo de

las raíces

Muy suelto O – 0,14 Fácil

Suelto 0,15 – 0,46 Fácil

Moderado 0,47 – 1,16 Poco difícil

Compactado 1,17 – 2,43 Difícil

Muy Compactado > 29 Muy difícil



Tabla 2: Valores extremos de contenido hídrico y resistencia del perfil de un suelo Argiudol Babrúptico plantado con Eucaliptus dunii.

Horizonte Contenido de humedad (%, w/w)

Mínimo Máximo

Ap 11,6 (661) 25,4 (444)

BA 13,8 (1455) 26,0 (981)

Bt1 19,8 (5597) 23,0 (4028)

Bt2 17,6 (4994) 27,1 (3271)

BC 15,2 (1833) 25,7 (1286)

C 13,5 (1999) 17,6 (1654)



Determinación de la Presencia de PanesSe concreta introduciendo repetidas veces un cuchillo de hoja larga o abriendo un pozo de observación (calicata) para detectar el despliegue horizontal de las raíces o examinar la presencia de panes y duripanes. En el caso de panes discontinuos, como en los de estructura prismática o columnar, el crecimiento de las raíces preferentemente será por las superficies de clivaje. También mediante instrumentos medidores de inducción electromagnética y por penetrómetros.

De éstos se observan distintos tipos, siendo el de impacto de punta cónica el más usual (ver la Figura V-4a). Consiste en un vástago sobre el que se desplaza una pesa de 2 kg (F) a lo largo de una carrera (E) de 50 cm. El elemento de penetración es una sonda de punta cónica con una capacidad de penetración de 1 m como máximo; el extremo de la sonda constituye un cono invertido, con un ángulo de 60º en su vértice y una sección de 2 cm2.

En Salta (Saravia, 1997) utilizó una adaptación para suelos muy duros que consiste en una menor sección de la sonda (0,5 cm2) y carrera más larga (1,20 m). En el extremo superior del penetrómetro se adosa un lápiz horizontal. Paralelo al instrumento se instala un parante con una tira de papel, donde el lápiz irá “dibujando” la profundidad (e) que se alcanza con cada golpe de la pesa de 2 kg. Para ello, con el penetrómetro en posición vertical se deja caer libremente la pesa, que golpeará sobre el tope (T), profundizando la sonda. Por lo tanto se tiene:

F x E = f x ef = F x E/e

Figura V-5Gráfica Obtenida por el Penetrómetro

Prof. 0cm

Siembra DirectaLabranza convencional

10

20

30

40

500 10 20 30 40 50 60 70

Resistencia (Presión=10.kg.cm-2)

Fuente: Saravia (1997), adaptado.

Siendo f la fuerza que trasmite la pesa a la sonda para penetrar en el suelo. Con dicho valor es posible determinar la presión (P) dividiendo f por la sección de la sonda.

Sea el caso para e (profundidad de 10 cm):

f = F x E/e = 2 kg x 0,5 m/0,1 m = 10 kgP = f/A = 10 kg.2 cm-2 = 5 kg.cm-2

De esta forma, con los datos obtenidos en la tira de papel se grafica la presión (P) en función de profundidad (e) para cada punto o golpe determinado, lo que permite conocer la resistencia mecánica que ejerce el suelo (observar la Figura V-5).

En la Figura V-5 se verifica que, en "siembra directa", en los primeros 10 cm ocurre una mayor resistencia a la penetración, es decir que esa resistencia se encuentra relacionada con los distintos sistemas de labranza; en cambio, a mayor profundidad ambas curvas muestran similar disposición pues se vinculan con las características propias del suelo y no con el manejo.



El penetrómetro de presión (Figura V-4b) consta de una barra cilíndrica con punta cónica que se introduce a presión en el suelo y un dial superior que posee dos escalas, calibradas en libras por pulgada cuadrada, sobre la base de la superficie de cada uno de los conos, ya sea el de 1,27 cm (1/2 pulgada) para emplear en suelos duros o el de 1,905 cm (3/4 de pulgada) para suelos blandos, estando codificadas por color para identificarlas mejor. Verde para el rango de 0-13,5 kg/cm2 (0-200 libras por pulgada cuadrada); amarillo, de 13,5-20,3 kg/cm2 (200-300 libras por pulgada cuadrada) y rojo para más de 20,3 kg/cm2 (más de 300 libras por pulgada cuadrada). La mayoría de las raíces de las plantas cultivadas crecen mejor en el rango verde, regularmente en el rango amarillo y sólo pobremente o nada en el rango rojo (sonda penetrómetro “Dickey-john”).

Taboada y colabs. (1996) observaron mayor densidad aparente y disminución del volumen de los macroporos (>100 m) en Hapludoles franco arenosos con siembra directa comparada con labranza convencional, pero no en un Argiudol franco limoso. En este último, atribuyen la mayor resistencia a un "endurecimiento", ya que no hubo cambios en la fase porosa. Estos son aspectos todavía no claros, que se requiere estudiar.

Eliminación de las Limitaciones de PanesLa resistencia a la penetración o impedancia, se corrige mediante labores agrícolas, con distintos implementos que se adaptan a las variadas situaciones de resistencia, seleccionándola por la profundidad a la que se encuentra el inconveniente. Así, se dispone (consultar Figuras V-2b y V-6) de:

Arado cincel. Diseñado para una profundidad de trabajo de hasta 30-35 cm, constituye un implemento de labranza vertical que remueve los panes requiriendo para un trabajo eficiente, que el suelo se encuentre seco, con el fin de que su efecto vibratorio se muestre efectivo en todo el ancho de labor de la herramienta.

Subsolador. A1 igual que el anterior es un implemento de labranza vertical con una profundidad de trabajo de unos 50-70 cm. Requiere también que el suelo se encuentre seco para que el efecto sobre los panes no se limite a la zona próxima a la herramienta.

2.c.2. Aireación o Tasa de Difusión de Oxígeno (ODR) El Oxígeno resulta luego del agua, el elemento más consumido por los vegetales. Junto con el CO 2 son productos de la respiración y fotosíntesis y controlan directa o indirectamente casi todas las funciones de los vegetales. De allí la importancia de evaluar el comportamiento del O 2 en el suelo y su incidencia como factor de abastecimiento. La ODR se expresa en unidades de 1.10-8 g.cm-2.min-1.

La aireación está integrada por dos parámetros: capacidad e intensidad. La capacidad es el volumen de aire que ocupan los macroporos (No capilares) es decir, el volumen de aire (en %) a la capacidad de campo (1/3 bar). Este parámetro oscila desde valores mínimos de 10 % en volumen, hasta de poros llenos de aire con el 30 %, dependiendo del cultivo. Así el trigo requiere 10-15 % y la cebada y remolacha azucarera 15-20 %.

Tabla V-5Relación ODR y % de Emergencia de Plantas (Erickson y Van Doren)ODR

% de emergenciaRemolacha az. Papa Arveja

15-20 44 - 021-25 - 0 -26-30 - 12 -31-35 100 12 -36-45 100 - 1451-60 - - 1961-70 - 93 3671-80 - 88 -

250 - - -

La intensidad o concentración se vincula con la composición del aire del suelo en contenido de Oxígeno y CO2. Se considera que valores de 25 % de CO2 se constituyen en tóxicos, aunque raras ocasiones se manifiestan superiores al 21 %.

La disponibilidad de 02 además de los dos parámetros anteriores, está subordinada a la velocidad de renovación, a través del flujo de difusión de Oxígeno. Esta última a su vez está ligada al ritmo de renovación. Cabe destacar que la difusión de O2 y CO2 es 10.000 veces mayor en el aire que en agua (por difusión se entiende la transferencia de moléculas a través de medios porosos).

El método más utilizado para medir la velocidad de difusión, es la tasa de difusión del Oxígeno (ODR).



El instrumento para la medición consiste en 2 electrodos, uno de calomel (electrodo de referencia) y otro de Pt. A través del circuito del aparato circula una corriente de tensión constante de 0,65 voltios y al estar los electrodos en posición de trabajo, el suelo hace de puente cerrando el circuito. De este modo el amperímetro registra la intensidad de la corriente que circula que estará en función de la cantidad de moles de O2 que se reduzca en e1 extremo del electrodo de Platino.

Escala Orientativa de ODR (en 1.10-8 g.cm-2.min-1) (1 millonésima de g. de 02.cm-2.min-1):

0-20 falta de 02.20-40 dudoso o zona

de indiferencia.+ 40 normal.

Se aprecia como valor crítico de ODR para la mayoría de las plantas, a 35-40.10 -8 g.cm-2/min-1

(observar las Tablas V-5 y V-6).

Tabla V-6Relación del Rendimiento con la ODR

Rotación AñoRemolacha Az. Maíz

ODR Rend.(Mg) ODR Rend.(Mg)Alfalfa, 1955 40,7 21,25 43,25 80,5Cebadilla, 1956 30,5 10,25 34,5 110,0Remolacha y Cebada 1957 30,0 9,5 -- --Arveja,Trigo y Maíz 1955 40,3 21,9 43,5 63,5Remolacha yCebada 1956 32,0 9,2 35,0 65,5



Aireación o Tasa de Difusión de Oxígeno (ODR): El oxígeno es luego del agua, el elemento más consumido por las plantas. Se considera que debe haber un mínimo de 10% de volumen de poros llenos de aira para que los cultivos no sufran problemas de anoxia. Los macroporos son los principales responsables de abastecer ese umbral mínimo.Se debe distinguir la capacidad de aireación, que es el volumen de aire que ocupan los macroporos (no capilares), o sea la cantidad de aire existente cuando el suelo se halla en capacidad de campo. Se excluyen los poros capilares porque en general están ocupados por agua.Un suelo de textura gruesa posee mayor capacidad de aireación. Los suelos de textura fina, tiene menor macroporosidad y por lo tanto menor capacidad de aireación.La intensidad o concentración que está relacionada con la composición del aire del suelo y está vinculada al contenido de O2 y CO2.

La disponibilidad de O2, además de los dos parámetros anteriores, va a depender de la velocidad de renovación a través del flujo de difusión de oxígeno. Para medir la velocidad de difusión se utiliza el método de Tasa de Difusión de Oxígeno (ODR).

El aparato con el que se mide presenta dos electrodos, uno de ellos de calomel y es el electrodo de referencia, el otro es un electrodo de Pt (hay uno por punto a determinar, por cada muestra unitaria). A través del circuito del aparato circula una corriente de tensión constante de 0,65 voltios, al estar estos electrodos en posición de trabajo, el suelo hace de puente cerrando el circuito, de este modo el amperímetro registra la intensidad de la corriente que circula, la que estará en función de la cantidad de moles de O2 que se reduzcan en el extremo del electrodo de Pt, además la intensidad está relacionada con el flujo de oxígeno a través de la siguiente ecuación:

i = n x F x A x f

Donde:

i: intensidad de la corriente n: número de electrones para producir un mol de O2 F: constante de Faraday que necesita 96.500 Coulomb, para depositar un equivalente gramo de oxígeno.A: área del electrodo de Pt = 0,08 cm2

F: flujo de difusión expresado en µg.cm-2.min-1, ó en g.10-8.cm-2.min-1

(32x60)/(4x96.500x0,08) = equivalente gramo de 1 mol de O2 depositado por cm2, durante 1 minuto

El flujo de oxígeno disuelto en el suelo ácido es:

O2 + 4 H+ + 4 e- === 2 H2O

Y en un suelo alcalino

O2 + 2H20 + 4 e- === 4 OH-

Como la lectura se realiza en microamperes se tiene: ix10-6 = nxFxAxf

Despejando f = : ix10-6/nxFxA = ODR

Llevando esta fórmula a un lapso de 1 minuto y específicamente para el oxígeno, se tiene:

ODR=( i.10-6x60x32)/(4x96.500x0,8)

Siendo

(10-6x60x32)/(4x96.500x0,8) = 6,25



ODR = ix 6,25x10-8g cm-2.min-1

Determinaciones:

En las macetas o en suelo se determina los ODR correspondientes a las muestras en cuestión, la evaluación de los resultados obtenidos se realiza con la escala orientativa:0 – 20 falta O2

20 – 40 dudoso o zona de indiferencia+ 40 NormalConductividad HidráulicaFlujo de agua en medios porosos La Ley de Darcy expresa que el flujo de agua en un medio poroso, homogéneo e isotrópico es proporcional a la conductividad del medio poroso o conductividad hidráulica (K) y a una fuerza conductora o gradiente hidráulica (i).Darcy midió el volumen de agua por unidad de tiempo a través de una columna de arena saturada de longitud (L) y área (A) cuando existía una diferencia de presión hidrostática (h) entre dos puntos (L).Q= K * A * h/LdondeQ = caudal ( L3 T -1)

K = conductividad hidráulica(LT-1)A = área (L2)h= altura de agua (L)L= largo de la muestra de suelo (L)

La conductividad hidráulica es una medida de la habilidad de un medio poroso para transmitir agua, y es un parámetro esencial para solucionar problemas agrícolas, hidrológicos y ambientales relacionados con el movimiento del agua a través de suelo y estratos subsuperficiales . Es una propiedad muy variable y dependiente de la estructuradel suelo, de la textura, y de las características del sistema poroso (diámetro y tortuosidad).

Figura1: Flujo de agua en un medio poroso en función del área(A), conductividad hidráulica(K) y carga hidráulica (h)

En laboratorio es posible verificar la ley Darcy utilizando un permeámetro de carga constante, un instrumento muy simple, que consiste en un cilindro que contiene una muestra de suelo no disturbada sobre la cual se instala otro cilindro del mismo diámetro, donde se mantiene una carga de agua constante. Una vez saturada la muestra y estabilizado el nivel de agua, se colecta el volumen de agua que percola en un determinado tiempo , semide con una probeta y se expresa como caudal.



Figura 2: Representación esquemática de la ley de Darcy en columnas de arena en función del tipo de suelo y gradiente de carga hidráulica


Cilindro con suelo no disturbado

Cilindro con carga hidráulica

Filtro metálico

Volumen de agua a recoger


Ejemplo: Un cilindro de 5 cm de diámetro contiene una muestra de suelo arcilloso de un largo de 3,5 cm . Sobre la muestra hay una carga constante de agua de 3,5 cm, y el volumen de agua percolado es de 6,46 cm3 en un tiempo de 5 minutos. Cuál es la conductividad hidráulica .

a) Calculo del área (A) de la muestraA = 0,785 d2

A= 0,785 * 52=19,63 cm2

b) Calculo del caudal (Q)Q= V/tQ= (60 min * 6,46 cm3) / 5 min = 77,52 cm3/hr

c) Calculo de la conductividad hidráulica (K)

K= Q*L / A * h K= 77,52 (cm3 /hr) * 3,5 cm / 19,63 cm2 * 3,5 cm = 3,95 cm/hr=0,95 m/día

Tabla 3: Clasificación según la Conductividad Hidráulica

Clase Conductividad hidráulica (cm h-1)

Lenta

1. Muy lenta < 0.13

2. Lenta 0.13 – 0.15

Moderada

3. Moderadamente lenta 0.51 – 2.00

4. Moderada 2.00 – 6.30

5.Moderadamente rápida 6.30 – 1.70

Rápida

6. Rápida 12.70 – 25.40

7. Muy rápida > 25.40



2.c.3. Permeabilidad Este factor de abastecimiento ha sido desarrollado en detalle en el capítulo XVI “El Drenaje Artificial de los suelos”.

2.c.4. Conductividad Eléctrica Constituye otro factor de abastecimiento que se trata en el capítulo XV, “Mejoramiento y Recuperación de los Suelos Salinos y Sódicos”.

2.c.5. Reacción del Suelo El pH influye en la disponibilidad de los nutrientes. En este caso reduce la actividad de fosfatos en suelos ácidos con altos contenidos de Hierro y Aluminio; ocurre lo mismo con el Manganeso en suelos ricos en materia orgánica que muestran un pH alto y también declinación en la actividad del Molibdeno con su disminución. Las formas amoniacales aplicadas al suelo, con pH menor de 7, se pierden en parte por volatilización.

La reacción del suelo se vincula con la actividad de los microorganismos, ya que la misma libera CO2 que se combina con agua para formar ácido carbónico y otros ácidos. Este mecanismo afecta al pH y la disponibilidad de los micronutrientes Manganeso, Zinc y Hierro.

En las Tablas V-3 y V-4 se muestran las opiniones de distintos autores acerca de las preferencias de los principales cultivos sobre la reacción del suelo.

Más acotaciones se explicitan en los capítulos referidos a fertilidad de los suelos y en el XVII, “Corrección de la acidez del suelo”.

3. FERTILIDAD ACTUAL Y POTENCIAL

Dentro de los nutrientes requeridos por las plantas el Nitrógeno es el más importante ya que prácticamente todos los cultivos responden a la fertilización nitrogenada. No ocurre lo mismo con el Fósforo o Potasio pues en numerosos casos la respuesta no se produce. Además como se tratará más adelante, la unidad Baule para Nitrógeno es mucho mayor que para Fósforo o Potasio (relación 5:1 de N:P en Baule).

La fuente de Nitrógeno cuando no se aplican fertilizantes, es la materia orgánica. Contiene también prácticamente todos los elementos que las plantas requieren.

La disponibilidad de ellos se subordina a la velocidad de descomposición de la materia orgánica es decir que, en un suelo rico en ella se descompondrá lentamente y será pobre en nutrientes inmediatamente disponibles y viceversa.

Esta situación permite distinguir la fertilidad potencial, que depende del contenido en materia orgánica, y la fertilidad actual, que se sujeta al contenido en nutrientes inmediatamente asimilables (observar la Figura V-1).

Cuando no se aplican fertilizantes al suelo, la fertilidad actual depende de la potencial, ya que la actual es una movilización de la potencial; pero la segunda también está subordinada a la primera porque a medida que se aprovecha la fertilidad actual, la potencial repone las cantidades sustraídas y por lo tanto ésta decrece.

La actual aumenta con prácticas que favorecen la mineralización de la materia orgánica (remoción del suelo por labores culturales, tiempo cálido y seco) mientras decrece la potencial. Por lo contrario, la potencial aumenta con prácticas que la dificultan (campo abandonado con malezas o con siembra directa).

La descomposición de la materia orgánica aumenta con una relación C/N baja, pero cuando los contenidos de lignina, taninos y otras sustancias se encuentran presentes, se cumple más lentamente.

La mineralización aumenta 3-4 veces por cada ascenso de 10ºC en la temperatura, por lo tanto la exposición directa al sol la acelera, situación que se manifiesta cuando se desmontan las tierras.

Cuando se observa una relación alta de C/N, por la incorporación de paja de algún cereal, los microorganismos aprovechan ese material pobre en Nitrógeno tomándolo a éste desde el suelo, generando así una reducción temporal de la fertilidad actual (observar Figura III-3). En los suelos desprovistos de Nitrógeno, las leguminosas fijadoras del atmosférico se desarrollan convenientemente y mejoran los niveles del nutriente en el suelo, por lo que incrementan la fertilidad potencial.



3.a. ACCIÓN DE LOS CULTIVOS SOBRE LA FERTILIDAD DEL SUELO

Los cultivos cuyas raíces ocupan rápidamente el suelo como el trigo, avena, centeno y arroz, agregan materia orgánica con relación C/N amplia. Se estima entonces que la fertilidad potencial se sostenga o baje poco, y la actual disminuya por lo que, cuando se siembra sobre el rastrojo de esos cultivos, los rendimientos no resultan los esperados.

En los de mayor separación entre líneas como tabaco, papa y algodón, el número de raíces por espacio es menor que en el caso anterior, ocasionando que la fertilidad potencial baje pero la actual aumente (por las carpidas). Por lo que los cultivos sembrados inmediatamente sobre estos rastrojos rinden bien, pero a largo plazo el suelo se agota más rápidamente.

Las praderas naturales y artificiales que ocupan permanentemente el suelo, mantienen un nivel alto de fertilidad potencial. Si se eliminan para colocarlas bajo cultivo, la fertilidad actual será baja. Pero si se destinan a barbecho desnudo durante unas semanas antes de la siembra, ésta se elevará y los rendimientos obtenidos serán altos.

Otros como frutales, donde el suelo está sólo parcialmente ocupado por las raíces y las labores culturales son frecuentes, la potencial baja, como en el caso ya mencionado de tabaco y maíz, pero la fertilidad actual será relativamente alta. Si no se realizan labores culturales ocurrirá lo contrario.

El clima también influye en la fertilidad. Un tiempo seco y cálido produce un alto nivel de fertilidad actual porque favorece la mineralización. Uno lluvioso genera una disminución del contenido de nitratos y baja de la fertilidad actual.

Se ha demostrado que un suelo virgen, puesto bajo cultivo, produce rendimientos que decrecen rápidamente al principio pero con el tiempo se la verifica más lenta.

Entre los 10 y 50 años según el clima, se arriba a un equilibrio: los rendimientos se estabilizan en concordancia con los contenidos de materia orgánica (similar a lo mostrado en la Figura II-6) . Si se deja el suelo abandonado con malezas, recupera su fertilidad por un aumento de ésta y los rendimientos crecen nuevamente, por lo que el agotamiento del suelo se debe a su disminución, más la exportación de elementos minerales.

Algunos suelos vírgenes y pobres en algunos nutrientes como Fósforo y Azufre puestos bajo cultivo, no evidencian dicha carencia debido a que la descomposición de la materia orgánica los aporta, quedando a disposición de los cultivos. Esto ocurrirá hasta su desaparición y se manifiesten las carencias por la pobreza de la fracción mineral.

Se encuentran cultivos que favorecen la fertilidad potencial y no la actual. Para compensar eso y aumentar también la actual se recurre a la fertilización nitrogenada.

Resumiendo, la Fertilidad Actual es mayor con cultivos de escarda como maíz, papa, algodón y el cultivo que les siga encontrará un suelo fértil pero la repetición de esta situación llevará al agotamiento del suelo. En cambio la Fertilidad Potencial aumentará con cultivos como trigo y sorgo, pero el sembrado inmediatamente después no encontrará un suelo fértil pero, a diferencia de la primera situación, estos cultivos agotarán menos el suelo y a largo plazo los contenidos de materia orgánica no disminuirán, por lo que se sostendrá una buena reserva de nutrientes.

Para conocer el nivel de fertilidad actual se realizan determinaciones periódicas de nitratos (cada trimestre o antes de las siembras) y de Nitrógeno total (fertilidad potencial) cada 2-5 años.

Tabla V-9Nutrientes que Extraen las Cosechas, en kg ha-1

Cultivos Rendimiento kg ha-1 N P2O5* K2O CaO MgO S

ArrozGrano 3200 70 17 13 2 0,5 -Paja 5500 21 6 58 10 11 -Total 8700 91 23 71 12 11,5 -

Maíz 3000 72 36 54 6 6 5Trigo 2000 56 22 34 10 4 4Papa 20.000 40 39 90 3 7 6Yuca 25.000 61 39 136 62 26 -

Batata 15.000 70 20 110 - - -Caña de azúcar 25.000 30 20 60 - - -

Alfalfa 7000 15º 60 130 230 17 18Soja 1000 60º 35 80 - - -Maní 1500 105º 15 42 27 18 -

Algodón (semilla y fibra) 1700 73 28 56 8 6 5Práctica de la fertilización del suelo


Tabaco 1700 90 22 129 10 10 4Café (cerezas frescas) 5000 35 7 40 - - -

Palma de aceite (racimos) 15.000 90 20 135 - - -Cacao (mazorcas secas) 1000 20 10 12 5 5 -Palma de coco (nueces) 1500 13 4 12 10 10 -

* Los fosfatos suelen estar fuertemente retenidos por el suelo y las plantas sólo disponen de ellos parcialmente. Debido a esto, las cantidades de abonos fosfatados que se aplican frecuentemente son mucho mayores que las extraídas por el cultivo.

º Capaces de fijar parte o todo el Nitrógeno necesario procedente del aire, esto lo logran los microorganismos que viven y forman nódulos en sus raíces.

Fuente: FAO. 1972. "Los fertilizantes y su empleo". Roma

4. ELEMENTOS REQUERIDOS EN LA NUTRICIÓN DE LAS PLANTAS

Las plantas requieren para su desarrollo el suministro de agua, anhidrido carbónico, elementos minerales y luz, a diferencia de los animales que necesitan de otros animales o plantas para su subsistencia.

Los elementos necesarios para las plantas son los que se citaron al comienzo del capítulo. Son requeridos en distintas proporciones y a excepción del Carbono, Oxígeno, Hidrógeno y Nitrógeno, el resto constituyen las cenizas vegetales, es decir el residuo mineral que queda luego de la combustión. Los valores de composición de las plantas orientan para establecer programas de fertilización, asumiendo que las cantidades extraídas por las plantas son las que se deben reponer con fertilizantes, pero teniendo en cuenta los demás factores de fertilidad y crecimiento, las pérdidas por lavado y la fijación en el suelo en formas no asimilables.

En las siguientes tablas se proporcionan los valores promedios de nutrientes extraídos por los cultivos según distintos autores que, como se expresó, variarán con el suelo, clima, los rendimientos y otros.

Así es que, si se compara el maíz (para 3000 kg ha -1, expresados en kg ha-1 y entre paréntesis en kg.Mg-1 de grano cosechado) citado en las Tablas V-9, 12, 13 y 14, se observa que:

Tabla Nº N P2O5 K2OV-9 72,0 (24) 36,0 (12,0) 54,0 (18,0)V-12 98,0 (33) 41,0 (14,0) 109,0 (36,0)V-13 85,3 (28) 32,0 (10,6) 93,3 (12,0)II-14 75,0 (25) 36,0 (12,0) 72,5 (24,2)

Tabla V-10. Extracción de Nutrientes por los Cultivos * Especie vegetal Rendimientos

Nitrógeno Fósforo Potasio Magnesio Azufre(kg) (kg) (kg) (kg) (kg)

Heno de alfalfa 13.447,2 kg 144,96 15,85 101,92 13,59 13,59Bermuda costera 22.412,0 kg 258,21 28,99 149,49 13,59 -

Trébol rojo 8964,8 kg 72,48 9,06 52,54 11,32 4,53Maíz (grano) 9700,0 kg 61,15 9,96 13,59 9,06 6,34

Maíz (paja) 7052,0 kg 29,44 4,98 59,79 7,70 4,53Algodón (semilla) 2182,8 kg 33,97 5,88 15,85 1,81 0,90Algodón (plantas) 2798,4 kg 22,65 2,71 18,12 3,62 -

Avena (grano) 3200,0 kg 29,44 4,98 7,24 1,81 2,71Avena (paja) 15,85 2,71 37,29 3,62 4,07

Maní (semillas) 3358,1 kg 49,83 2,71 7,70 7,70 7,24Maní (tallos) 5372,9 kg 49,83 5,88 37,59 - -

Papa (tubérculos) 44.818,1 kg 49,83 6,79 75,19 4,53 4,53Papa (tallos) 40,77 4,07 40,77 - -

Arroz (grano) 5037,1 kg 27,18 6,79 7,70 1,81 1,35Arroz (paja) 22,65 1,81 33,97 2,26 -Soja (grano) 43,5 Hl 72,48 8,15 26,27 8,15 4,53

Soja (paja) 2462,6 kg 11,32 1,81 19,02 - -



Tabaco (hojas) 3134,2 kg 27,18 3,17 33,97 11,32 9,06Tabaco (rastrojo) 15,85 1,81 37,59 - -

Tomate (fruto) 67.235,9 kg 77,01 10,87 135,90 7,24 9,51Tomate (tallos) 36,24 4,98 45,30 - -

Trigo (grano) 4100,0 kg 33,97 6,79 5,43 4,07 2,26Trigo (paja) 6044,8 kg 22,65 3,17 36,24 2,26 4,07

Cebada (grano) 87,2 Hl 49,83 8,15 13,59 - -Cebada (paja) 18,22 3,17 43,03 - -

Fuente: Del "American Potash Institute, National Plant Food, The Sulphur Institute”, y otras, * adaptado

4.a. IMPORTANCIA DE LOS ELEMENTOS MINERALES EN LAS PLANTAS

El Carbono, Hidrógeno y Oxígeno se obtienen a partir del CO2 (aire) y del agua, convirtiéndose por fotosíntesis en carbohidratos simples y luego en aminoácidos, proteínas y otras más, sumamente complejos. Estos elementos no son tratados como nutrientes minerales, ya que el hombre no tiene control sobre ellos, a excepción del agua, mediante el riego. Los demás, se describen a continuación.

4.b. ABSORCIÓN DE NUTRIENTES

4.b.1. NitrógenoAbsorbido por las plantas como nitratos (NO3

-) y amonio (NH4+). En los suelos cálidos, bien aireados,

ligeramente ácidos o ligeramente alcalinos, predomina el NO3-. Los NO2

- son tóxicos para las plantas pero afortunadamente no se acumulan en las condiciones normales del suelo.

En los vegetales es transformado en NH2+ para pasar finalmente a proteínas. También forma parte

integral de la molécula de clorofila; ésta contiene un átomo de Magnesio, alrededor del cual se ubican 4 anillos pirrólicos que muestran un átomo de Nitrógeno y 4 de Carbono.

Tabla V-11. Absorción de Micronutrientes por Diversos Cultivos (g ha -1)Cultivos Boro Cobre Manganes

o Zinc Molibdeno Cobalto

Cereales de granos pequeños 50-70 50-70 160-460 150-250 3-6 1-2Papa y otras Solanáceas 30-70 40-60 300-450 200-500 3-6 1-2Alfalfa 500-700 70-90 400-500 400-500 3-20 1-3Gramíneas y forrajeras 70-90 30-60 250-360 200-400 3-20 1-3

Fuente: Primavesi (1984)

El Nitrógeno esta asociado a un crecimiento vegetativo vigoroso y a un color verde intenso, pero cantidades excesivas prolongan el crecimiento y retardan la maduración, sobre todo cuando no se suministra otros nutrientes (ver Tabla V-15).

En dicha Tabla V-15, la proporción de algodón recogida en la primera pasada es una medida de la madurez; cuanto mayor es, más maduro se encuentra el cultivo. También se observa que todas las pruebas retrasan la madurez sin embargo, cuando además de Nitrógeno se incorpora Fósforo y Potasio, no es tan afectada como cuando se lo aplica solo.

El Nitrógeno genera plantas más suculentas y produce efectos negativos como el debilitamiento de la fibra del algodón o el encamado de los cereales, sobre todo cuando el suministro de Potasio es inadecuado. El exceso de Nitrógeno origina la reducción del contenido de azúcar en la remolacha azucarera. Por supuesto, el Nitrógeno se emplea conjuntamente con los otros nutrientes para aumentar los rendimientos.

La deficiencia produce plantas raquíticas y amarillas (clorosis). El amarillamiento comienza en las hojas inferiores, mientras las superiores permanecen verdes, lo que indica la movilización del nutriente en la planta hacia las zonas meristemáticas activas.

4.b.2. FósforoSe encuentra en la mayoría de los vegetales en cantidades menores que el Nitrógeno y el Potasio (ver las tablas de absorción de nutrientes). Es tomado como ión ortofosfato diácido H2PO4

- y en pequeñas cantidades como ión ortofosfato monoácido HPO4

=. La primera forma es absorbida 10 veces más rápido que la segunda. A pH bajos se incrementa la absorción de H 2PO4

- y a pH altos se cumple como HPO4

=. Las plantas absorben también ciertos fosfatos orgánicos solubles. El Fósforo forma parte de ácidos nucleicos, fitina y fosfolípidos.

Tabla V-12. Extracción de Nutrientes por los CultivosCultivo Rendimientos (kg ha -1 ) Nutrientes retirados (kg ha -1 )



Grano Paja N P2O5 K2O Ca MgAlfalfa (heno) 10.000 280 33 137 218 18

Maní - - 85 15 50 - -Soja 1200 - 120 32 40 - -

Poroto 20.000 3000 175 46 121 36 8Arveja 2000 3200 125 21 68 477 7Avena 3200 4800 90 35 83 14 7Arroz 2500 - 90 38 95 - -Maíz 3000 5400 98 41 109 18 15Trigo 6000 10.000 150 80 230 36 27

Sorgo 3000 - 100 21 136 36 5Tabaco - 1000 84 27 174 132 24

Papa 20.000 10.000 118 43 198 54 18Tomate - - 100 35 175 - -

Mandioca - - 80 50 140 - -Algodón - - 84 22 271 - -

Café 1000 (café seco y descascarado) 34 5 48 - -Cacao 700 (semilla) 19 10 14 - -

Té de la India 800 (hoja seca) 36 7 17 - -Caucho 1000 (seco) 8 3 6 - -Banana 40.000 70 20 200 - -

Caña de azúcar 80.000 40 50 130 - -Coco 1200 (pulpa seca) 55 15 50 - -

Fuente: Malavolta, Vageler y Wrigler citado por Primavesi (1984)

Un adecuado suministro en las primeras etapas es relevante para evitar el retraso del crecimiento de los órganos reproductores. Participa en la pronta maduración de los cultivos (sobre todo en los cereales) y se lo considera esencial en la formación de semillas, frutos y en el mayor crecimiento de las raíces.

El Fósforo es rápidamente movilizado de los tejidos viejos a las partes meristemáticas activas cuando se advierten carencias. No se observan estos síntomas en las hojas, como en el caso del Nitrógeno y Potasio.

4.b.3. PotasioSe absorbe como ión K+ en cantidades relativamente elevadas. Es un elemento móvil que se trasloca a los tejidos jóvenes y meristemáticos, cuando ocurre la deficiencia. Los síntomas de deficiencia aparecen primero en las hojas más bajas.

A diferencia del Nitrógeno, Azufre y otros, no forma parte integral de la planta (protoplasma, grasa, celulosa), su función es de naturaleza catalítica.

Es imprescindible para las múltiples funciones fisiológicas como:- Metabolismo de los hidratos de carbono o formación y transformación del almidón.- Metabolismo del Nitrógeno y síntesis de proteínas.- Control y regulación de las actividades de varios minerales esenciales.- Neutralización de los ácidos orgánicos y activación de enzimas.- Promoción del crecimiento de los tejidos meristemáticos.- Ajustes de la apertura de los estomas y relación con el fenómeno de absorción de agua.

La carencia de Potasio se acompaña frecuentemente con un debilitamiento de la paja de los cereales y disminución de la resistencia a enfermedades. La fotosíntesis decrece y se incrementa la respiración.

La relación entre el Potasio y la síntesis de proteínas de las plantas asume importancia en la nutrición de los rumiantes.

Tabla V-13Cantidades de los Nutrientes Primarios Extraídos del Suelo por Diferentes Cultivos

Cultivo Producción(kg ha-1)

Nitrógeno (N, kg ha-1)

Fósforo (P2O5 , kg ha-1)

Potasio (KO2, kg ha-1)

Alfalfa Heno 8000 215 55 150Arveja Grano 2000 125 30 65Avena Grano 3000 83 41 87

Cebada Grano 3000 83 29 80Espárrago 4º año 4000 100 28 90Espinaca Hojas 20.000 95 35 100

Frutales de carozo Producción normal 85 20 80 Frutales de pepita Producción normal 70 20 70

Haba Grano 2400 148 41 109Lechuga Hojas 25.000 55 20 120

Maíz Grano 4500 128 48 140Olivo Fruto 4700 44 13 57



Papa Tubérculo 18.000 85 30 140Poroto enano Legumbre 8000 60 15 150

Praderas (2 cortes) Heno 5000 85 40 90Remolacha azucarera Raíz 36.000 126 31 190

Remolacha forrajera Raíz 50.000 175 43 238Soja Grano 2000 126 29 38

Tomate Fruto 40.000 110 30 160Trigo Grano 3000 71 36 60

Vid Fruto 10.000 80 30 100Zanahoria Raíz 30.000 120 50 200

Fuente: Lavado. 1972. "Los Cultivos y el Suelo". IDEVI. Cuadernos de Divulgac. Téc. Nº 1. Viedma

4.b.4. CalcioLa planta lo absorbe como ión Ca+2. La deficiencia se manifiesta por la falta de desarrollo de los brotes terminales y de los tejidos apicales de las raíces; como resultado el crecimiento se detiene. El Calcio interviene en la formación de la lámina media de las células a causa de su importante papel en la síntesis del pectato de Ca. Resulta un nutriente considerado inmóvil.

4.b.5. MagnesioEs absorbido como ión Mg+2, constituye el único nutriente mineral de la clorofila y también se localiza en las semillas. Se halla relacionado con el metabolismo del Fósforo.

Se muestra como un elemento móvil y se traslada rápidamente de las partes viejas a las jóvenes, en caso de deficiencia. En varias especies se observan clorosis entre las nervaduras de las hojas.

Se requiere para la activación de múltiples enzimas relacionadas con el metabolismo de los hidratos de carbono y es importante en el ciclo del ácido cítrico, de relevancia en respiración celular. Numerosas reacciones de fosforilación relacionadas con el metabolismo del Nitrógeno, son catalizadas por el Magnesio. Participa en la síntesis de los lípidos, con el Azufre se hallan en cantidades apreciables en el contenido del aceite de numerosos vegetales.

4.b.6. AzufreSe absorbe como ión SO4

= y, en pequeñas cantidades como SO2, a través de las hojas. Sin embargo el SO2 en pequeñas concentraciones es tóxico. El SO4

=, al igual que el Nitrógeno, se reduce en la planta y se observa en cadenas S—S—S-SH.

Una deficiencia de Azufre (niveles menores de 15 ppm), frecuentemente asociada a escasa M.O., retarda el crecimiento de las plantas que se manifiestan uniformemente cloróticas y de tallos delgados. Estos síntomas se asemejan a los del Nitrógeno. La diferencia estriba en que no parece ser fácilmente trasladable de los órganos viejos a los jóvenes, en caso de deficiencia y la acumulación de Nitrógeno no proteínico en las plantas, lo que genera perjuicios a los rumiantes si no es corregido con suplementos alimenticios que lo contengan. Se considera apropiada una relación N:S de 10:1 a 20:1 en el suelo.

Tabla V-14Nutrientes Removidos por Cultivos de Importancia Económica (incluye granos, pajay rastrojos)

Cultivo Producción Nitrógeno Fósforo Potasio kg ha-1 (N kg ha-1) (P2O5 kg ha-1) (K2O kg ha-1)

Alfalfa 7000 (heno) 200 50 200Algodón 1000 (semilla) 110 42 85

Ananá 40.000 120 40 250Arroz 3000 (grano) 90 58 60Avena 3000 (grano) 76 36 82Banana 5000 90 20 180Cacao 800 (grano) 50 20 35Café 900 (grano) 100 40 108Cebada 3500 (grano) 95 35 62Cítricos media 240 50 205Cocotero: 150 plantas 140 45 90Caucho 400 500 100 100Maíz 6000 (grano) 150 72 145Maní 2000 (grano) 120 85 63Palmera 2500 (aceite) 200 70 180Papa 30.000 (tubérculos) 140 60 180Remolacha 40.000 (tubérculos)

20.000 (hojas) 180 80 100Soja 2500 (grano) 150 170 35Tomate 4500 (frutos) 105 45 135Trigo 3500 (grano) 110 51 60

Fuente: Villanueva Ortíz (1977)



Tabla V-15Efecto del Nitrógeno en la Maduración del Algodón Desarrolladoen un Suelo Arcilloso (x)

Tratamiento (kg ha-1) RendimientoN P2O5 K2O Primera recolección Total

Kg ha-1 semilla % del total Kg ha-1 de semilla0 0 0 1034 71 1456

60 0 0 536 56 95760 60 60 1121 63 1779190 60 60 1042 58 1802

(x) Ensayo en la Agr. Exper. Stat. of Arkansas. 1960

El Azufre se requiere para:

- La síntesis de aminoácidos.- Activación de las enzimas proteolíticas como las papainasas.- Constitución de ciertas vitaminas y la coenzima A.- Incrementar el contenido de aceites en lino y soja.

4.b.7. Boro Es absorbido como B4O7

=, H2BO3, HBO3= y BO3

3-. Tóxico para algunas plantas como se detalla en el Capitulo XV: "Mejoramiento de los Suelos Salinos y Sódicos”.

No se traslada rápidamente; el primer síntoma visual se evidencia con el cese del crecimiento del brote terminal, seguido de la muerte de las hojas jóvenes. Estas se tornan verde pálido, perdiendo más color en la base que en el ápice.

La deficiencia se observa en cultivos de raíz por el resquebrajamiento de los tejidos internos de ésta, dando lugar a áreas oscurecidas como corazón negro o marrón. La suberización interna de las manzanas, en cítricos la corteza de espesor desigual y los depósitos de goma en el fruto son síntomas de deficiencia.

El Boro dentro de sus funciones, participa en el metabolismo de los hidratos de Carbono.

Tabla V-16 Nutrientes Extraídos por Distintos Cultivos

CultivoParte

vegetal Rendimiento kg ha-1

Nutrientes absorbidos kg ha-1

N P2O5 K2O

1. ArrozGrano PajaTotal

224044806720

293160

169

25

98493

2. TrigoGranoPaja Total

157022403810

251540

135

18

83947

3. MaízGranoTallosTotal

202040406060

364480

191332

116576

4. JowarGranoTallosTotal

112033604480

161329

108

18

87381

5. AlgodónSemillaTallosTotal

168031404820

453984

181230

184361

6. CebadaGranoPajaTotal

168031404820

302050

147

21

84048

7. BajraGranoPajaTotal

112033604480

171633

75

12

1091101

8. SojaGranoTallosTotal

16803402020

12320143

397

46

451055

9. ManíGranoTallosTotal

168050406620

502373

95

14

93443

10. Papa temprana 11.210 85 30 14011. Papa tardía 25.400 103 47 211



Fuentes: (cultivo 1 a 9): Programa de Cooperación Hindú Estadounidense, Sección de Agricultura Plants Need Food. Nueva Delhi (publicación sin fecha). (10 y 11): Dutt (1961), Improtad Crop Varieties Need Improved Soil Fertility. Información de Fertilizantes, octubre de 1961.

Extraído de: Tamhane, Notiramani, y Bali (1978)

4.b.8. HierroEs absorbido en forma iónica (ión ferroso, Fe+2) o como sales orgánicas complejas. Las deficiencias se observan sobre todo en suelos alcalinos y también en los ácidos, ocasionada por altos niveles de fosfato. Se advierte primero en hojas. No se verifica movimiento desde los tejidos viejos a los meristemas y como consecuencia se detiene el crecimiento. Las hojas jóvenes muestran una clorosis internerval y se tornan completamente blancas.

Reemplaza parcialmente al Molibdeno, como cofactor requerido para el funcionamiento de la reductasa del NO3

- en la soja.

4.b.9. ManganesoEs absorbido como ión manganoso (Mn+2). Comúnmente se aplica en pulverización foliar como el Hierro. Se muestra como escasamente móvil.

La deficiencia se observa primero en las hojas jóvenes con clorosis ínternerval. Al igual que el Hierro y otros metales del grupo de los pesados, participa en funciones de activación de enzimas relacionadas con el metabolismo de los hidratos de Carbono, en reacciones de fosforilación y en el ciclo del ácido cítrico.

En grandes cantidades es frecuentemente tóxico. En suelos ácidos se observa toxicidad en tabaco y enrollamiento de las hojas del algodón. Se corrige mediante un encalado hasta alcanzar un pH mayor de 5,5.

Tabla V-17Absorción de Nutrientes

Cultivo Parte del vegetal

N P Skg ha-1

CebadaGranoPajaTotal

411960

9,63,513

41519

AvenaGranoPajaTotal

383674

6,16,613

41519

ArrozGranoPajaTotal

212041

4,74,49

---

TrigoGranoPajaTotal

522476

93,613,5

-4711

MaízGranoPajaTotal

9560155

16925

81018

Alfalfa 155-200 16-21 16Soja 113 18 10

Trébol rojo 126 13 9

Papa TubérculoParte aérea

Total

80120200

538

2,38,110,4

Fuente: Fried y Broeshart

4.b.10. CobreAbsorbido por las plantas como ion cúprico (Cu+2) y también como una sal de un complejo orgánico tal como el EDTA a través de las hojas. Se evidencia como activador de varias enzimas.

En cultivos que crecen en suelos de turba u orgánicos se observan deficiencias frecuentemente. Responden a la fertilización la remolacha, zanahoria, trébol, maíz, avena y árboles frutales (en estos casos suelen emplearse clavos de cobre en el tallo).

Los síntomas de carencias varían con el cultivo. En maíz, las hojas jóvenes se tornan amarillas; en algunas hortalizas las hojas pierden turgencia. Asimismo genera acumulación de Hierro en maíz, en especial en los nudos.



4.b.11. ZincEs absorbido como ion Zn+2 y también en forma de complejos de agentes queláticos, tal como el EDTA. Se aplican pulverizaciones con sales solubles de Zinc al follaje, ya que penetra directamente. Se aprecia como activador de enzimas.

La carencia se inicia en las hojas jóvenes con una clorosis internerval y gran reducción del crecimiento de los brotes.

Como la mayoría de los otros micronutrientes, es tóxico en ciertas cantidades, aunque sean pequeñas. Las deficiencias son más frecuentes en suelos calcáreos y en los excesivamente ricos en Fósforo.

4.b.12. Molibdeno Es requerido por Rhizobium para fijar al Nitrógeno. Es específico para la activación de las enzimas de la reductasa del NO3

- y de la oxidasa de la xantina. La deficiencia se observa como clorosis internerval.

4.b.13. CloroEs absorbido como ion Cl- y hacen algunos años (1954) se clasificó como esencial. El Bromo, a concentraciones más altas, lo suele sustituir. En exceso genera que las hojas se adelgacen y en tabaco y papa tiendan a enrollarse.

La deficiencia se manifiesta por marchitamiento de la planta, clorosis, necrosis en ciertas zonas y las hojas toman color bronceado.

4.b.14. CobaltoNo se ha probado su esencialidad en las plantas superiores. Lo requiere el Rhizobium para fijar Nitrógeno y desde este punto de vista se lo considera en la producción de leguminosas. Es esencial en Rhizobium para la formación de vitaminas B12, ésta resulta importante en la nutrición de los no rumiantes.

4.b.15. VanadioEsencial para el alga verde Scenedesmus. En plantas superiores no ha sido probada su relevancia. Suele reemplazar al Molibdeno en la nutrición del Azotobacter.

4.b.16. SodioEs absorbido como ion Na+. No es admitido generalmente como esencial para las plantas. Se afirma que el Sodio influye sobre las relaciones del agua en la remolacha azucarera y que incrementa su resistencia a la sequía.

4.b.17. SíliceSe sugiere que es requerido por el arroz y la caña de azúcar, y que incrementa la altura, número de tallos, y materia verde y seca de las plantas que crecen en cultivos hidropónicos. A continuación, en la Tabla V-19 se presenta un cuadro resumen acerca de los macro y micronutrientes del tomate, consignando las formas existentes en el suelo, la absorbida por las plantas, los órganos vetegales en que se encuentran más abundantemente, las funciones principales que cumplen y los síntomas más comunes de su deficiencia.

5. MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN Y DIAGNÓSTICO DE LA FERTILIDAD DEL SUELO

Los suelos manifiestan diferencias en la capacidad para proveer de nutrientes a las plantas sin llegar a reducir los rendimientos óptimos. La determinación del momento en que se requieren fertilizantes, para continuar obteniéndolos rentables, se aclara mediante los tests de suelos y de plantas.

La cantidad de fertilizantes se subordina a los requerimientos de la planta y al nivel de fertilidad y riqueza en nutrientes del suelo.

Los métodos para establecer el nivel de fertilidad se materializan examinando el suelo o el vegetal. Los habitualmente empleados son:

5.a. EN EL VEGETAL

Se utilizan síntomas de deficiencia de nutrientes en las plantas (examen visual), análisis químico del vegetal, análisis de tejidos o Tissue Test, análisis de savia y Quick Test.

5.a.1. Síntomas de Deficiencia de Nutrientes en las Plantas. Examen visualPor medio de observaciones del crecimiento se determinan anormalidades y síntomas ocasionadas por deficiencia de un nutriente específico. Este método visual no requiere equipos especiales y Práctica de la fertilización del suelo


resulta un buen complemento de los otros métodos de diagnóstico. Es necesario adoptar precauciones especiales ya que es posible confundir los síntomas de deficiencia con los daños producidos por enfermedades o plagas (observar Tablas V-18 y V-24).

Sucede frecuentemente que un cultivo no manifiesta los síntomas de deficiencia pero, sin embargo, solicita mayor cantidad de un nutriente para alcanzar los rendimientos óptimos. Desde el punto de vista económico esta situación se denomina "hambre oculta" (Figura V-10).

El hambre o apetito latente es un término empleado para describir aquellas plantas que no muestran claros síntomas de deficiencia, a pesar de que su contenido de nutrientes no es suficiente para su máximo rendimiento posible. Las condiciones climáticas también intervienen pues las bajas temperaturas, sequías o excesos de humedad, generan la aparición de síntomas deficiencia. Una desventaja de este método es que el diagnóstico se concreta cuando ya se produjo la carencia en la planta y, sobre todo en cultivos anuales, cuando es tarde para corregir. Además se requiere una capacitación muy especializada para diagnosticarlas sin confundir con enfermedades, toxicidad, etc. Las Tabla V-18 y V-23 reúnen claves de síntomas de carencias clínicas en tomate.

5.a.2. Análisis Químico del VegetalLos objetivos son:

- Establecer la relación entre el nivel de fertilidad del suelo y el de nutrientes en la planta.- Ponderar la relación entre la nutrición de la planta y su rendimiento, para cada uno de los

nutrientes y para sus interacciones.Los rangos mostrados en la Figura V-10, indican:

a Deficiencia severa, se generan alteraciones morfológicas.b Zona de deficiencia, se observan claros síntomas clínicos en la planta.c Zona de transición, no se aprecian síntomas de deficiencia, pero sí de disminución de los

rendimientos (apetito latente). Establece el nivel o concentración crítica del nutriente, con una disminución del 50 % del rendimiento máximo esperado.d Zona de suficiencia, corresponde al nivel adecuado del nutriente. La incorporación del

mismo no origina aumentos significativos de rendimiento. Esta zona corresponde al consumo de lujo.

e Zona de exceso de nutrientes, que causa interacciones que suelen desencadenar la deficiencia de otro nutriente o su toxicidad.

Figura V-10Rendimientos y Concentración de Nutrientes en Órganos Vegetales

Rend

imie

nto

d c e

b

a

Concentración del nutriente Rango de Rango de Rango de deficiencia suficiencia exceso

Las partes del vegetal que se analizan suelen ser:

- PLANTA ENTERA, destinada a especies herbáceas pues se utiliza la parte aérea. Evalúa la extracción total de nutrientes y el aporte de minerales de especies forrajeras al ganado. Establece un balance y determina una suplementación a los animales que aprovechan el forraje.

- ANÁLISIS DE EXUDADOS, se analiza la savia y posibilita conocer la marcha de absorción de nutrientes en los distintos tramos del ciclo de cultivo.



- ANÁLISIS TISULAR, normalmente se emplea la hoja para su estudio, dirigiéndose principalmente a la determinación de los compuestos inorgánicos (composición química), el equilibrio nutritivo (en especial el del N:P:K) y la alimentación global. En la Tabla V-24 (Al final del capítulo se observan los niveles de micronutrientes en plantas.

Se fundamenta en la correlación entre el nivel de un nutriente, en un momento del ciclo, con el rendimiento del cultivo; con sus resultados se obtienen gráficos como el de la Figura V-10.

En Salta, para el caso de maíz y poroto, se emplean niveles de los principales nutrientes, expresados como porcentaje de materia seca, que se presentan en la Tabla V-19.

Tabla V-19Niveles Normales de N-P-K, en % de Hoja de Maíz y Poroto.

Nutriente Maíz PorotoNitrógeno total 2,75-3,50 2,80-6,00

Fósforo total 0,25 0,40 0,25-0,50Potasio total 1,75-2,50 1,80-2,50

Ca + Mg totales 0,20-1,00 1,05-3,70Fuentes: Figueroa, Ortega y otros (1998) y Ortega

y Corvalán (1998)


TECNOLOGÍA DE LOS SUELOS AGRÍCOLAS. 101

Tabla V-18 Macronutrientes y Micronutrientes: Origen, Absorción, Función y Síntomas de Carencias en Tomate

Elemento Forma en el Suelo Forma Absorbida Formas en la Planta Órganos Vegetales Función en la Planta Algunos Síntomas de Carencia

Nitrógeno Orgánico (humus). Como N 0,02–0,4 %. NH4

+ NO3- NH4

+ NO3-. Acidos orgán.,

Proteínas.Brotes, hojas nuevas,

yemas, semillas, órganos de almacenamiento.

Componentes del citoplasma, enzimas, coenzimas.

Poco crecimiento, hojas con necrosis. Nervaduras purpúreas.

FósforoOrgánico, fosfatos de Fe,Al,Ca. Como P el 0,06 % de P total.

H2PO4-

Sales, orto, piro y polifosfatos. Esteres de Carbohidratos.

Nucleótidos, fitina.Organos reproductivos. Almacenamiento. Entrega de

energía.Desfoliación rápida. Follaje verde oscuro con envés rojizo. Tallos y

brotes enanos.

PotasioFeldespatos, micas,

arcillas, humus. Como K el 0,83 % de K total.

K+ Ión en jugo celular. Absorbido a proteínas.

Tejido parenquimático. Tej. Esclerenquimático. Tejidos en crecimiento.

Almacenamiento de energía. Fosforilación, fotosíntesis. Síntesis

proteica. Apertura de estomas.Necrosis en punta y borde de las hojas. Encorvadas hacia el envés.

CalcioCarbonatos, silicatos, fosfatos, yeso, humus

(escaso). Como Ca.Ca+2

Poco ionizad., sales con ácidos orgánicos, quelado

absorbido a proteínas.Hojas viejas. Corteza

arbórea.Regulación de hidratación.

Activador enzimático. Crecimiento radicular.

Necrosis en punta y bordes de hojas nuevas. Tallos con lesiones.

Muerte de raíces.

MagnesioCarbonatos, silicatos,

fosfatos, sulfatos, humus (poco). Como

Mg.Mg+2 Iónico, quelado, pigmentos

(clorofila) Hojas nuevas.Regulación de hidratación.

Activador enzimático. Respiración. Síntesis de proteínas.

Clorosis en hojas inferiores. Acartuchamiento hacia arriba.

AzufreMateria orgánica, S

libre, sulfuros (pirita,calcopirita) SO4

=

(yeso).SO4

=Poco ionizado. Grupos SH-

Y S-S. Esteres de aminoácidos. Lípidos

Hojas viejas. Semillas. Componentes del citoplasma. Enzimas y proteínas.

Hojas verdes claras. Nervaduras más claras. Tallo delgado, rígido y

leñoso.

Boro Boratos, turmalina. Como B. BO3

= En ésteres de carbohidratos. Hojas nuevas. Punta de raíces.

Formación de membranas. Crecimiento. División celular.

Descomposición en base de hojas jóvenes. Fruto con piel corchosa,

seca.Cloro Sales, silicatos. Cl- Ionizado en jugo celular. Hojas. Efecto coloidal, aumenta

hidratación. Fotólisis del agua.

HierroOxidos, hidróxidos, sulfatos, silicatos,

quelatos, con humus. Como Hierro.

Fe+3 Fe+2

Quelado Fe

Enzimas. Compuestos órgano-Fe. Hojas viejas. Reacciones redox. Metabolismo del

nitrógeno. Clorosis en hojas nuevas.

Manganeso Carbonatos, silicatos, óxidos. Mn+2 Mn+3 Compuestos órgano-Mn.

Enzimas. Hojas viejas. Reacciones redox. Metabolismo del Nitrógeno.

Necrosis en manchas sobre la superficie foliar. Nervaduras

verdes.

Molibdeno Molibdatos, silicatos, adsorbido al Fe. MoO4

- Nitrogenasa. Reductasa de N. Hojas nuevas. Yemas. Metabolismo del Nitrógeno. Actividad enzimática.

Hojas con moteados que incluyen nervaduras. Flores y frutos muy

pequeños.Cinc Fosfatos, carbonatos,

óxidos, silicatos.Zn+2 Zn-

quelado Activador enzimático. Hojas nuevas. Yemas. Activador enzimático. Síntesis de auxinas.

Hojas curvadas, rizadas, En rosetas. Pecíolo retorcido.

Práctica de la fertilización del suelo.


Como referencia, es posible citar los niveles de nutrientes en sustancia seca de hojas de olivo (Tabla V-19a) obtenidos en California (Estados Unidos).

En Montpellier (Francia) se consideran óptimos para hojas jóvenes de olivo, los siguientes valores:

N = 2,10 % P2O5 = 0,35 % K2O = 1,05 %

En tanto, en España observan variaciones siempre en los niveles normales de:

N = 0,68-2,20 % P2O5 = 0,13-0,42 % K2O = 0,21-1,80 %

Tabla V-19aNiveles en Hojas Jóvenes de Olivo Tomadas en JulioNutriente Deficiente Adecuado Tóxico

N (%) 1,40 1,5-2,0P (%) 0,05 + de 0,08K (%) 0,40 + de 0,80

Ca (%) 0,30 + de 1,00Mg (%) 0,08 + de 0,10

Mn (ppm) + de 20Zn (ppm) + de 10Cu (ppm) + de 4

B (ppm) 14,0 19-150 185Na (%) + de 0,20Fe (*) Clorosis férrica

(*) El análisis foliar no resulta válido, se emplea la sintomatología clínica. Fuente: Curti (1998)

En vid, como se verá a continuación, los valores obtenidos en Mendoza, alcanzan a:

N = 2,53 % P2O5 = 0,42 % K2O = 1,14 %

No obstante, algunos trabajos demuestran que no se encuentra una relación estrecha entre los rendimientos, la composición química de las hojas y la provisión de nutrientes en el suelo. Nijensohn y colaboradores concluyeron en lo siguiente (para un viñedo de más 40 años de variedad Malbec):

1. Ningún tratamiento fertilizante del suelo modificó significativamente la composición química de la hoja de vid.

2. El promedio bianual de todos los tratamientos con tres muestreos por parcela/planta, arrojó los siguientes valores:

Composición química de la hoja opuesta al racimo (de N, P2O5, K2O): 2,53; 0,42 y 1,14 respectivamente, en g.100g-1 de sustancia seca.

Equilibrio nutritivo (N:P2O5:K2O): 60,4:10,0:29,6. Alimentación global (N + P2O5 + K2O, en g.100g-1 de sustancia seca): 4,19.Rendimiento de uva: 1,59 kg/planta.

3. Sin embargo, no se encontró correlación entre el rendimiento y ninguno de los parámetros de diagnóstico foliar medidos o calculados.

4. Los errores experimentales impidieron hallar diferencias significativas en los rendimientos entre tratamientos. Sin embargo, en los dos años la mínima producción fue la del testigo (1,050 kg/planta) y las máximas las de las interacciones de NP y NK con 2,096 y 2,275 kg/planta, respectivamente.

Interpretación de los resultados del análisis tisular.

Se conocen diversos criterios de interpretación, como:

1. De alimentación total aniónica y catiónica, de Homes. 2. Diagnóstico foliar a través de la alimentación global, de Lagatu y Maume-Bouat

(Montpellier, Francia).3. De los niveles individuales de los nutrientes, de Chapman.

5.b. EN EL SUELO

Análisis químico del suelo, pruebas biológicas, ensayos en invernáculo, de Chaminade, en cámara de cultivo, métodos microbiológicos y radiobiológicos y de campo.



5.b.1. Análisis Químico del SueloHabilitan para determinar la capacidad de proveer nutrientes. Muestran la ventaja, sobre los métodos biológicos, de la rapidez y la posibilidad de analizar gran cantidad de muestras y así establecer las necesidades antes de la siembra o plantación. Estos, para que pronostiquen la fertilización apropiadamente, se calibran comparándolos con experiencias de campo e invernáculo.

Se realizan en todo el mundo y en nuestro país se encuentran laboratorios estatales y privados. En Salta, el INTA-Cerrillos, cuenta con instalaciones especializadas. Los análisis del suelo permiten:

- Se evalúa el contenido de nutrientes del suelo y los niveles de fertilidad.- Se programan un plan de fertilización adecuada para un cultivo determinado.- Mostrar al productor las deficiencias en nutrientes que se manifiestan en su campo.- Se emplean en estudios de suelos, de caracterización o clasificación.

En lo referente a la aplicación para fertilización, se observa que cuando el contenido de nutrientes es más alto, coherentemente la respuesta al agregado de fertilizantes es menor y en ciertos casos, nula.

Entre los aspectos contemplados para que los análisis químicos de suelo sean confiables, se tienen:

Toma de la muestra de suelo. Es relevante que sea representativa del área. Conviene extraer una muestra compuesta, obtenida siempre mediante cuarteo. Las muestras puntuales, 10–20 o más que formarán la compuesta, se toman con una pala sacando el mismo volumen y a la misma profundidad, 15-20 cm, como se describe en la Figura V-11.

Cuando se verifican diferencias de textura, estructura, pendiente, erosión o salinidad, corresponde extraer una muestra compuesta para cada caso. Lo mejor es contar con un mapa de suelos detallado.

Las muestras se obtienen con la suficiente anticipación a la época de siembra o plantación a fin de que el laboratorio realice los análisis, y la posterior interpretación, programación de fertilización y adquisición del fertilizante.

Figura V-11Metodología de Muestreo de un Campo para Fertilidad

Determinaciones analíticas. Las que se realizan expresan la cantidad disponible de cada nutriente, excepto en Nitrógeno. Esta valoración muestra limitaciones dado que los extractantes suelen no igualar en varios casos, o superar en otros, la capacidad de absorción de las plantas. Es necesario por lo tanto, correlacionar las determinaciones con datos obtenidos mediante ensayos a campo, en invernáculo u otros.Práctica de la fertilización del suelo


El análisis químico establece la cantidad de los nutrientes disponibles para las plantas; es decir, la concentración en la solución del suelo en condiciones normales de humedad, concepto conocido con el nombre de factor intensidad o intensidad de un nutriente o disponibilidad actual o fertilidad actual.

También es conveniente ponderar la cantidad del fijado a los coloides. Es posible que sea disponible en un futuro próximo cuando se transfiera a la solución del suelo, al reducirse la concentración por absorción de las raíces, fijación y lixiviación en un plazo de tiempo relativamente inmediato, concepto que se conoce con e1 nombre de factor capacidad o capacidad de un nutriente o disponibilidad potencial o fertilidad potencial.

La determinación de esta capacidad manifiesta problemas porque resultan varias las fuentes de la fase sólida que proveen nutrientes a la solución del suelo; en el caso del Fósforo las fuentes suelen ser el orgánico, el adsorbido en la fase sólida, los fosfatos poco solubles de Hierro, Aluminio y Calcio, y los fosfatos ocluidos dentro de óxidos insolubles. Difícilmente se contará con un método de extracción simultánea, de la capacidad de provisión del Fósforo disponible, de estas cuatro formas de reserva.

Para el Nitrógeno la capacidad se mide mediante el proceso biológico de mineralización del orgánico, como los tests de nitrificación y amonificación. Los cationes Potasio, Sodio, Calcio y Magnesio de la fracción intercambiable se determinan mediante extractantes.

Interpretación de los análisis químicos de los suelosLas recomendaciones que se realizan con los datos obtenidos, las elabora un especialista con la suficiente capacidad y experiencia en el tema, más aún teniendo en cuenta los costos de la fertilización.

Generalmente las recomendaciones se basan en los contenidos de Nitrógeno, Fósforo y Potasio que contenga el suelo, parámetros que se correlacionan con el pH, la salinidad, la sodicidad o alcalinidad, la materia orgánica, el Magnesio, Calcio y Azufre. Todo esto se vincula con el clima, las rotaciones, el manejo de suelos, especie y potencial genético; en resumen, dependerá del factor Abastecimiento descripto anteriormente.

Para que la interpretación tenga cierto grado de seguridad y confiabilidad se realiza la calibración de los análisis. Es cualitativa, es decir, indica únicamente si los nutrientes muestran valores deficientes, con los que habrá respuesta a la fertilización o, por el contrario, si el nutriente no es deficitario no se la encontrará. También se considera una interpretación semicuantitativa, cuando se señalan rangos de contenidos de nutrientes como muy bajo, bajo, mediano, alto y muy alto. Las repuestas a la fertilización serán en sentido contrario; es decir, a un contenido muy bajo de nutrientes le corresponderá una respuesta muy alta a la fertilización. Por último se efectúa una interpretación cuantitativa, considerando además de los rangos mencionados, la cantidad del nutriente.

Calibración de los análisis químicos de sueloSe calibran con las respuestas de los cultivos a los nutrientes aplicados. Esta respuesta se obtiene de las experiencias en campo o invernadero para distintos suelos. De esta forma la cantidad de los aplicados se vincula con la cantidad de los disponibles, establecida por los análisis químico respectivos.

Los rangos de contenidos ya citados muy bajo, bajo y otros, varían de acuerdo al cultivo. Es el caso del Tabaco Virginia en Salta para el que se encontró que, los umbrales para altos rendimientos y calidad, eran de 0,10-0,12 % de N, 30-35 ppm de P2O5 y 20-30 ppm de K2O (según los trabajos de Zaffanella y colab. y de Rapetti y Villanueva).

Un método de calibración comúnmente utilizado es el "Porcentaje de Respuesta de la Producción" (P.R.P.), que lo correlaciona en función del contenido del elemento en estudio. Se aplica la siguiente ecuación:

Cosecha con abono - Cosecha sin abonoP.R.P =

Cosecha con abono

Se obtiene el tipo de gráfico de la Figura V-12.

La calibración suele complicarse debido a otros factores que, además del nivel de fertilidad, influyen en la respuesta a la fertilización. Estos factores (temperatura, agua, propiedades del suelo, prácticas culturales, control de plagas y enfermedades), se controlan más fácilmente en invernadero que en el campo, por lo que es recomendable realizar los ensayos a campo después de los de invernáculo.

Las planillas de análisis de suelo contienen los datos necesarios para determinar el nivel de fertilidad de manera tal de planificar la fertilización. Los valores que se observan en dichas planillas son:



pH. La determinación se realiza en la pasta saturada y también con distintas relaciones suelo:agua hasta 1:2,5 siendo potenciométrica. Valores de pH entre 4 y 5 indican la conformación de complejos de Al(OH)3, un pH de 8 señala la presencia de CaCO3, y mayores de 8,5 una concentración considerable de Sodio (observar los valores de las Tablas V-3 y V-4).

Salinidad y sodicidad. La determinación y su interpretación se contemplaron exhaustivamente en el capítulo XV, referido a suelos salinos y sódicos.

Figura V-12Relación del P.R.P. con la Concentración de Nutriente del Suelo

Por C

ient

o de

Res

pues

ta d

e la

Pro

ducc

ión

100

50

Concentración del Nutriente del Suelo0

Materia orgánica. El método habitualmente utilizado es el de Walkey–Black que determina Carbono fácilmente oxidable empleando el calor de dilución del H2SO4. Lo que se analiza en realidad es el 77 % del orgánico total y por lo tanto éste a su vez se multiplica por el factor 1,3 para obtener el Carbono orgánico total. Este multiplicado por 1,724 proporciona el porcentaje de materia orgánica. Los valores de ella se interpretan de base los siguientes rangos, aproximadamente:

Muy bien provisto: mayor de 4 % de M.O.Bien provisto: 3-4 %

Medianamente provisto: 1,7-3 %Pobremente provisto: 0,8-1,7 %

Muy pobremente provisto: menor de 0,8 %

Nitrógeno. Se determina en laboratorio el total (no el disponible) aplicando el método de Kjeldahl modificado. La cantidad depende de todos los factores que se citan al tratar el Nitrógeno del suelo (Capítulo III); es decir, las ganancias por fertilización, por Bradyrhizobium o Rhizobium, por lluvia y otras; y las pérdidas por lavado, volatilización, erosión, etc. Una guía para la interpretación de los resultados es la siguiente:

Muy bien provisto: mayor 0,21 % de N totalBien provisto: 0,13- 0,21

Medianamente provisto: 0,07-0,13Pobremente provisto: 0,04-0,07

Muy pobremente provisto: menor de 0,04En el INTA-Marcos Juárez se calibró un método de acuerdo a los contenidos de NO3

- en el suelo (los resultados se reúnen en la Tabla V-20).

Es válido recalcar que lo determinado en laboratorio es el total y que lo realmente mineralizado y por lo tanto disponible para las plantas, varía entre un 1-4 % del total y por año. Los valores resultan menores en los suelos de texturas finas (“pesados") y mayores en los de texturas gruesas (“livianos”).

Para establecer la disponibilidad se requiere contar con información del Nitrógeno total de la capa explorada por las raíces o la arable, la densidad aparente y la mineralización aproximada, como en el siguiente caso:

Nitrógeno total (Nt): 0,15 % Peso capa arable: 10.000 m2 x 0,20 m x 1,3 Mg.m-3 = 2600 Mg.

% mineralización estimada: 1.

Por lo que el Nitrógeno disponible:

0,15 % x 2600 Mg x 0,01 = 0,039 Mg. o 39 kg ha -1



(comparar con las estimaciones efectuadas al final del capítulo II: "La Materia Orgánica del Suelo").

Tabla V-20Calificación de Resultados de los Análisis según los Contenidos de Nitratosy Recomendaciones de Fertilización Nitrogenada para Trigo y Maíz

NitratosCalificación Recomendación

Para trigoVariedades

Fertilizar con:Variedades

Ppm Tradicionales Nuevas Tradicionales Nuevas

Menos de 2020–4040–7070–100100–130Más de 130

Muy pobrePobreMdte. ProvistoBien provistoRicoMuy rico

Muy pobrePobreRgte. provistoMdte. ProvistoBien provistoRico

40 kg N.ha-1

30 kg N.ha-1

20 kg N.ha-1

No fertilizar

50 kg N.ha-1

40 kg N.ha-1

30 kg N.ha-1

20 kg N.ha-1

No fertilizar

Menos de 3030–5050–70Más de 70

Para maíz

PobreRgte. ProvistoMdte. ProvistoBien provisto

Fertilizar con:

45 kg N.ha-1

35 kg N.ha-1

25 kg N.ha-1

No fertilizar Fuente: Bonel y colab. (1977)

Fósforo. Se determina mediante extractantes que ya se han descripto anteriormente. Al mencionar al Fósforo, se puso de relieve la importancia de la dinámica de dicho elemento en el suelo que permite encontrarlo en formas solubles en agua, débilmente absorbido y fácilmente solubilizables, que son aprovechables por la planta. Estas formas representan una proporción mínima del total y requieren que se renueven para ser asimiladas, ya que pasan a no aprovechables por fijación. Los métodos usuales de determinación son los de Bray-Kurtz I (según Melgar (1) para la Pampa Húmeda, y Ortega y Corvalán (2) para el NOA). El Bray-Kurtz II y el de Olsen para suelos calcáreos.

ContenidoB-K I (1) B-K I (2) B-K I (Orig.) B-K II Respuesta a

la fertilización

Olsen RespuestaP en ppm (mg kg-1) P en ppm

Bajo <5 <8 <3 <5 Positiva <5 PositivaRegular 5-9 9-12 3-7 6–9 Probable 5–10 ProbableÓptimo 10-29 13-20 8-20 10–20 Sin respuesta >10 Sin respuesta

Alto 30-40 >20 >20 >20 “

En el suelo también se encuentran formas inorgánicas no solubles que constituyen las fracciones fuertemente adsorbidas, las precipitadas y las ocluidas. Es relevante considerar el equilibrio existente entre ellas, lo que cambiará de acuerdo al suelo y a su manejo (como el barbecho, incorporación de materia orgánica, fertilización y otros), ya que generarán acentuadas variaciones en la dinámica.

Potasio. En general los suelos del NOA muestran buena provisión. En la provincia de Salta se presta especial atención para el cultivo de tabaco. La determinación se realiza por fotometría de llama. Para interpretar los valores obtenidos se toma como nivel crítico de Potasio en el suelo, a 8-15 mg 100g -1 o lo que es lo mismo, 80 a 150 ppm. Los valores más bajos corresponden a suelos livianos (gruesos) como franco arenoso y los valores más altos a los pesados (texturas finas). Los valores mínimos críticos de Potasio intercambiable (por sobre de ellos no hay respuesta a la fertilización) son:

Suelos (texturas) K intercambiable mg 100g-1

Gruesas: Menor de 8,5 (0,33 meq 100g-1)Medianas: Menor de 10,0 (0,39 meq 100g-1)

Finas: Menor de 15,0 (0,45 meq 100g-1)

Calcio. Importante para la actividad de los microorganismos del suelo y por su comportamiento químico, ya sea en la movilidad del Fósforo, en la disponibilidad del Potasio y en la asimilabilidad de los elementos menores. Es significativo considerar la interacción con otros iones, como las relaciones K+/Ca+2 y Na+/Ca+2. Los niveles requeridos oscilan en el 15 % del extracto de saturación. Para el maíz se han determinado 1,5–1,8 meq 100g-1; para maní 0,75-1,5 meq 100g-1, para algodón 10–15 % del valor T (de Hissink) y para caña de azúcar 0,7 meq 100g-1.



5.b.2. Pruebas Biológicas

I. EN INVERNÁCULOConsta de dos etapas y se utiliza, como se señaló, para determinar el nivel de fertilidad de un suelo (Deficiencias) y su respuesta a la fertilización (cantidad de nutriente a incorporar). Resultan apropiados cuando no se cuenta con información previa sobre la fertilidad del suelo y para determinaciones en corto plazo. Son confiables sólo para nutrientes poco móviles o poco solubles, como Fósforo, Potasio, Magnesio y Calcio.

El material empleado son muestras de suelo (de 1 kg, tamizadas) que se colocan en recipientes (con orificios en el fondo para drenaje). Luego se siembran, empleando habitualmente tomate por las siguientes ventajas:

- Fotoperíodo indeterminado.- Fuerte demanda de nutrientes.- Se conocen los síntomas de deficiencia y toxicidad (Tabla V-23). - Ciclo vegetativo corto.- Requiere riegos moderados.- Se conforma un sistema radicular extenso y fibroso.- Buen crecimiento en invernáculo.

Posteriormente, se riega con una solución completa menos un nutriente; a otra tanda se aplica la solución menos otro nutriente y así sucesivamente con todos los nutrientes que se investigan; también se prepara una testigo. Cada tanda o grupo de macetas se prevén con las suficientes repeticiones para su análisis estadístico. Mediante este procedimiento se determinan los elementos deficientes (1ª etapa) y se procede a realizar la 2ª etapa de incorporación de nutrientes.

En ésta, se preparan las macetas, se siembran y se aplican cantidades crecientes del elemento deficitario, de esta forma se obtendrá la cantidad apropiada para aumentar el rendimiento hasta niveles óptimos, pues conociendo el peso de la muestra de suelos y la cantidad del nutriente empleado, se establecen los kg ha-1 del fertilizante a aplicar.

Este tipo de ensayo requiere las siguientes medidas:

Siembra. Se lleva a cabo superficialmente sobre el suelo bien regado y ya fertilizado, se recubre con una fina capa de arena lavada. Se siembran 15-30 semillas y posteriormente se ralean a 5–6 plantas por maceta (en el caso del tomate).

Diseño experimental. La distribución de las macetas es al azar, con un número de repeticiones apropiadas, a fin de disminuir al máximo el error experimental en la evaluación estadística.

Análisis químico de suelo. Se hacen antes y después del ensayo, para encontrar variaciones en los contenidos de los nutrientes y facilitar la realización de correlaciones. Para afinar más el estudio, al final se analizan las partes aéreas del vegetal en cuanto a su contenido de nutrientes, los rendimientos y la calidad.

Condiciones ambientales. Se controlan la aireación, luminosidad, temperatura máxima y mínima, cantidad de agua de riego y humedad relativa.

Riegos. Se mantiene el suelo a un 60 % de su agua útil; utilizando agua destilada. Para establecer el volumen a agregar, se pesan las macetas y por diferencia se encuentra el volumen de agua.

Cosecha. En el tomate se realiza a los 60 días aproximadamente.

Tratamiento de las muestras. Se secan en estufa a 105ºC y se determina el peso seco por tratamiento y por repetición, y luego se evalúan estadísticamente.

II. ENSAYOS DE CHAMINADE

En éste también se preparan macetas y se determina la capacidad nutritiva del suelo mediante una planta índice (rye grass, Lolium perenne). Se comparan los rendimientos obtenidos con una solución completa y de soluciones sin un elemento. Los nutrientes que se evalúan son: Fósforo, Potasio, Azufre, Magnesio, Calcio y los menores. No así el Nitrógeno, pues este nutriente influye significativamente en el rendimiento, lo que impide medir por cortes como lo establece el método.

Consiste en realizar la siembra en cada maceta, de unas 1000 semillas seleccionadas por peso; se prevé que el nivel de la tierra quede a 3 cm por debajo del borde superior de la maceta. Las semillas se cubren con una capa de 1 cm de arena lavada. Luego, mediante riegos el suelo se mantiene a 2/3 de su capacidad de saturación. Finalmente cada 15 días se efectúan los cortes, unos 3 o 4. Se lleva a estufa a 105ºC y se registran los pesos secos.Práctica de la fertilización del suelo


Las soluciones o compuestos empleados son:

- NaH2PO4.H2O con una concentración de 97,15 g l-1 (fuente de P).- KHCO3 con una concentración de 106,35 g l-1 (fuente de K).- NH4NO3 con una concentración de 25,00 g l-1 (fuente de N). - CaCO3 500,00 mg/maceta (fuente de Ca).- MgCO3 300,00 mg/maceta (Fuente de Mg).- Na2SO4.10H2O con una concentración de 50,00 g l-1 (fuente de S).

Estas se aplican a razón de 20 ml/maceta y las de los micronutrientes de 10 ml/maceta, las fuentes de micronutrientes son:

- MnSO4 con una concentración de 0,900 g l-1.- CuSO4 con una concentración de O,625 g l-1.- ZnSO4 con una concentración de 0,445 g l-1.- (NH4)2MoO4 con una concentración de 0,032 g l-1.- H3BO3 con una concentración de 0,400 g l-1.

III. EXPERIENCIAS DE CAMPOSon los más adecuados por evaluar la fertilidad del suelo y obtener resultados definitivos que presten utilidad al productor. Muestran la ventaja de obtener información sobre la interacción entre los distintos elementos, métodos de aplicación e influencia en la calidad del producto obtenido.

Entre los inconvenientes, figuran los costos (que habitualmente se verifican altos), la duración (ya que se requieren algunos años de ensayo para obtener resultados definitivos) y el control de los factores extraedáficos. De todos modos, esta técnica debe llevarse a cabo, ya que es la comprobación y complementación de todas las demás.

Con ellas, se controlan las labores culturales corrientes y, mediante un diseño experimental se obtienen conclusiones, recomendaciones y correlaciones de valor estadístico, entre los distintos factores como las dosis y fertilizantes a emplear. Se los plantean para que sean representativos de un suelo y clima determinado.

IV. LA MICROPARCELA DE CAMPOResulta un método biológico diseñado para determinar la extracción de nutrientes desde el suelo mediante el cultivo, y no desde una solución extractante. Como planta indicadora se emplea el maíz o, si se lo orienta a alguna determinada producción, cualquier otro cultivo anual.

El método se trata de bloques completos distribuidos al azar y con un análisis en arreglo de factorial de 23, de Nitrógeno, Fósforo y Potasio, con tres repeticiones y un total de 24 parcelas o bloques al azar. Se requiere para el ensayo al menos 119 m2, incluidos bordes y caminos, para lograr una distribución como se observa en la Tabla V-22.

Tabla V-22Tratamientos y Niveles al Diseño 23 de N-P-K

Nº N (kg.ha-1) P205 (kg.ha-1) K2O (kg.ha-1)1 0 0 02 200 0 03 0 400 04 0 0 2005 200 400 06 200 0 2007 0 400 2008 200 400 200

Dado que el crecimiento vegetativo no siempre se correlaciona con el rendimiento en grano, el método se utiliza como un estudio preliminar de la fertilidad del suelo. No se considera un sustituto de los análisis químicos de suelo, ni de los ensayos de campo o invernáculo, sino una comprobación. Permite, con un mínimo de tratamientos, conocer la repuesta al Nitrógeno, al Fósforo y al Potasio y aún de sus combinaciones: NP, NK, PK y NPK.

Las parcelas se diseñan de un tamaño de 1 x 1 m, con 5 surcos por parcela, 10 plantas por surco y 50 plantas por parcela, en el caso del maíz. La evaluación se realiza mediante determinación del peso seco al mes de desarrollo.Práctica de la fertilización del suelo


5.c. CONSIDERACIONES FINALES SOBRE LAS PRÁCTICAS DE LA FERTILIZACIÓN

Con el objeto de realizar una adecuada evaluación y diagnóstico de la fertilidad del suelo y la posterior programación de su fertilización, es necesario partir del concepto de que la fertilidad y fertilización de un suelo "no es una receta de cocina", en razón de las múltiples variables que intervienen y que han sido descriptas en los capítulos anteriores.

Algunos ejemplos y consideraciones que se detallan a continuación, servirán como advertencias o alertas de la complicada realidad a tener en cuenta.

5.c.1. ¿Cómo Abordar un Programa de Fertilización? Lo primero y básico es disponer un muestreo de suelos representativo, por lo que la primera pregunta al productor sería: ¿Cuenta con estudio edáfico detallado (con series y fases) de la propiedad?. Este estudio permitirá definir el número de muestras compuestas que deben extraerse. A la par, establecer la "historia" de cada potrero con los cultivos, estercolados y fertilizantes, y dosis aplicadas, encalado y respuesta a la fertilización (rendimientos) y problemas ocurridos (plagas, enfermedades, malezas, falta de agua y otras).

Lo común suele ser no disponer de tales antecedentes, por lo que la primera etapa resultará recorrer el campo con la persona que más conozca su "performance" (encargado, capataz, propietario) y delimitar los distintos sectores (partes altas, bajas, lugares anegadizos, de distintas texturas y otros) traduciendo el lenguaje propio del lugar como "acá hay mucha greda (arcilla)", "allá la tierra es más gorda (mayor fertilidad)", "aquí se emponcha el cultivo (exceso de humedad o anegamiento periódico)". Con esta información y la inspección ocular se planifica los lugares, profundidad y número de muestras compuestas de suelos.

Tabla V-23Clave de Síntomas de Carencias de Nutrientes en Tomate A) Efectos generales en planta entera o localizadas en hojas más antiguas o inferiores.

I) Efectos normalmente generales en la planta entera aunque inicialmente manifestados por amarillamiento y necrosis en hojas más antiguas.

a) Follaje verde claro, crecimiento ahilado, tallos delgados. Hojas pequeñas, las inferiores son amarillas más claro que las superiores hasta que se necrosan; nervaduras púrpuras, poco crecimiento. Carencia de NITRÓGENO.

b) Follaje verde oscuro con envés rojizo por acumulación de azúcar y pigmentos antociánicos. Defoliación rápida de hojas viejas, tallos y brotes enanos, raíces pequeñas, raquíticas, bajos rendimientos, fácilmente atacable por virus, hongos e insectos.

Carencia de FÓSFORO.

II) Efectos generalmente localizados en las hojas más antiguas e inferiores.

a) Hojas inferiores moteadas con zonas necróticas cerca de las puntas y márgenes. El amaril1amiento empieza en los bordes y se corre al centro. Pronunciado encorvamiento hacia el envés; es decir, hacia abajo Carencia de POTASIO.

b) Hojas inferiores cloróticas y en general necróticas en los estadios terminales, clorosis entre nervaduras que permanecen verdes, acartuchamiento hacia arriba, limbo amarillo bronceado.

Carencia de MAGNESIO.

B) Efectos localizados en las hojas nuevas. I) Brote terminal permanece vivo.

a) Hojas cloróticas entre las nervaduras, se conservan verdes.1) Ausencia de manchas necróticas; hojas amarillas, sólo permanecen verdes las

nervaduras mayores, clorosis inducida por exceso de calcáreo.Carencia de HIERRO

2) Presencia de manchas necróticas en superficie foliar. Efecto reticulado por permanecer verdes todas las nervaduras, hasta las menores. Floración pobre.

Carencia de MAGNESIO.

a) Hojas verde-claro con nervaduras más claras. Escasa o nula desecación de las hojas más antiguas, tallo delgado, rígido, leñoso.

Carencia de AZUFRE.II) Brote terminal generalmente muerto por su ápice.

a) Necrosis en las puntas y márgenes de las hojas jóvenes, a menudo claramente doblados en las puntas. Tallos con lesiones negro-azuladas, gruesos y nudosos. La muerte de las raíces precede a los síntomas anteriores por desecación de la pilorriza. Carencia de CALCIO.



b) Descomposición en la base de las hojas jóvenes, tallos y peciolos quebradizos, que crecen con desarrollo lateral deformado. Frutos con piel rasgada, acorchada, seca.

Carencia de BORO.C) Se extiende desde hojas viejas a nuevas.

a) Hojas con moteado que incluye nervaduras y necrosis de bordes foliares. Flores y frutos severamente reducidos en la parte superior de la planta. Carencia de MOLIBDENO.

b) Hojas espesas, curvas hacia abajo, rizados, en forma de rosetas, pecíolo retorcido clorosis pardo anaranjado en hojas viejas y manchas necróticas, en hojas viejas y manchas necróticas en lámina. Carencia de ZINC.

c) Hojas azuladas, puntas muertas, plantas enanas y copa chata. Frutos chicos, de color gris azulados. Carencia de COBRE

Fuente: Cátedra de Fertilidad y Fertilizantes – U.B.A. (1984)Así, en un determinado caso, para dos potreros de una misma propiedad y perteneciente a la misma serie de suelos, la fertilidad resulta notablemente diferente, ya sea por fertilizaciones con distintos fertilizantes o dosis, y por distintos usos (pasturas, cultivos de escarda, desmonte reciente u otros). Sucede que, si evaluamos suelos del Valle de Lerma, donde los contenidos originales de Fósforo varían de 3 a 5 ppm, suelen encontrarse niveles de hasta 20-30 ppm ocasionados por la fertilización continuada del tabaco.

Es decir, resulta erróneo generalizar criterios, principalmente para el Fósforo que "tiene la mala costumbre" de quedar retenido y luego ser liberado paulatinamente de la forma que se explicó en el Capítulo respectivo.

También se requiere tener presente, al programar la fertilización, el tipo de los datos disponibles de cada nutriente en las planillas de análisis de suelos, especialmente respecto al Nitrógeno. Generalmente el contenido se refiere al Nitrógeno total y no al disponible en forma de NO3

-, por lo que debe evitarse el error de emplear tal dato sin considerar el porcentaje de mineralización del mismo. Siguiendo con el caso del suelo del Valle de Lerma, el Nitrógeno total puede alcanzar al 0,12 %, lo que representa unos 3,3 Mg ha-1 (para una capa arable de 0,20 m y densidad aparente de 1,4 g.cm -3) y de este total, si se considera una tasa de mineralización del 1 %, el Nitrógeno disponible sólo será de 33 kg ha-1. Recuérdese que se interpreta que un valor de N-NO3

- de 15 ppm es el umbral crítico por debajo de cual, en condiciones medias, se torna necesario fertilizar.

La tasa o porcentaje de mineralización varía, ya se mencionó en el Capítulo III, entre el 1 y 4 % según la época del año, temperatura, humedad, pH y contenido de Oxígeno del suelo. También cambia con el uso del suelo y es así que alcanza mayores valores con la labranza convencional. Es por eso que en la Siembra Directa es aconsejable recomendar una fertilización "de arranque" con Nitrógeno, práctica cada día más utilizada por el productor.

Pero pese a todo lo anterior se logran resultados insastifactorios si no se consideran los factores de la fertilidad (impedancia mecánica, salinidad, pH, y otros del suelo). Es común recibir consultas acerca de la fertilización del suelo por parte de productores con la presentación de una planilla de análisis de suelos, (cafecitos y calculadora de por medio, en una confitería céntrica). ¿Pero de qué vale sugerir la aplicación de consecuentes y fuertes cantidades de fertilizantes de acuerdo a las cifras del análisis de suelos, si éste no dispone de agua suficiente?. ¿Qué respuesta se logrará si se halla presente un potente "piso de arado"?. ¿Cómo agradecerá el cultivo la fertilización si el nivel freático invade el espacio explorado por las raíces?. Es posible que tampoco el cultivo responda favorablemente si el pH es ácido y no se ha programado el encalado previo.

Sintetizando, además de las planillas de análisis físico-químicos (y del café), hay que recorrer minuciosamente el campo para detectar los factores de la fertilidad, porque está en juego el prestigio del profesional y el modo correcto de proporcionar las recomendaciones.

Una vez superadas las etapas anteriores, se considera la disponibilidad de agua, que será la que define el éxito de la fertilización. No debe prepararse una superficie que supere la provisión de agua de riego; en cultivos de secano en zonas semiáridas, donde tiene un rol principal la lluvia, factor que desgraciadamente el hombre hoy no controla, el suelo se sistematizará de modo de "cosechar" la totalidad del agua caida evitando el escurrimiento.

Se tiene en consideración (y es conveniente harcérselo conocer al productor) que la fertilización genera:

- Altos rendimientos que habilitan a altas ganancias.- Altos rendimientos que disminuyen significativamente los costos unitarios de producción.- Mejor calidad de las cosechas. Por ejemplo, con el Nitrógeno se logra un mayor contenido

proteico en maíz, trigo y en pasturas no leguminosas; con el Fósforo se acelera el desarrollo de los granos y con el Potasio se reducen algunas enfermedades como la roya de la soja y aumenta la calidad del algodón.

- Que los análisis periódicos de fertilidad de suelos constituyen una inversión. Práctica de la fertilización del suelo


- Que ocurren efectos a largo plazo, por la fertilización residual, principalmente con el Fósforo y Potasio, que se fijan al suelo y no son "cosechados" por las plantas cultivadas en una sola campaña.

Realizadas las previsiones anteriores a continuación es posible establecer, por ejemplo, un caso de las cantidades de fertilizantes a adicionar para alcanzar ciertos niveles en el suelo. Y así resolver la preocupación de un producto tabacalero de El Carmen (Jujuy) que decide acertadamente fertilizar hasta alcanzar valores de 20 ppm de Fósforo y 250 ppm de Potasio, basándose en un análisis de suelo del horizonte superficial hasta 15 cm de profundidad, que arrojó los siguientes resultados:

P asimilable: 3 ppm K asimilable: 200 ppm Densidad aparente: 1,4 g.cm-3

Empleará el superfosfato triple (0 – 47 – 0) y sulfato de potasio (00 – 0 – 50). La incógnita es establecer cuántos kg ha-1 de cada fertilizante se aplicarán para la capa de 0,15 m de espesor y llegar a los niveles deseados?.

1. Peso Molecular (PM) del P2O5 = 142

2. 20 ppm - 3 ppm de P/10 (= P en mg 100-1g de suelo) = = 1,7 mg de P.100-1 g suelo.

3. Superfosfato triple = S.P.T.(0-47-0)100 g suelo 1,7 mg de P asimilable2100 x 106 g suelo X = 35,7 x 106 mg P = 35,7 kg de P

65 kg P 142 kg de P2O5 35,7 kg P X = 77,99 kg de P2O5

47 kg de P2O5 100 kg de S.P.T. 77,99 kg de P2O5 X = 165,94 kg de S.P.T.ha-1

4. 250 ppm - 200 ppm de K/10 = 5 mg de K.100-1 g suelo.P.M. del K2O = 94. K2SO4 (0-0-50).

100 g suelo 5 mg de K2100 x 106 X = 105 x 106 mg K = 105 kg de K

78 kg K 94 kg de K2O 105 kg K X = 126,54 kg de K2O 50 kg K2O 100 kg de K2SO4

126,54 kg K2O X = 253,08 kg de K2SO4.ha-1

La solución se la encuentra con simples cálculos, como los siguientes:Peso de 1 ha de suelo = densidad aparente x profundidad x 10.000 m2 Peso de 1 ha de suelo = 1,4 Mg.m-3 x 0,15 m x 10.000 m2 = 2100 Mg.ha-1

1. Para el Fósforo: 106 kg de suelo 3 kg de P asimilable 2,1 x 106 X = 6,3 kg ha -1 de P asimilable

2. Para el Potasio: 106 kg de suelo 200 kg de K asimilable 2,1 x 106 X = 420 kg ha -1 de K asimilable

Aunque la respuesta al planteo de qué, cuando y cuánto fertilizar se concreta con el cálculo de esos interrogantes, se manifiesta necesario "redondear" o completar el tema previendo otras contingencias que probablemente se manifestarán.

En ciertos casos será conveniente tener en cuenta qué cantidades representan en kg ha -1 las cifras indicadas en las planillas de análisis de suelo y, por ejemplo, resolver la preocupación del productor tabacalero de El Carmen (Jujuy) que quiere conocer a cuántos kg ha -1 de P y K asimilable equivalen los datos de la planilla de análisis (P = 3 ppm y K = 200 ppm).

En otras situaciones, algún productor de secano de Río del Valle (Anta, Salta) más indagador requerirá asesoramiento acerca de la disponibilidad del Fósforo para su plantación de maíz y será necesario establecer, basándose en los análisis, la renovación del nutriente en la solución del suelo. En este caso, el suelo contiene 20 % de humedad y una densidad aparente 1,5 en una capa arable de 0,15 m, con 0,005 milimol.l-1 de Fósforo asimilable en la solución del suelo. Si se cultiva maíz con un ciclo de



150 días y que extrae 25 kg ha-1 del nutriente: ¿Cuántas veces se renovará el Fósforo de la solución del suelo?. Se calcula así:

Peso ha de suelo = 1,5 Mg.m-3 x 0,15 m x 10.000 m2= 2250 Mg ha-1

Cantidad de agua.ha-1 = 2250 x 0,20 = 450 m3.ha-1 = 450.000 l.ha-1

1 l de solución del suelo 0,005 milimol de P 450.000 l X =

2250 milimol PX = = 2,25 mol P

1000

1 mol de P 31 g de P2,25 " X = 69,75 g de P.ha-1

25.000 g ha-1 P 25 kg ha-1 P = = 358,42 veces más de P, que lo que 69,75 g ha-1 contiene solución del suelo.

En conclusión:

358,42 veces de P/150 días de cultivo = 2,39 veces de P.día-1 de cultivo. Es decir, en ese cultivo el Fósforo debe renovarse 2,4 veces por día para abastecer las necesidades del maíz.

Situaciones habrá en que en haya que determinar la fertilización para una cierta combinación de fertilizantes y un productor tabacalero que fertiliza su suelo a razón de 150 kg ha -1 de fosfato diamónico (18 – 46 – 0), más el agregado de 300 kg ha -1 de sulfato de potasio (0 – 0 - 50) preguntará qué cuántos kg ha-1 está aplicando de N, P y K?. Esta situación se despeja del siguiente modo:

100 kg de (NH4)2PO4H 18 kg de N.ha-1

150 kg de (NH4)2PO4H X = 27 kg de N.ha-1

100 kg de (NH4)2PO4H 46 kg de P2O5.ha-1

150 kg de (NH4)2PO4H X = 69 kg de P2O5.ha-1(P como P2O5)

69 kg P2O5 / 2,29 = 30,13 kg de P.ha-1

100 kg K2SO4 50 kg de K2O.ha-1 300 kg K2SO4 X = 150 kg de K2O.ha-1

150 kg K2O.ha-1/1,2 = 125 kg de K.ha-1

Frecuentemente ocurren casos que, para resolver una cierta fertilización, deban combinarse dos fertilizantes que contienen: el uno, dos nutrientes, y el otro uno solo. Un productor de Chicoana (Salta) debe fertilizar su finca de 20 ha con 50 kg ha -1 de P y 80 kg ha-1 de N; cuánto fosfato diamónico (18 – 46 – 0) y sulfato de amonio (21 – 0 – 0). ¿En qué proporción deberá usarlos?

50 kg de P.ha-1 x 2,29 = 114,5 kg de P2O5.ha-1

46 kg de P2O5 100 kg de (NH4)2PO4H 114,5 kg de P2O5 X = 248,9 kg de (NH4)2PO4H.ha-1

248,9 kg de (NH4)2PO4H.ha-1 x 20 ha = 4978 kg de (NH4)2PO4H = a

100 kg de (NH4)2PO4H 18 kg de N248,9 kg de (NH4)2PO4H X = 44,8 kg de N

80 kg de N – 44,8 kg de N = 35,2 kg de N

21 kg de N 100 kg de SO4(NH4)2 35,2 kg de N X = 167,62 kg de SO4(NH4)2.ha-1

167,60 kg de SO4(NH4)2.ha-1 x 20 ha = 3352 kg de SO4(NH4)2 = b

a b Práctica de la fertilización del suelo


a/b = 4978/3352 = 1,485 = 1,5

Respuesta: Se deberán aplicar 8330 kg de fertilizante en una proporción PO4H(NH4)2:SO4(NH4)2 de 1,5:1

Tabla V-24Micronutrientes Contenidos en la Materia Seca de las Plantas

En planta Micronutriente

Materia Seca expresada en g.Mg-1

Carencia Óptimo ToxicidadHierro 10-29 30-150 Como Fe+2

Cobre 0-5 6-45 >20 según Fe/CuManganeso 0-35 36-100 Como Mn+2,>10000 según Fe/MnZinc 0-14 15-490 500-1000Boro 2-14 15-75 80-300Molibdeno 0,1-0,2 1-100 >100, variableFuente: Alloway. 1990. "Heavy metals in soils"

Finalmente, es conveniente aclarar que la mejor forma de mantener y conservar la fertilidad del suelo es evitando el monocultivo, especialmente con los de escarda, por lo que “un plan de rotaciones”, que incluya gramíneas y leguminosas perennes que produzcan grandes masas aéreas y radiculares, también con interesantes aportes de Nitrógeno y movilización y transporte de nutrientes en el perfil del suelo.

Se evita incurrir en la Labranza Convencional y se opta por la Siembra Directa, a fin de que los restos orgánicos se transformen en humus (por descomposición de la materia orgánica) y no en "humo" por la alta mineralización que inducen las labranzas. De esta manera el productor trabajará sobre un suelo "orgánico" y no en un suelo "mineral" (sin materia orgánica). Será un verdadero agricultor (usará o aprovechará el suelo) y no se convertirá en un agricultor "minero" (que explotará suelos sin materia orgánica), como ocurre en muchas zonas del país y del Noroeste argentino debido al monocultivo y a la consecuente erosión.

Tabla V-24a. Síntomas visuales de deficiencia y toxicidad de elementos en poroto Síntomas Causa

1. Crecimiento reducido, hojas verde pálido y amarillas que después se necrosan, cayendo prematuramente.

Deficiencia de nitrógeno

2. Plantas raquíticas, hojas verde oscuro y pequeñas, al envejecer devienen en verde brillante y después marrones.

Deficiencia de fósforo

3. Plantas pequeñas, hojas nuevas verde oscuro y verde azuladas, hojas viejas amarillas en los márgenes y punta, y posteriormente entre las nervaduras; secándose y tomando un color ferruginoso, manifiesto encrespamiento y acopado invertido.

Deficiencia de potasio

4. Plantas raquíticas, menos desarrolladas por la muerte de la yema terminal. Las hojas nuevas son posibles que se enrulen y muestren pequeñas manchas marrones entre las nervaduras.

Deficiencia de calcio

5. Las hojas cotiledonares y las maduras muestran amarillamiento entre las nervaduras, que avanza desde el centro hacia los márgenes y punta, o presencia de moteado marrón rojizo. Luego, amarillamiento y amarronado de la lámina de la hoja, quedando verdes sólo las nervaduras.

Deficiencia de magnesio

8. Hojas nuevas cloróticas, plantas menos desarrolladas y más erectas. Deficiencia de azufre

7. Crecimiento retrasado, raíces muy mal desarrolladas, amarillamiento entre las nervaduras que avanza de la base hacia la punta en las hojas nuevas, u hojas como desteñidas, luego amarillentas y marrones. Muerte de la yema terminal, engrosam¡ento de las hojas, no hay producción de flores ni frutos.

Deficiencia de boro

8. Poco crecimiento de la planta, por acortamiento de los entrenudos, hojas nuevas pequeñas más puntiagudas y cloróticas, o de color verde seco. Caída de hojas y de yemas florales. La producción de vainas es severamente afectada, es posible que haya alargamiento del ciclo del cultivo.

Deficiencia de cinc

9. Hojas de color verde pálido y moteado de la lámina, luego aparecen áreas internervales escaldadas marrones. Junto a las nervaduras, los tejidos quedan verdes.

Deficiencia de molibdeno

10. Plantas de color verde oscuro con desarrollo normal. Hojas con láminas salientes con relación a las nervaduras. El área foliar se reduce y la Deficiencia de



producción de vainas se observa disminuida. cobre

11. Clorosis internerval en las hojas nuevas; posteriormente se generan manchas necróticas. La planta declina, las hojas permanecen con las nervaduras verdes y con el tejido internerval amarillo blanquecino. Los foliolos pueden presentar manchas necróticas dispersas.

Deficiencia de hierro

12. Las hojas jóvenes se necrosan en las puntas; luego las plantas se vuelven cloróticas. Hojas con manchas necróticas.

Toxicidad de cloro

13. Hojas maduras con áreas necróticas en los márgenes y en las puntas, o en áreas internervales. Al principio es posible que aparezca un moteado clorótico o clorosis. Pérdidas de vigor en el sistema radical.

Toxicidad de sodio

14. Hojas más viejas con amarillamiento y manchas necróticas desde el borde hacia el centro de la hoja.

Toxicidad de boro

Fuente: “Curso de Suelos”. Proyecto Macro Regional del NOA: Poroto. INTA. Tucumán. 1998. Sobre la base de trabajos de Pereira y Tjiang Thung, 1988; Malavolta 1987; Fernández Val¡ela, 1975; Chapman. 1966.

6. AGRICULTURA DE PRECISIÓN

En Estados Unidos comenzaron, hacia 1989, a aplicar Sistemas de Posicionamiento Global (GPS) y de Información Geográfica (GIS) en la agricultura. Se efectuaba con sensores colocados en las cosechadoras (ver Figura V-13), para ubicar espacialmente los rendimientos de los cultivos, en un sistema de coordenadas X, Y y Z. Simultáneamente, se desarrollaron otros sensores de flujo de granos y de su humedad con los que, para 1992, se obtuvieron mapas de rendimientos. Los GPS comerciales, con instalaciones en el futuro de moderado costo, proporcionan una precisión espacial de 1 a 2 metros y es posible alcanzar densidades de muestreo de 150 a 180 puntos por hectárea, pues se concretan determinaciones cada 2 o 3 segundos. Se realizan intensos esfuerzos para construir y perfeccionar sensores para dimensionar la fertilidad del suelo (textura, pH, humedad, compactación y contenidos de materia orgánica, Nitrógeno, Fósforo, Potasio, Calcio, Azufre, salinidad y otros) que, instalados según correspondan en sembradoras, fertilizadoras o cosechadoras, varíen las dosis de semillas, de fertilizantes y de herbicidas o de plaguicidas aplicados. En la cosecha 97/98 unas 14.000 cosechadoras estaban equipadas con GPS para conocer los rendimientos de las cosechas.

Desde 1990, el INTA-Manfredi se interesó en esta práctica realmente revolucionaria y, en 1995 presentaron la demostración inicial, confeccionando el primer mapa de rendimientos con esta técnica en el país (Figura V-14). La propagación del sistema es rápida: En 1996 funcionaban sólo 3 sensores-monitores y en 1997, 100 cosechadoras utilizan ya los sensores. Continúa difundiéndose esta técnica en nuestro país mediante demostraciones, exposiciones y charlas. En 1996, en Burruyacu (Tucumán) un productor privado efectuó la primera medición de rendimientos y el Inta-La Banda del Río Salí (Tucumán), mapeó la cosecha de 18,2 ha de maíz en Agosto de 1998.

"Agricultura de Precisión" es un sistema para aplicar los insumos agrícolas (fertilizantes, labranzas) en el lugar preciso basándose en un diagnóstico previo, empleando el geo-posicionamiento (GPS), la computación, sensores y monitores a las principales propiedades del suelo, a las plagas y malezas, y a los rendimientos de los cultivos. En otras palabras, es la aplicación de Sistemas de Posicionamiento Global y de Información Geográfica, de información agrotecnológica, de dosis variables de semillas, agroquímicos y nutrientes, en el manejo de los cultivos.

Las principales herramientas de la "Agricultura de Precisión" son:

- El GPS o Sistema de Posicionamiento Global o Satelital,- Los GIS o Sistemas de Información Geográfica, - La identificación de la variabilidad de provisión de nutrientes por parte del suelo, - Los dispositivos de dosificación variable y automática de nutrientes y agroquímicos y, - La determinación de los rendimientos en trechos muy pequeños, y localizados por sus

respectivas coordenadas geográficas, al igual que las demás determinaciones. Se detallan en los siguientes subtítulos 8a, 8b, 8c, 8d y 8e, el análisis y la aplicación del fertilizante.

6.a. LOS SISTEMAS O INSTRUMENTOS DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS)

24 satélites, de Estados Unidos del Sistema Omnistar (y 11 de Rusia del Sistema Glonoss) que orbitan con distintas trayectorias alrededor de la Tierra, trasmiten señales de posicionamiento en forma permanente; los GPS, mediante la captación de las señales de tres o más de ellos determinan con perfección las coordenadas X, Y y Z de un sitio (para obtener las tres se requieren los datos de 4 satélites en forma simultánea). Por razones de seguridad, los Estados Unidos deforman las emisiones, de tal modo que se producen errores del orden de los 100 m en longitud y también en altura. Sin Práctica de la fertilización del suelo


embargo, con métodos que escapan a los objetivos de este capítulo, es posible efectuar correcciones diferenciales y alcanzar precisiones del orden del metro, con escaso equipo adicional (una estación base, DGPS). En general la corrección se realiza usando un segundo receptor estacionario que se ubica en un lugar de coordenadas conocidas, y que computa el error de la señal mediante la comparación entre la distancia real de los satélites y la medida por los GPS. Otro modo de salvar la deformación en la información, es adquirir la señal corregida desde un satélite estacionario sobre Sudamérica.

6.b. LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (GIS)

Así son conocidos los programas compatibles de computación que, en este caso para la Agricultura de Precisión, procesan la información logrando la posición exacta en latitud y longitud, e incluso altitud, de las determinaciones de rendimientos, de la fertilidad, y otras variables que interesan a la formación de los volúmenes de cosecha, generando una base de datos que brindará beneficios para programar el cultivo de los años siguientes. Requieren computadoras tipo 486 o superiores, con más de 32 MB de memoria RAM y con interfase de color. Son capaces de superponer los mapas temáticos, formados cada uno de ellos con datos posicionados satelitalmente (entrecruzamiento de la información disponible).

6.c. LA IDENTIFICACIÓN DE LA VARIABILIDAD DE NUTRIENTES EN EL SUELO

La complejidad del tema hace necesario que aún se la analice con base a muestras compuestas extraídas manualmente y localizadas con el GPS; sin embargo, ya se encuentran a disposición de los productores distintos sensores y monitores automáticos que instantáneamente producen los datos, pero sin haber llegado algunos de ellos a una perfección pues requieren mayor experimentación (Figura V-15).

Figura V-13Relaciones entre los Instrumentos para Determinar los Rendimientos



1) Consola para monitor y tarjeta de memoria, 2) Centro de energía y comunicaciones,2) Sensor de velocidad de avance, 4) Sensor de flujo de granos, 5) Sensor de humedad de

grano, 6) Receptor de GPS, 7) Tarjeta renovable de memoria, 8) Interfase computadora-tarjeta de memoria y 9) Computadora con el GIS.

Fuente: Bragachini y colab. (1997)

El muestreo manual citado se concreta con la subdivisión del lote en cuadrículas de 30 m (11/ha, 22 muestras compuestas por hectárea), 60 m (3/ha, 6 muestras por hectárea), 90 m (1/ha, 2 muestras por hectárea) o más metros de lado. El centro de cada cuadrícula se estaquea y se lo posiciona con el GPS. Las muestras se conforman, una de ellas, con 4 submuestras tomadas en espiral a 2, 4, 6 y 8 metros del centro y desde 0 a 20 cm de profundidad y, la otra, por 4 submuestras también sacadas en los mismos lugares, pero desde 20 a 40 cm de profundidad. Se suele analizar pH, materia orgánica, Nitrógeno total y, según los antecedentes del campo, Fósforo, Potasio, humedad, compactación, textura u otros.

Se disponen de sensores, llamados de tiempo real (al momento en que el instrumento avanza en el lote) que, como se expresó, todavía se encuentran en vías de desarrollo y que determinan los parámetros de fertilidad del suelo. Los más confiables o difundidos aprovechan propiedades electrónicas, ópticas, acústicas, electromagnéticas o físico-químicas del suelo.

Figura V-14Mapa de Rendimientos de Maíz en un Lote de INTA-Manfredi




6.c.1. Sensores de Materia Orgánica Basados en la reflectancia óptica. El instrumento dirige un haz de luz en el suelo y el sensor mide la calidad y cantidad de luz reflejada, y envía a la computadora el lugar (por medio del GPS) y el valor de materia orgánica encontrado (ver Figura V-15, esquema a).

6.c.2. Sensores de Nutrientes Analizan el pH, y los nitratos, Fósforo y Potasio disponibles, con base a la comparación de electrodos del ión específico y de otro de referencia, insertados en la solución del suelo (ver Figura V-15, esquema b).

6.c.3. Sensores de TexturaDeterminan la textura por el envío de señales acústicas al suelo, que resultan tomadas por el material absorbente del sensor (ver Figura V-15, esquema c).

6.c.4. Sensores de Humedad, Salinidad y de la Impedancia Determinan esos parámetros en base de la conductividad eléctrica generada por un campo electromagnético aplicado al suelo. El mismo principio es utilizado, con el analizador apropiado, para medir la resistencia a la penetración del suelo (ver Figura V-15, esquema d).



Figura V-15Distintos Sensores Automáticos de las Propiedades del Suelo

a) De materia orgánica, sensor óptico. b) De pH y nutrientes, sensor eléctrico.

c) De la textura, sensor acústico. d) De impedancia, sensor electromágnetico.


6.c.5. Otros Sensores Ya existe una variada gama para las anteriores determinaciones de parámetros del suelo y para otras más (capacidad de intercambio catiónico por ejemplo). Una que se destaca es el "Soil Doctor" (Figura V-16a) desarrollado por la Crop Technology Inc. en 1986: El conjunto de sensores se acopla a una única cuchilla común, que corta el entresurco en el suelo a unos 10 cm de profundidad. Sin embargo, no requiere una interpretación previa en mapas, ya que instantáneamente analiza las propiedades del suelo y puede ordenar la dosificación automática de los nutrientes deficitarios, sin emplear el posicionamiento satelital.

6.d. DOSIFICADORES AUTOMÁTICOS DE AGROQUÍMICOS Y FERTILIZANTES

Estos instrumentos, trabajando en conjunto con los GPS y los GIS, posibilitan la aplicación de los productos en las dosis que se programen, de acuerdo a los análisis de suelos y de densidad de malezas y plagas, en cada sitio, variando en solo metros de distancia. Un caso ya visto es el "Soil Doctor", que reúne en una sola operación el análisis y la aplicación del fertilizante.

El "Soil Doctor" permite 1) aplicar la dosis y tipo de nutriente apropiado en el lugar preciso, 2) adecuar la densidad de siembra a la textura y 3) obtener la cantidad justa de agroquímicos como herbicidas y pesticidas, siendo posible cambiar las dosis a una velocidad de 10 veces por segundo. Es fácilmente adaptable a sembradoras, pulverizadoras, o cualquier otro implemento.

6.e. LA DETERMINACIÓN DE LOS RENDIMIENTOS

Emplea sensores bien perfeccionados en la actualidad, basados en la medición de la fuerza aplicada a una célula de carga sellada. Los sensores de flujo de grano se instalan fácilmente en el elevador de granos a la tolva y, como es totalmente eléctrico, no posee componentes que puedan atorarse o trabarse. Se adapta a granos grandes como soja o maíz, y a todos los finos, estando vinculados a la velocidad de avance de la cosechadora (ver Figura V-17).

Figura V-16a) Sensor de Suelo Tipo "Soil Doctor"



b) Monitor en cabina de cosechadora.

Referencias: 1) Calidad de recepción de la señal GPS, 2) Hectáreas cosechadas, 3) Total (en q) cosechado, 4) Rendimiento instantáneo (en q.ha-1), 5) Humedad del grano, 6) Velocidad de avance,

7) Ancho de trabajo del cabezal en hileras y 8) Registro de datos en tarjeta de memoria. Fuente: Bragachini y colab. (1996)

Este sistema produce información instantánea del rendimiento, la velocidad de avance y la distancia de recorrida. Finaliza dando las hectáreas cosechadas, el total de la cosecha y los promedios de cantidad cosechada por hectárea, lote o por día. Incluye sensores de humedad del grano.

Se observa que con buena calibración de los sensores se llega a alcanzar el 98 % de correlación en los tests, medidos entre transectas de cosecha manual y mediante los sensores. En algunos ensayos de sensores, en este caso de densidad de población de plantas de maíz, se ha encontrado que las pendientes de la línea de regresión, varían entre 1,33-2,0, 1,1-1,23 y 1,03-1,16 cuando las velocidades de la cosechadora resultan de 3,2, 5,6 y 8,0 km.hora-1, respectivamente.

Con los datos de rendimientos, que resultan los primordiales para analizar el manejo del campo, se programan todas las acciones conducentes a lograr los más altos rendimientos que permitan el mejoramiento genético del cultivar, la potencialidad del suelo y las condiciones del clima.

La Figura V-16b presenta el monitor montado a bordo de la cosechadora para información del maquinista y que es guardada en la memoria de la computadora.

6.f. EL PROCEDIMIENTO GENERAL

La Agricultura de Precisión se encuentra en pleno desarrollo tanto en las herramientas que usa, ya sean instrumentos físicos o programas de computación, como en los procedimientos.

Ante las incertidumbres actuales, el primer paso que se está imponiendo, es relevar los rendimientos de las cosechas de cada lote, pues mientras mejor se conozca esta gran variable, con el mayor



número de años, más acertadas serán las soluciones. Las siguientes etapas consisten en conocer los parámetros de fertilidad del suelo, la abundancia de malezas, y las plagas y enfermedades.

Paulatinamente se instrumentan estas mediciones, también perfectamente localizadas, según su distribución en cada lote en cada paño. Si el segundo paso, fueron los análisis de suelos, se está en condiciones de adecuar la fertilización para la próxima cosecha; si fue la distribución de los perjuicios por malezas, obviamente se programa la aplicación de herbicidas. Así sucesivamente, hasta completar el conjunto tecnológico. Es posible acortar el tiempo si se dispone de nuevos y mejores equipos y técnicas, resultando el mayor inconveniente el costo de compra de los equipos, que podrían ser superados en resultados y costos en corto plazo.

Figura V-17Sensor de Humedad de Granos


6.g. LOS BENEFICIOS DE LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN

- Aplicación precisa y eficiente de los insumos agropecuarios.- Minimizar o anular la contaminación del suelo, aguas superficiales o freáticas, con productos

agropecuarios.- Aumento de los rendimientos de las cosechas.- A mediano plazo, incrementos de la rentabilidad por menores gastos en insumos.- Optimizar las variedades a cultivar, la densidad y la fecha de siembra.- Mejor aprovechamiento del agua del suelo.- Disminución de malezas y plagas.- Control documentado de la gestión agrotécnica y empresarial.- Apertura de nuevas oportunidades productivas por insuperable información técnica.-



REFERENCIAS SELECCIONADAS1. BERTRAND y KOHNKE. 1957. SSSA Proc. 21, 137.

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13. KILMER y col. 1960. Agron. J. 52:284.

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16. MILES, G E y colabs. 1998. "Precision Agricultural Management Systems". Proyecto del Centro Agrícola Davis de la Universidad de Pardue. Indiana.

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EL USO SUSTENTABLE DE LOS SUELOS IX

CAPÍTULO V. PRÁCTICA DE LA FERTILIZACIÓN DEL SUELO

1. FERTILIDAD DEL SUELO Y FERTILIZACIÓN DE LOS CULTIVOS 73

2. FACTORES QUE COMPONEN LA FERTILIDAD DEL SUELO 75

2.A. LA FERTILIDAD DEL SUELO O EL SUMINISTRO DE NUTRIENTES MINERALES 752.B. LA DOTACIÓN 76

2.b.1. Intensidad 762.b.2. Capacidad 762.b.3. Renovación 77

2.C. EL ABASTECIMIENTO 772.c.1. Limitaciones Mecánicas (resistencia o impedancia mecánica) 77Penetración de las Raíces en los Panes 78Efectos de los Panes Sobre el Suelo y los Cultivos 78Reacción de las Raíces para Vencer la Resistencia de los Panes 78Determinación de la Presencia de Panes 79Eliminación de las Limitaciones de Panes 812.c.2. Aireación o Tasa de Difusión de Oxígeno (ODR) 812.c.3. Permeabilidad 822.c.4. Conductividad Eléctrica 822.c.5. Reacción del Suelo 82

3. FERTILIDAD ACTUAL Y POTENCIAL 82

3.A. ACCIÓN DE LOS CULTIVOS SOBRE LA FERTILIDAD DEL SUELO 83

4. ELEMENTOS REQUERIDOS EN LA NUTRICIÓN DE LAS PLANTAS 84

4.A. IMPORTANCIA DE LOS ELEMENTOS MINERALES EN LAS PLANTAS 854.B. ABSORCIÓN DE NUTRIENTES 85

4.b.1. Nitrógeno 854.b.2. Fósforo 864.b.3. Potasio 874.b.4. Calcio 874.b.5. Magnesio 874.b.6. Azufre 884.b.7. Boro 894.b.8. Hierro 894.b.9. Manganeso 904.b.10. Cobre 904.b.11. Zinc 904.b.12. Molibdeno 904.b.13. Cloro 914.b.14. Cobalto 914.b.15. Vanadio 914.b.16. Sodio 914.b.17. Sílice 91

5. MÉTODOS DE INVESTIGACIÓN Y DIAGNÓSTICO DE LA FERTILIDAD DEL SUELO 91

5.A. EN EL VEGETAL 915.a.1. Síntomas de Deficiencia de Nutrientes en las Plantas. Examen visual 915.a.2. Análisis Químico del Vegetal 92

5.B. EN EL SUELO 1015.b.1. Análisis Químico del Suelo 1025.b.2. Pruebas Biológicas 106


X Villanueva, G H, R G Osinaga y A P Chávez

5.C. CONSIDERACIONES FINALES SOBRE LAS PRÁCTICAS DE LA FERTILIZACIÓN 1085.c.1. ¿Cómo Abordar un Programa de Fertilización? 108

CAUSA 112

6. AGRICULTURA DE PRECISIÓN 113

6.A. LOS SISTEMAS O INSTRUMENTOS DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS) 1146.B. LOS SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (GIS) 1146.C. LA IDENTIFICACIÓN DE LA VARIABILIDAD DE NUTRIENTES EN EL SUELO 114

6.c.1. Sensores de Materia Orgánica 1166.c.2. Sensores de Nutrientes 1166.c.3. Sensores de Textura 1166.c.4. Sensores de Humedad, Salinidad y de la Impedancia 1166.c.5. Otros Sensores 117

6.D. DOSIFICADORES AUTOMÁTICOS DE AGROQUÍMICOS Y FERTILIZANTES 1176.E. LA DETERMINACIÓN DE LOS RENDIMIENTOS 1176.F. EL PROCEDIMIENTO GENERAL 1186.G. LOS BENEFICIOS DE LA AGRICULTURA DE PRECISIÓN 119


factor intensidad de los nutrientes · web viewlos valores resultan menores en los suelos de...

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