manejo nutricional de sorgo fertilidad en el corto y el largo plazo ing. agr. (phd) fernando...
TRANSCRIPT
MANEJO NUTRICIONAL DE SORGO
Fertilidad en el corto y el largo plazo
Ing. Agr. (PhD) Fernando SalvagiottiNutrición de cultivos y Fertilidad de suelos
EEA Oliveros [email protected]
BALANCES NEGATIVOS DE NUTRIENTES EN LOS SISTEMAS DE PRODUCCION
EJE SOCIAL
EJE ECOLOGICOEJE ECONOMICO
Tenencia de la tierra
Reposición de nutrientesRelaciones de precio fertilizante:grano
Altos rendimientos
Materia Organica
Erosion
Adopción de tecnología por los productores
DESARROLLO DE LA ESTRATEGIA DE FERTILIZACION EN CADA LOTEIng Agr Fernando Salvagiotti
MAXIMIZAR RENTABILIDAD DEL SISTEMA DE
PRODUCCION
MANTENER SISTEMAS DE PRODUCCION FERTILES
0
2
4
6
8
10
12
Campo natural Agricola Ganadero Agricola
% d
e M
O
Aoki y col, 2004
Porcentaje de Mat. Orgánica en suelos con diferente historia de explotación
Contenido P, K, Mg y Ca después de 5 años de una rotación Mz-Tr/sj
QUE HERRAMIENTAS TENEMOS PARA SOSTENER
LA FERTILIDAD DE NUESTROS LOTES??
MANEJO DEL CARBONO EN EL SISTEMA
MANEJO DE LA DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES EN EL SISTEMA
Exportación aparente de P, K, Mg y Ca después de 5 años de una rotación Mz-Tr/sj
Salvagiotti y col, 2010
MANEJO DEL CARBONO EN EL SISTEMA
MAYOR SUSTENTABILIDAD
MAYORES RENDIMIENTOS
INCREMENTO M.O.
Combustibles
fósiles
Plantas(CH2O)n
Materia Orgánicadel suelo
Animales ymicroorganismos
Anaerobiosis
CH4
CO
CO2
Turbas y otros
Microorganismos
CO2agua
PrecipitacioncomoCaCO3
Respiración
Foto
sint
esis
MATERIA ORGANICA
RESERVA DE NUTRIENTES
COMPONENTE DE COMPLEJOS CON
ARCILLAS
RESERVA DE CARBONO
RESERVA DE ENERGIA
FERTILIDAD QUIMICA DEL
SUELO
STATUS HIDRICO DEL SUELO
ESTADO FISICO DEL SUELO
ESTADO BIOLOGICO DEL
SUELO
Rivero y Cruzate, 2008
y = 0,0024x + 1,0245R2 = 0,66
0
1
2
3
4
0 200 400 600
Capacidad de retención de agua (mm)
MO
(%
)
Efecto de la capacidad de retención de agua sobre los contenidos de materia orgánica en Haplustoles Enticos
Quiroga y col, EEA Anguil INTA
0
1
2
3
4
5
6
Mat
eria
Org
ánic
a (%
)
F.granul.<50um 50-100 um 100-2000 um
Fracciones granulométricas de materia orgánica bajo distintos manejos.
Agrícola
Rotación
Virgen
M.O. ESTABLE
M.O. JOVEN
PARA ASIMILAR CO2 DEL AIRE NECESITAMOS NITROGENO
Energía Solar
CICLO DE CALVIN
Reacciones dependientes de la luz (Tilacoides) Reacciones
independientes de la luz
(Estroma)
Producto final = Glucosa
Entrada total de N a las tierras cultivadas en el mundo (Smil, 1999)
169 Tg N por año (1 Tg = 1 millón de toneladas)
Fertilizantes ………………………………. 46%
Fijación biológica de N2 ………………... 20%(Leguminosas + Organismos fijadores libres)
Deposición atmosférica …………………. 12%
Excreciones animales …………………… 11%
Residuos de cultivos ……………………... 7%
SJ
SJ
SJ
SJ
SJ
SJ
MZ
SJ
MZ
SJ
MZ
SJ
MZ
SJ
TR SJ
MZ
SJ
TR SJ
MZ
TR SJ
MZ
TR SJ
MZ
TR SJ
3.5
3.5
3.5
3.5
3.5
3.5
10
3.5
10
3.5
10
3.5
10
3.5
3.5 2.5
10
3.5
3.5 2.5
10
3.5 2.5
10
3.5 2.5
10
3.5 2.5
IC = 0.32 en TR; 0.35 en SJ; 0.50 en MZ
39 tn MS 66 tn MS57 tn MS50 tn MS
6.5 tn MS
por año
8.3 tn MS
por año
9.5 tn MS
por año
11 tn MS
por año
Resistencia a la penetracion (KPa)
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
Pro
fund
idad
(cm
)
-40
-30
-20
-10
0
MzCCSjTrSjCC MzSjTrSj SjCCSjSjSj
Resistencia a la penetracion con diferentes rotaciones de cultivos. Ensayo Rotaciones EEA Oliveros
Contenido de C orgánico luego de 30 años en diferentes rotaciones. Ensayo Rotaciones INTA Marcos Juárez
Lattanzi y col, 2005
0
10
20
30
40
50
60
SF CF SF CF SF CF SF CF SF CF SF CF
M-M S-S M-S T/S T/S-M T/S-S
Car
bono
(t/
ha)
0-5 5-15 15-25
Rendimiento de soja de primera según rotación. Promedio 5 años. Ensayo Rotaciones INTA Marcos Juárez
Lattanzi y col, 2005
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
S-S T/S-S S-M S-So
Ren
dim
ient
o (k
g ha
-1)
Producción de Sorgo en Argentina
Source: FAOSTAT
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1960 1970 1980 1990 2000 2010
Pro
ducc
ión
(mill
ones
de
ton)
Argentina Cordoba
Área cosechada de Sorgo en Argentina
Source: FAOSTAT
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
1960 1970 1980 1990 2000 2010
Are
aco
sech
ada
(mill
ones
de
has)
Argentina Cordoba
Producción de Sorgo por ha
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
1960 1970 1980 1990 2000 2010
Pro
ducc
ión
por
ha (
kg p
or h
a)
Mundo
Argentina
Cordoba
INCLUSION DE GRAMINEAS ES CLAVE PARA EL MANEJO DE LA
SUSTENTABILIDAD DEL SISTEMA
PORQUE SORGO MEJOR
ANTECESOR??
Índice de cosecha de distintas gramíneas
Kemanian et al, 2007
Cultivo Índice de cosecha
Rango
Cebada 0.43 0.35-0.53Trigo 0.42 0.30-0.56Maíz 0.55 0.36-0.68Sorgo 0.37 0.18-0.48
ALGUNAS BASES PARA EL MANEJO NUTRICIONAL EN
SORGO
Requerimiento de nutrientes
Nutriente Requerimiento
N kg ton-1
80
P 8
K 33
S 7
Ca 16
Mg 9
Cu g ton-1
25
Mn 150
Zn 60
B 25
Fe 300
Mo 5
Cl 237
Co 1.5
Nutriente Requerimiento
N kg ton-1
22
P 4
K 19
S 4
Ca 3
Mg 3
Cu g ton-1
13
Mn 19
Zn 53
B 20
Fe 13
Mo 1
Cl 44
Co
SOJA MAIZNutriente Requerimiento
N kg ton-1
30
P 4.5
K 21
S 4
Ca 4
Mg 5
Cu g ton-1
6
Mn 12
Zn 38
B sd
Fe sd
Mo sd
Cl sd
Co sd
SORGO
0
20
40
60
80
100
Emergencia V12 Antesis Madurez Fisiologica
Porc
enta
je A
cum
ulad
o
MSNPSK
Dinámica de acumulación de materia seca y absorción de nutrientes en sorgo
Maiti, 1996
El diagnostico de las necesidades de
nutrientes es el punto de partida
para incrementar la EUN
CULTIVO
FERTILIZANTES
COSECHA
PERDIDAS GASEOSAS
ABSORCIÓNDEL
CULTIVO
RESERVAS DE NUTRIENTES DEL SUELO
PERDIDAS POR LAVADO
PERDIDAS POR EROSION
> EFICIENCIA USO DE LOS NUTRIENTES
MANEJO DE LA FERTILIZACION
DEPENDERA DE LA MOVILIDAD DE LOS
NUTRIENTES
DOSIS
MOMENTOFUENTE LOCALIZACION
FERTILIZANTE
QUE?
CUANDO?
CUANTO?
DONDE?
EN NUTRIENTES DE MENOR MOVILIDAD LA ESTRATEGIA ES AUMENTAR EL NIVEL DEL MISMO EN EL SUELO PARA
SOSTENER UN DETERMINADO NIVEL DE
PRODUCCIÓN
Ing Agr Fernando Salvagiotti
Efectos residuales de Fósforo en una secuencia
1500
2500
3500
4500
5500
6500
7500
8500
9500
10500
Trigo Soja 2da Soja 1ra Maiz
Re
nd
imie
nto
(k
g h
a-1)
SPT 0
SPT 100
SPT 200
+ 189 kg/ha
+ 807 kg/ha
+ 399 kg/ha
+ 326 kg/ha
FERTILIZACION
Fontanetto et al, 2004
Residualidad de la fertilización con azufre
Fontanetto et al, 2004
1500
2500
3500
4500
5500
6500
7500
8500
9500
10500
Trigo Soja 2da Soja 1ra Maiz
Ren
dim
ien
to (
kg
ha-1
)
S0 S12 S24 S36
+ 112 kg/ha
+ 369 kg/ha
+ 547 kg/ha
+ 488 kg/ha
FERTILIZACION
Ferraris et al, 2010
ANALISIS DE SUELOS ES LA HERRAMIENTA FUNDAMENTAL PARA
IDENTIFICAR DEFICIENCIAS
NUTRICIONALES
Opciones para manejar la fertilización con fósforo
Conocer el nivel de P Bray según análisis de sueloDecidir
Fertilización para el cultivo (Suficiencia), oFertilización de “construcción y mantenimiento”:
Mantener y/o Mejorar el nivel de P Bray del suelo (Reposición)
CultivoNivel critico
(ppm)Referencia
Trigo 15-20 Echeverría and García, 1998; García, 2007
Soja 9-14Echeverría and García, 1998; Gutiérrez Boem et al.,
2002; Díaz Zorita et al., 2002; Fontanetto, 2004
Girasol 10-15 Díaz Zorita, 2004
Maiz 13-18García et al., 1997; Ferrari et al., 2000; Berardo et al.,
2001; Garcia et al., 2006
Niveles críticos de P Bray 1 (0-20 cm) para diferentes cultivos en la región pampeana
Evolución de P Bray en respuesta a la fertilización con P en una rotación Maíz-Soja-Trigo/Soja
Red CREA
Fuente: CREA Sur de Santa Fe-IPNI-ASP
P Bray = 2.56 Año - 5093.8
R 2 = 0.792
P Bray = -1.31 Año + 2649.4
R 2 = 0.448
10
15
20
25
30
35
40
2000 2001 2002 2003 2004 2005
Año Ensayo
P B
ray
(mg
/kg
)
NPS NS
Dosis de P como fertilizante necesario para incrementar P Bray en 1 ppm en los 20 cm superficiales en diferentes áreas de la región
pampeana según contenido de arcilla
Rubio et al. (2007) - FAUBA
2
3
4
5
20 30 40 50
P (k
g/ha
) a a
plic
ar p
ara
subi
r 1
ppm
P B
ray
Arcilla (%)
1-5 ppm 1-10 ppm 1-15 ppm2-5ppm 2-10 ppm 2-15 ppm
Región pampeana Sur
Región pampeana Norte
0
10
20
30
40
50ControlFertilizado con P
0,37*Bal
0,018*Bal
A
-200 -150 -100 -50 0 50 1000
10
20
30
40
50
60
70
80
-0,19*Bal
0,006*Bal
B
Balance Acumulado de P (kg P ha-1)
P B
ray-
1 (m
g P
kg
-1 s
uel
o)
Balance acumulado de (P aplicado – P en grano) y P Bray en suelo
Suelos < 20 ppm
Suelos > 40 ppm
Ciampitti, 2009
Algunas consideraciones sobre aplicación de P
Forma y MomentoP en bandas a la siembra Voleo bajo siembra directa en aplicaciones
anticipadas al menos 60 días a la siembra del cultivo
FuenteLas fuentes fosfatadas solubles presentan similares eficiencias de uso (FDA, FMA, SFT o SFS)
I = Incorporado en líneas V = al voleo anticipado
Promedios de seis sitios en Región Pampeana ArgentinaP Bray al inicio de 8.3 a 22.4 mg/kg
Testigo P25 V P25 I P50 V P50 I0
2000
4000
6000
8000
10000 91799682 9973 9774 9699
Ren
dim
ien
to (
kg/h
a)
Métodos de aplicación de P en maíz bajo siembra directa
Red AAPRESID-Cargill – Bianchini et al. (2004)
EN NUTRIENTES DE MENOR MOVILIDAD SE PUEDE
PLANIFICAR PENSANDO EN LA FERTILIZACION DEL
SISTEMA DE PRODUCCION
Ing Agr Fernando Salvagiotti
EN NUTRIENTES DE MAYOR MOVILIDAD EN EL SUELO, LAS
NECESIDADES ESTÁN EN FUNCIÓN DEL RENDIMIENTO
OBJETIVO
Ing Agr Fernando Salvagiotti
ACTUAL
FACTIBLE
MAXIMO ALCANZABLE
MalezasEnfermedadesInsectosContaminantes
AguaNutrientes
CO2
RadiaciónTemperaturaGenotipo
F. Definidores
Factores Limitantes
Nivel de rendimiento
Factores Reductores
Medidas para incrementar el
rendimiento
Medidas para proteger
el rendimiento
POTENCIAL Ing.Genética?
Adaptado de Van Ittersum y Rabbinge, 2001
PRODUCCION DE UN CULTIVO
RADIACIÓN
AGUA NUTRIENTES
GENOTIPO
TEMPERATURA
CO2
PRODUCCI ON DE UN
CULTI VO
RADIACIÓN
AGUA NUTRIENTES
GENOTIPO
TEMPERATURA
CO2
Estructura, Densidad
Riego
Fecha Siembra
Fertilización
EN AGRICULTURA DE SECANO
EL POTENCIAL DE RENDIMIENTO DE LOS CULTIVOS ESTA
LIMITADO POR LA CAPACIDAD DE LOS SISTEMAS DE CAPTAR
Y RETENER AGUA
SUELO REGIMEN PRECIPITACIONES
COBERTURA Y SISTEMA
DE LABRANZA
POSICION DEL
CAMPO EN EL
PAISAJE
Autores varios, INTA Manfredi
Rendimiento promedio, máximo y mínimo de la red de ensayos de híbridos de sorgo – INTA Manfredi
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Rend
imie
nto
(kg
ha-1
)
Villar y Cencig , INTA Rafaela
Rendimiento promedio, máximo y mínimo de la red de ensayos de híbridos de sorgo – INTA Rafaela
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Rend
imie
nto
(kg
ha-1
)
Universidad de Illinois
Floración
Van Oosteron & Graham, 2008
Numero de granos, tasa de crecimiento del cultivo y de la panoja
Tasa de crecimiento del cultivo en antesis (g/ ºDia)
Nu
me
ro d
e g
ran
os
po
r m
2
Tasa de crecimiento de la panoja (g/ ºDia)
Nu
me
ro d
e g
ran
os
po
r m
2
0 50 100 150 200 250 300 3500.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
y = 0.45 + 0.0003 x si x < 161y = 1 si x > 161r2 = 0.82
0 50 100 150 200 250 300 350
Ren
dim
ient
o re
lativ
o
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
y = 0.55 + 0.0003 x si x < 137y = 1 si x > 137r2 = 0.68
Nds (N-NO3 0-60 cm+ N fertilizante) (kg ha-1)
Disponibilidad de nitrógeno a la siembra y el rendimiento relativo de MAIZ
Salvagiotti et al, 2010
< 9600 kg ha-1 > 9600 kg ha-1
AMBIENTES DE ALTO RENDIMIENTO EN MAIZ
Salvagiotti et al, 2010
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Ren
dim
ient
o (k
g ha
-1)
6000
8000
10000
12000
14000
N fertilizante (kg ha-1)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
6000
8000
10000
12000
14000
Baja Respuesta Alta Respuesta
Nds = 117 kg ha-1 Nds = 78 kg ha-1
Salvagiotti et al, 2010
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Ren
dim
ient
o (k
g ha
-1)
6000
8000
10000
12000
14000
N fertilizante (kg ha-1)
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
6000
8000
10000
12000
14000
AMBIENTES DE BAJO RENDIMIENTO
Baja Respuesta Alta Respuesta
Nds = 35 kg ha-1 Nds = 54 kg ha-1
Zamora et al, 2008
Disponibilidad de nitrógeno a la siembra
y el rendimiento de SORGO - SE Buenos Aires
Disponibilidad de nitrógeno a la siembra
y el rendimiento de SORGO - Rafaela – Santa Fe
Fontanetto et al, 2008
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Ret
orno
net
o (U
$S/h
a)
0
100
200
300
400
N fertilizante (kg ha-1)
0 50 100 150 200 2500
100
200
300
4005:1 10:1 20:1
Retorno Económico según ambiente en MAIZ
Salvagiotti et al, 2010
Baja Respuesta Alta RespuestaALTO RENDIMIENTO
Nds = 117 kg ha-1Nds = 78 kg ha-1
$$ Maiz = 110 U$S/ ton$$ N = 1.04 U$S/kg N
Retorno económico Sorgo – Ensayo Rafaela
-200
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
0 50 100 150
Reto
rno
neto
($)
N suelo + N fertilizante (kg ha-1)
5:1
10:1
20:1
Relacion Grano: N
$$ Sorgo = 110 U$S/ ton$$ N = 1.04 U$S/kg N
Retorno económico – Ensayo Rafaela
Dos precios de grano
-400
-200
0
200
400
600
800
0 50 100 150
Reto
rno
neto
($)
N suelo + N fertilizante (kg ha-1)
U$S 137/ tonU$S 110 / ton
MAYOR MOVILIDAD
Ing Agr Fernando Salvagiotti
MAYOR SUSCEPTIBILIDAD A
PERDIDAS EN EL SISTEMA
N atmosférico(N2)
N Orgánico Nitratos(NO3
-)
Inmovilización
Mineralización
FERTILIZANTE
COSECHA
Volatilización(NH3)
Absorcióndel cultivo
SUELO
ATMOSFERA
Denitrificación(NO , NO2)
Lavado
0
3
6
9
12
05-dic 06-dic 07-dic 08-dic 09-dic 10-dic 11-dic
N v
ola
tiliz
ad
o (
kg h
a-1)
0
3
6
9
12
05-dic 06-dic 07-dic 08-dic 09-dic 10-dic 11-dic
N v
ola
tiliz
ad
o (
kg h
a-1)
0369
12
05-dic 07-dic 09-dic 11-dic
N v
olat
iliza
do (
kg h
a-1)
TestigoCAN VoleoUan ChorreadoUrea VoleoUrea Incorporada
60 kg N 120 kg N
Perdidas de N por volatilización en siembras tardías de maíz
Salvagiotti y Vernizzi, 2006Fecha siembra: Nov. 25
Fertilización nitrogenada y rendimiento según fuente
Ferraris et al, 2009
0
2500
5000
7500
10000
0 50 100 150
Ren
dim
ient
o (k
g ha
-1)
Dosis de N (kg ha-1)
Urea
Urea + NBPT
UAN
0
5
10
15
20
0 50 100 150
N v
olat
iliza
do
(kg
ha-1
)
Dosis de N (kg ha-1)
Urea
Urea + NBPT
UAN
Acumulado 9 días desde la fertilización
Temperaturas registradas durante el periodo de medición
Salvagiotti y Vernizzi, 2006Fecha siembra: Nov. 25
Relación entre las tasas de desnitrificación y el contenido de
humedad
0
200
400
600
800
1000
1200
0 20 40 60 80 100 120
WFPS (%)
N2O
-N (
g h
a-1
d-1
)0-N
70 (P)
210 (P)
70 (V6)
210 (V6)
1998-99
If WFPS? 81? N2O- N= 20
If WFPS>81? N2O- N= - 4650+56.9xWFPS
r2= 0.76
NITROGENO DEBE USARSE DE LA MANERA MAS
EFICIENTE
Mayor Eficiencia en el uso del N se
lograra cuando otros se corrijan
deficiencias de otros nutrientes
y = -0.045x2 + 28.7x + 5901; r² = 0.99y = -0.040 x2 + 30.5 x + 6109; r² = 0.99
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
0 50 100 150
Rend
imie
nto
(kg
ha-1
)
Dosis de N fertilizante (kg ha-1)
- S+ S
Fontanetto et al, 2010
Respuesta a la fertilización nitrogenada en sorgo con y sin la aplicación de azufre
A MODO DE CONCLUSION
LA INCLUSION DEL SORGO EN LA ROTACION
CONTRIBUYE FUERTEMENTE A LA
FERTILIDAD POTENCIAL DE LOS LOTES
Ing Agr Fernando Salvagiotti
SERA MAYOR EL APORTE DEL SORGO EN LA MEDIDA
QUE SE MANEJE ADECUADAMENTE LA
NUTRICION DEL CULTIVO
Ing Agr Fernando Salvagiotti
EL ANALISIS DE LA EFICIENCIA DEL USO DE
FERTILIZANTES ES DIFERENTE DE ACUERDO A
LA MOVILIDAD DE LOS NUTRIENTES EN EL SUELO
Ing Agr Fernando Salvagiotti
IDENTIFICAR LOS AMBIENTES Y LAS
LIMITANTES DE CADA UNO DE ELLOS AYUDARA
A DEFINIR LA ESTRATEGIA DEL MANEJO DE LOS
NUTRIENTES
EN EL MANEJO DE NUTRIENTES DE MEDIANA A BAJA
MOVILIDAD EN EL SUELO ES IMPORTANTE PLANIFICAR EN
RELACION AL SISTEMA DE PRODUCCION
Ing Agr Fernando Salvagiotti
EN EL MANEJO DE NUTRIENTES DE
MOVILIDAD ALTA SE DEBE PLANIFICAR EN BASE AL RENDIMIENTO OBJETIVO Y TOMAR DETERMINADO
NIVEL DE RIESGO.
Ing Agr Fernando Salvagiotti
MANEJO PARA MAXIMOS RENDIMIENTOS
ALCANZABLES EN CADA SITUACION ESTA EN
CONCORDANCIA CON UN MANEJO PARA MAYOR SUSTENTABILIDAD DEL
SISTEMAIng Agr Fernando Salvagiotti