Bases Técnicas Para El Manejo de La Nutrición de Cultivos

BASES TCNICAS PARA EL MANEJO DE LA NUTRICIN DE CULTIVOS

Conceptos, interpretacin y recomendaciones

Oscar Colque Fuentes2015

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Objetivo

Al finalizar el evento, los participantes podrn: Definir conceptos bsicos utilizados en AIS Fundamentar la importancia del muestreo de suelos Identificar de problemas de acidez Calcular enmiendas para la correccin de acidez Determinar nutrimentos existentes en el suelo Calcular fertilizantes segn requerimientos Describir las fuentes de nutrimentos Determinar costos y beneficios de la fertilizacin Emitir recomendaciones tcnicas y econmicas

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ANLISIS DE SUELOS

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1. Que es el muestreo de suelos

El muestreo de suelos es una herramienta que sirve para diagnosticar el estado nutricional del suelo, estimar la cantidad de nutrientes disponibles para la planta, identificar problemas de acidez y efectuar recomendaciones tcnicas correctivas de encalado y fertilizacin

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Como obtener una muestra de suelo

1

2

3 4

5 6

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8

9

10

ww

w.g

arde

nmos

aics

.org

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2. Diagnostico de problemas de acidez del suelo

a. pH (potencial de hidrgeno) < 5.5b. Acidez > 0.5 [cmol (+) kg-1]

c. Capacidad de intercambio catinico (CIC) o suma de bases (Ca, Mg, Na y K)

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Agronoma Costarricense Jos Carvajal 1978


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Parmetro Magnitud Interpretacin Referencia(Ca+Mg)/K >44 Respuesta probable a K Briceo y

Carvajal, 1973K = 0.2 meq y (Ca+Mg)/K

10 No registro respuesta a K Mehlich, 1968

100 K/(Ca+Mg+K) 4 Insuficiencia de Mg Mehlich, 1968

Agronoma Costarricense Jos Carvajal 1978

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Logaritmo negativo de la concentracin molar de los iones hidrgeno (Sorensen,1909):

Ejemplo Una concentracin de [H+] = 1x10-7 M (0.0000001) es

igual a pH = -log [10-7] = 7

La determinacin del pH del suelo tiene un carcter orientador del comportamiento del suelo

a. pH (potencial de hidrgeno)

pH = -log [H+] o 1log [H+]

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pH [H+] [OH-] pOH14 0.00000000000001 1 x 10 -14 4 x 10 0 013 0.0000000000001 1 x 10 -13 3 x 10 -1 112 0.000000000001 1 x 10 -12 3 x 10 -2 211 0.00000000001 1 x 10 -11 3 x 10 -3 310 0.0000000001 1 x 10 -10 2 x 10 -4 49 0.000000001 1 x 10 -9 2 x 10 -6 58 0.00000001 1 x 10 -8 2 x 10 -5 67 0.0000001 1 x 10 -7 1 x 10 -7 76 0.000001 2 x 10 -6 1 x 10 -8 85 0.00001 2 x 10 -5 1 x 10 -9 94 0.0001 2 x 10 -4 1 x 10 -10 103 0.001 3 x 10 -3 1 x 10 -11 112 0.01 3 x 10 -2 1 x 10 -12 121 0.1 3 x 10 -1 1 x 10 -13 130 1 4 x 10 0 1 x 10 -14 14


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Ejemplos

Cada vez que se llega a una unidad menor en la escala de pH, la acidez aumenta diez veces. Ejemplo: un pH de 6 es diez veces mas cido que uno de 7


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Ejemplos en el TC

Muestra P- tornasol ColormetroDigestan 8 8Agua embotellada 6 7Suelo 0-5 MO 6 6Suelo 6-30 5-6 5Suelo 31-60 5 5Jugo de limn 2 1Naranja 3 3Coca Cola 2-3 3


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Ejemplos

Muestra pH14

Na OH, 0.1 M 13Blanqueador casero 12Agua de cal 11Leche de magnesia 10Brax, clara, H2O mar 9Sangre humana, lagrimas 8


Muestra pHPunto neutro 7Lluvia, caf negro 6Pltano, tomate 5Vino 4Coca Cola, Vinagre 3Jugo de limn 2Jugo gstrico 1

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Rangos de pH

pH CIAT Santa Cruz2004

pH Palmaven, Caracas1992

>8.0 Fuertemente alcalino >8.3 Fuertemente alcalino7.6 8.0 Moderadamente

alcalino7.6 8.3 Moderadamente

alcalino7.1 7.5 Suavemente alcalino 7.1 7.5 Ligeramente alcalino6.6 7.0 Neutro 6.6 7.0 Neutro6.0 6.5 Suavemente cido 6.0 6.5 Ligeramente cido5.3 5.9 Moderadamente cido 5.3 5.9 Moderadamente

cido4.5 5.2 Fuertemente cido 4.5 5.2 Fuertemente cido

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DISPONIBILIDAD DE NITRGENO

DISPONIBILIDAD DE FSFORO

DISPONIBILIDAD DE POTASIO

ALUMINIOHIERROMANGANESO

ACTIVIDAD BACTERIAL BENEFICA

HONGOS BENFICOS QUE DESCOMPONEN MATERIA ORGANICA

INDICADORES DE ACIDEZ O ALCALINIDAD

CUADRO DE ACIDZ O ALCALINIDAD

Fuen

te: Z

AMO

RAN

O, 199

7

GENERAL

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b. Complejo de acidez

Saturacin de acidez (%) =

Acidez = (Al + H) [cmol (+) kg-1]

Acidez [cmol (+) kg-1](Ca+Mg+Na+K+acidez)[cmol(+)kg-1]

Saturacin de aluminio(%) =Al [cmol (+) kg-1]

(Ca+Mg+Na+K+Al)[cmol(+)kg-1]

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Capacidad de intercambio catinico efectivo (CICE)

Ca+Mg+Na+K+acidez [cmol(+)kg-1]

Capacidad de intercambio catinico (CIC)

Ca+Mg+Na+K [cmol(+)kg-1]

b. Complejo de acidez

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Complejo arcillosoComplejo arcilloso

Los cationes Ca++, Mg++, K+, Al+++, NH4+, Na+ y H+ son atrados hacia las cargas negativas de los coloides del suelo

_ _

_ _Coloide del suelo

_Mg++

Na+

K +

NH4+

Al+++

Ca++ H +

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Atlntica Agrcola ACORBAT 2002

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Los problemas de la acidez

Factores que incrementan la acidificacin

Prdida de la capa arable por erosinExtraccin de nutrientes en sistemas de cultivo intensivoDeforestacin y habilitacin para el cultivo de suelos cidosEscaso uso de tcnicas de diagnstico de la fertilidad de los suelos

El fenmeno de la acidez

Reduce el crecimiento de las plantasOcasiona disminucin de la disponibilidad de algunos nutrimientos como Ca, Mg, K y PFavorece la solubilizacin de elementos txicos para las plantas como el Al y Mn

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3. Estimacin de enmiendas para corregir la acidez del suelo

CaCO3 = Carbonato de Calcio1.8 = Constante que cubre los factores que limitan la reaccin qumica

(material encalante, Al no intercambiable) % SA = Porcentaje de saturacin de acidezRAS % = Saturacin de acidez requerido o deseado (%)CICE = Capacidad de intercambio catinico efectivo

t CaCO3 ha-1 =1.8 (% SA - RAS) (CICE)

100

a. Cochrane, Salinas y Snchez (1980)

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Estimacin de enmiendas para corregir la acidez del suelo

t CaCO3 ha-1 =1.5 (% SA - RAS) (CICE)

100

a. Modificado por Molina E. (1998)

x f

f =100

PRNTPRNT =

Equivalente qumico x eficiencia granulomtrica100

1.5 = Constante que cubre los factores que limitan la eficiencia de la reaccin qumica (calidad del material encalante, reacciones paralelas en el suelo y el Al no intercambiable de la MO)

%SA = Porcentaje de saturacin de acidez del suelo

CICE = Capacidad de intercambio catinico efectivoPRNT= Poder relativo de neutralizacin total

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Materiales de encalado

Formula EQ 1 Ca (%) Mg (%)

Carbonato de calcio Ca CO3 100 40

Oxido de Calcio Ca O 179 71

Hidrxido de calcio Ca (OH) 2 138 54

Cal dolomtica Ca Mg (CO3) 2 108 21.6 13.1

Oxido de Magnesio Mg O 248 60

Magnesita Mg CO3 119 28.5

1 Equivalente qumico

Ca O [40.08+15.9994] = 56.0794100

X 100 = 178.318656.0794

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Material Composicin Ca Mg C O H EQ % de % de

Encalante Promedio 40,08 24,31 12,01 16 1,01 Total Ca Mg

Carbonato de calcio Ca CO3 40,08 12,01 48 100,1 99,9 40,04

Dolomita Ca Mg (CO3)2 40,08 24,31 24,02 96 184,4 54,2 21,73 13,18

Oxido de calcio Ca O 40,08 16 56,1 178,3 71,47

Hidrxido de calcio Ca (OH)2 40,08 32 2,02 74,1 135,0 54,09

Oxido de magnesio Mg O 24,31 16 40,3 248,1 60,31

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3. Unidades empleadas

cmol(+)kg-1 = meq/100 gmg kg-1 = ppm 1 ppm = 1 cc en 1000 Lm3 = 1000 L

t = 1000 kg

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4. Cuantificacin de nutrientes del suelo

1 ha de terreno

El volumen de 1 ha es ==

0.2m x 100m x 100m 2000 m3

= 2000000 L o kg (DA =1)

0.2 m

100 m

100 m

Volumen

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Cuantificacin de nutrientes del suelo

Potasio (Valencia de K = 1)

Un mol de K es igual = 39.102Un cmol de K es igual = 39.102/100

Un cmol de K es igual = 0.39102Un cmol de K pesa = 0.39102/1000

Un cmol de K = 0.00039102 kg

Si 0.00039102 1 kg

X = 2000000 kg

X = 782.04 Factor de conversin de potasio

780 Segn literatura

Determinacin de constantes

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Factores de conversin

Elemento Peso atmico K2O Total PorcentajeK 39.102 K2 39.102 x 2 78.204 83.0161119

O 15.9994 0 15.9994 x 1 15.9994 16.9838881

83.0161119= 0.830161119 Valor utilizado para transformar K2O a K100

1 = 1.20458544 Valor utilizado para transformar K a K2O0.830161119

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Constantes y factores de conversin

Elemento Calculo Reporte Para transformar (x)

Inversa

K 782 780 K K2O 1.205 0.830

P 2 P P2O5 2.291 0.436

Ca 400.8 400 Ca CaO 1.399 0.715Mg 243 240 Mg MgO 1.658 0.603S 2 S SO4 2.996 0.334

Al 180 Al Al2O3 1.889 0.529

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UREA: N H2 C O N H2 (46% Nitrgeno)

Elemento N Peso atmico Total NitrgenoN 1 14.0087 14.0087 14.0087H 2 1.00797 2.01594C 1 12.0111 12.0111O 1 15.9994 15.9994N 1 14.0087 14.0087 14.0087H 2 1.00797 2.01594

60.05978 28.0174Calculado 47%Reportado 46%

Fertilizantes: contenido de nutrimentos

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El potasio (K) en los suelos

La mayora de los suelos cidos en los trpicos son muy bajos en K total y en K disponible.

Un tercio de los suelos tropicales y subtropicales son deficientes en K

A medida que la Tecnologa de agricultura intensiva crea mejoras en los rendimientos se puede descuidad la importancia del K

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El potasio en los suelos

K presente como un componente estructural de minerales primarios como micas y feldespatos de K (90-95%)

K temporalmente atrapado entre las capas de arcillas expandibles (illita y montmorillonita)

K intercambiable sostenido electrostticamente por los coloides del suelo cargados negativamente (5-10%)

K soluble presente en la solucin del suelo (< 1%)

Formas y estado del potasio en el suelo

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Formas y disponibilidad de potasio en el suelo

K+ K+ K+ K+ K+

K+ K+

K+ K+ K+ K+ K+

Coloide del suelo (-)Coloide del suelo (-)

Minerales primarios

K+ K+ K+ K+

K no disponible

Lentamente disponible

Rapidamentedisponible

Adaptado de Potasa e INPOFOS

K+ Agua del suelo K+

K+ K+ K+ K+ K+

K+ Agua del suelo K+

K+ K+ K+ K+ K+

Micas y feldespatos de K


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Potasio disponible (intercambiable y en el suelo)

K soluble en el suelo es un indicador de disponibilidad momentnea

CIC en suelos tropicales puede ser menor que 5 [cmol(+) kg-1]

El nivel mnimo absoluto de K intercambiable en agricultura tropical 0.10 [cmol(+) kg-1] pero puede variar de 0.07 a 0.2 es necesaria para retener cationes K

En los trpicos hmedos una CIC efectiva es de 4 a 8 [cmol(+) kg-1] para retener cationes K


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K soluble en el suelo es un indicador de disponibilidad momentnea

CIC en suelos tropicales puede ser menor que 5 [cmol(+) kg-1]

El nivel mnimo absoluto de K intercambiable en agricultura tropical 0.10 [cmol(+) kg-1] pero puede variar de 0.07 a 0.2 es necesaria para retener cationes K

En los trpicos hmedos una CIC efectiva es de 4 a 8 [cmol(+) kg-1] es necesaria para retener cationes K


Potasio disponible (intercambiable y en el suelo)

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NUTRICIN Y FERTILIZACIN

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1. Conceptos

NutricinEl muestreo de suelos es una herramienta que sirve para diagnosticar el estado nutricional del suelo, estimar la cantidad de nutrientes disponibles para la planta, identificar problemas de acidez y efectuar recomendaciones tcnicas correctivas de encalado

FertilizacinEl muestreo de suelos es una herramienta que sirve para diagnosticar el estado nutricional del suelo, estimar la cantidad de nutrientes disponibles para la planta, identificar problemas de acidez y efectuar recomendaciones tcnicas correctivas de encalado

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Eficiencia de fertilizantes

Dosis de fertilizantes =

Demanda del cultivo - suministro del suelo

Eficiencia de recuperacin del fertilizante

Demanda del cultivo: Elemento puro que consume la planta desde la siembra a la cosecha

Suministro del suelo: Expresa la cantidad de un elemento determinado en un momento dado

Eficiencia de fertilizantes:

Es un valor que rene criterios de propiedad y caractersticas del fertilizante, mtodo y poca de aplicacin, condiciones climticas

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Factores que determinan la eficiencia de nitrgeno

Lixiviacin VolatilizacinCuando se aplica como NO3Dosis fuertes y sin fraccionarSuelos con buen drenajeSuelos con baja CICEAlta y frecuente precipitacinTerrenos sin cobertura

Cuando se aplica superficialmenteFertilizantes amoniacales y ureaSuelos con baja CICESuelos secos y regiones calidasMezcla con fertilizantes de reaccin bsica

Denitrificacin FijacinCuando esta presente como NO3En suelos con mal drenaje (reduccin)Suelos inundadosEn presencia de microorganismos anaerbicos

Como NH4Aplicacin de altas dosis amoniacalesEn suelos ricos en arcillas 2:1Condiciones que favorecen la expansin y contraccin de arcillas

InmovilizacinCuando se aplica residuos orgnicos desbalanceadosCuando se favorece la actividad microbiana en suelos pobres en P disponible

N

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Factores que determinan la eficiencia del fsforo

Fijacin y precipitacinCuando se aplica al voleoCuando se aplica muy fraccionadoEn suelos cidos porque reacciona con el Fe y AlEn suelos de pH alto porque reacciona con el CaCuando se aplica con enmiendas calcreas

InmovilizacinCuando se aplican residuos orgnicos desbalanceadosCuando se favorece la actividad microbianaEn suelos muy pobres en P disponible

P

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Factores que determinan la eficiencia del potasio

LixiviacinCuando se aplica dosis fuertesEn suelos de textura gruesaEn suelos cidos y de baja CICEEn suelos con buen drenajeEn zonas de alta precipitacinCuando se utiliza dosis fuertes de fertilizantes nitrogenados amoniacales que compiten con el K por las posiciones de fijacin

FijacinEn suelos ricos en arcillas 2:1En regimenes ustticos que favorecen ciclos alternos de humedecimiento y secado

K

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Eficiencia de fertilizantes

Elemento Factores limitantesMnimos Mximos Nitrgeno 70% 50% Fsforo 50% 30% Potasio 80% 60%

Fuente: G. Valencia 1998. Manual de nutricin y fertilizacin del caf

Fuente: F. Bertsch 1998. La fertilidad de los suelos y su manejo

Elemento Factores limitantes ObservacionesMnimos MximosNitrgeno 50% 40% inferior por exceso de lluviasFsforo 30% 25% a pH altos se forman fosfatos de Ca insolubles

a pH bajos se forman fosfatos de Fe y Al insolubles

Potasio 60% 50% Segn capacidad de intercambio catinicoCalcio 90% 80% Segn capacidad de intercambio catinicoMagnesio 90% 80% Segn capacidad de intercambio catinico

Fuente: S. Salazar 2002. Nutricin del aguacate, principios y aplicaciones

Elemento PromedioNitrgeno 65%

Fsforo 25%Potasio 80%

Magnesio 70%

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Orientacin para mezcla de fertilizantes

N Frmula Fertilizante

1 (NH4)2SO4 Sulfato de amonio

2 NaNO3 - KNO3 Nitrato de sodio y nitrato de potasio

3 NH4NO3 + calcreo Nitrocalcio

4 NH4NO3 (NH4)2SO4 Nitrato de amonio y Sulfonitrato de amonio

5 N H2 C O N H2 Urea

6 Calciocianamida

7 Ca (H2PO4)2 Superfosfato triple de calcio

8 (NH4)2HPO4 Fosfato di amnico [DAP]

9 Fosfato bicalcico

10 Harina de huesos

11 Residuos de Thomas y termo fosfatos

12 Fosfatos naturales y rocas fosfatadas

13 KCl Cloruro de potasio

14 K2SO4 Sulfato de potasio

15 Ca Mg (CO3) 2 DolomitaFuente: E. Malavolta 2002. Nutricin y fertilizacin

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Orientacin para mezcla de fertilizantes

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

1 S S S

2

3 S N N S S

4 S S S

5 S N N N

6 S S S S S S S

7 N S S S

8 N S S N S

9 S N S

10

11 S S S N S S N

12 N

13

14

15 S S S N S S S

S = Fertilizantes que pueden ser mezclados N = Fertilizantes que no pueden ser mezclados

= Fertilizantes que pueden ser mezclados antes de la aplicacin

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La ley del mnimo de Liebig (1840)

KN

PS

Ca

El nutrimento que se encuentra menos disponible es el que limita la produccin, an cuando los dems estn en cantidades suficientes.

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KN

PS

Ca

[email protected]

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