Diagnóstico de la Fertilidad de suelos
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DiagnDiagnóóstico de la Fertilidad stico de la Fertilidad de Suelode Suelo
Prof. Audry GarcProf. Audry Garcííaa
Febrero, 2008
Qué es la Fertilidad del Suelo ?
“Capacidad del suelo para suministrar los elementos nutritivos esenciales a los
cultivos, en las cantidades, formas, proporciones y épocas requeridas
durante su periodo de crecimiento”
FertilidadBiológica
FertilidadFísica
Fertilidad Integral
FertilidadQuímica
Cuando un suelo es fCuando un suelo es féértil?rtil? Conceptos BConceptos Báásicossicos
Ley del MLey del Míínimo (nimo (LiebigLiebig))
El crecimiento de la planta va a estar limitado por El crecimiento de la planta va a estar limitado por el elemento nutritivo (Factor) que se encuentre en el elemento nutritivo (Factor) que se encuentre en
menor proporcimenor proporcióón en el medio donde se n en el medio donde se desarrolla la planta.desarrolla la planta.
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Ley de los Incrementos DecrecientesLey de los Incrementos Decrecientes(Ecuaci(Ecuacióón de n de MitscherlichMitscherlich))
LA FERTILIDAD ES SOLO UNO DE LOS FACTORES DE PRODUCCIÓN DE
LOS CULTIVOS
DiagnDiagnóósticosticoVaria según suelo, cultivo clima y variedades. Lo importante es establecer que regulan la nutrición
vegetal.
Diagnóstico Integral
Zona de desarrollo de las raíces
Manejo de excesos y déficit de humedad
Variedades (fecha y densidad de siembra)
Control de competidores bióticos
Eficiencia del uso de fertilizantes
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Patrones generales de distribuciPatrones generales de distribucióón del sistema radical en n del sistema radical en funcifuncióón de la profundidad efectiva de los suelosn de la profundidad efectiva de los suelos
Suelo poco profundoSuelo profundo
Espacio radicalSuelo compactado o mesa
de agua
Profundidadefectiva
Tomado de Avilán, 1983.
Mecanismo de Transporte de Iones Mecanismo de Transporte de Iones a la Raa la Raííz z
DifusiDifusióónn: : Los iones se mueven en la fase lLos iones se mueven en la fase lííquida del suelo en quida del suelo en respuesta a un gradiente de concentracirespuesta a un gradiente de concentracióón. Es el caso n. Es el caso del del P, K, P, K, ZnZn,, estos se mueven desde el punto de > estos se mueven desde el punto de > concentraciconcentracióón al de < concentracin al de < concentracióón.n.
Flujo de MasaFlujo de Masa: : Los iones se mueven con el movimiento del agua hacia Los iones se mueven con el movimiento del agua hacia la rala raííz. Es el caso N, z. Es el caso N, CaCa, Mg, S., Mg, S.
IntercepciIntercepcióón Radicaln Radical::AbsorciAbsorcióón de los nutrientes cercanos a las ran de los nutrientes cercanos a las raííces, ces, durante su proceso de crecimiento. durante su proceso de crecimiento.
Formas IFormas Ióónicas de los Nutrientesnicas de los Nutrientes
Cl-Cloro
MoO4=, HMoO4
-Molibdeno
H3BO3 , H2BO3Boro
Mn++Manganeso
Zn++Zinc
Cu(OH)+, Cu++Cobre
Fe (OH)++ , Fe+++, Fe++Hierro
SO4=Azufre
Mg++Magnesio
Ca++Calcio
K+Potasio
H2PO4, HPO4=Fósforo
NH4+, NO3
-Nitrógeno
Formas de absorciónElemento
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•AAIIIZn
•AAICu
A•AIIMn
•IB
•AAANa
•ACl
A•SMo
AAA•ASIPFe
A•S
A•AAIMg
IIIIA•AICa
ASIAA•SK
IIPI•SP
SSS•N
ZnCuMnBNaClMoFeSMgCaKPN•
COMPORTAMIENTO DE LOS NUTRIENTES
A: AntagonismoI: Inhibición
S: Sinergismo o interacción positivaP: Precipitación
Condiciones para la Absorción y Metabolización
Presencia de agua para que actúe como solvente
Suficiente oxigeno para la absorción activa
Espacio para que la raíz pueda desarrollarse
INTENSIDAD: Actividad iónica de los nutrientes en la solución del suelo, depende de la concentración de los mismos en la fase líquida (solución del suelo)
CAPACIDAD: Cantidad del nutriente en posibilidad de liberarse desde la fase sólida y cambiable hacia la solución del suelo, en un ciclo de cultivo.
RESTITUCIÓN: Potencialidad de un suelo de suministrar nutrimentos a los cultivos en términos de muchos años (reserva a largo plazo).
PARÁMETROS DE DISPONIBILIDAD
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Fertilidad Natural del Suelo Fertilidad Natural del Suelo
Color negroColor negro: : se asocia a la a la presencia de se asocia a la a la presencia de materia Orgmateria Orgáánica altamente nica altamente descompuestadescompuesta
Cationes: CaCationes: Ca2+2+, Mg, Mg2+2+, K, K+ +
Color rojo: Color rojo:
se asocia a la a la presencia de se asocia a la a la presencia de óóxidos de Fexidos de Fe3+3+ , alta , alta meteorizacimeteorizacióón, bajo niveles de n, bajo niveles de fertilidad, pH fertilidad, pH áácidos, predominios cidos, predominios de procesos de oxidacide procesos de oxidacióónn
Color amarillo a marrColor amarillo a marróón amarillento n amarillento claroclaro: : indicativo de meteorizaciindicativo de meteorizacióón bajo n bajo ambientes aerambientes aeróóbicos (oxidacibicos (oxidacióón): n): goetitagoetita .Se relaciona con condiciones .Se relaciona con condiciones de media a baja fertilidad del suelo. se de media a baja fertilidad del suelo. se asocia con la presencia de asocia con la presencia de ÓÓxidos xidos hidratados de Fehidratados de Fe3+3+
Color marrColor marróónn: : este color esteste color estáá muy asociado a estados muy asociado a estados iniciales a intermedios de alteraciiniciales a intermedios de alteracióón n del suelo; a la presencia de del suelo; a la presencia de materia orgmateria orgáánica nica áácida parcialmente cida parcialmente descompuesta. descompuesta. Combinaciones de Combinaciones de óóxidos de Fe mxidos de Fe máás s materiales orgmateriales orgáánicos. nicos.
Fertilidad Natural del Suelo Fertilidad Natural del Suelo
Color blanco o ausencia de colorColor blanco o ausencia de color: : se asocia con la presencia de:se asocia con la presencia de:
ÓÓxidos de Al y silicatos (xidos de Al y silicatos (caolinitacaolinita, , gibsitagibsita, bauxita). , bauxita).
SSíílice (lice (SiOSiO22). ). Tierras alcalinas (Tierras alcalinas (CaCOCaCO33, , MgCOMgCO33) ) Yeso (Yeso (CaSOCaSO44. 2H. 2H22O). O). Sales altamente solubles (cloruros, Sales altamente solubles (cloruros,
nitratos de nitratos de NaNa++ y Ky K+)+)
Color gris: indicativo del ambiente anaeróbico, en condiciones de saturación con agua. En este proceso se genera la forma reducida del ión que es Fe ferroso (Fe2+)
Fertilidad Natural del Suelo Fertilidad Natural del Suelo MUESTREO CON FINES DE DIAGNÓSTICO
Se entiende por “muestreo” tanto la remoción de las muestras del suelo en el campo para ser analizadas en el laboratorio, como la localización in situ del equipo medidor en sitios seleccionados.
Determinación in situExtracción de la muestra
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Surgen las Preguntas Surgen las Preguntas
QuQuéé mméétodos empleartodos emplearCCóómo muestrearmo muestrearCuCuáántas muestras tomarntas muestras tomarCuCuáándo tomar la muestra ndo tomar la muestra CCóómo tomar la muestrasmo tomar la muestras
??MÉTODOS PARA EVALUAR LA
DISPONIBILIDAD DE NUTRIENTES
Síntomas visuales de deficiencia.
Análisis foliares.
Análisis de suelo.
Uso de modelos de simulación de crecimiento de los cultivos.
Cambio de color en las hojas inferiores (móvil).N Hojas verde pálido.P Hojas verde oscuro con tonos morados.K Quemado en los márgenes de las hojas.Mg Clorosis intervenal.Zn Clorosis intervenal y bronceado.
Cambio de color en hojas superiores (poco móvil).Muerte de yema terminal (Ca, B).Yema terminal viva (S, Fe, Mn, Cu, Cl, Mo).
SÍNTOMAS VISUALES DE DEFICIENCIA SÍNTOMAS DE DEFICIENCIAS
NITRÓGENO
FÓSFORO POTASIO
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Pueden ser enmascarados por efectos de ataques de plagas o enfermedades.
El síntoma indica un daño severo.
Muchas veces los rendimientos comienzan a disminuir en la fase de “Hambre Oculta”.
La deficiencia puede ser inducida por el exceso de otro elemento.
LIMITACIONES DEFICIENCIAS INDUCIDAS POR EXCESO DE OTRO ELEMENTO
FeNi, Co, CrMoBPAlFe, MnCu, ZnFeMnCa, Fe, ZnPCaSK, MoNO3
Mg, CaKCa, KNH4, Na DEFICIENCIA DEEXCESO DE
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4Concentración del nutriente en el tejido (%)
0
2
4
6
8
Ren
d im
ient
o (T
n/ha
)
ANÁLISIS FOLIARES
Expresa el contenido de elementos nutritivos en base alpeso seco del material vegetal
Relación entre el contenido foliar del nutriente y la producción (Malavolta, 1994)
Información sobre deficiencia, toxicidades y desbalances.
Depende de la edad fisiológica del cultivo.
Depende de la parte de la planta.
Los contenidos se afectan por: la variedad, condiciones ambientales, interacción entre nutrientes.
CARACTERÍSTICAS
LAS RELACIONES ENTRE LOS NUTRIENTES EN EL TEJIDO SON MENOS SENSIBLES A LOS CAMBIOS EN LA EDAD Y PRODUCCIÓN DE MATERIA SECA
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Muestreo Foliar y de Suelo para evaluar el estado Nutricional de la Planta
Hoja para muestreo Zona de muestreo
Árboles a muestreaDirección de muestreo
Punto Mediode la planta
Vista horizontal Muestreo en suelo plantado
Radio de la copa
PerímetroPuntosde muestreos
Cítricos
Tomado de Avilán, 1983.
FASES:Toma de muestras.Análisis de laboratorio.Interpretación de los resultados.Recomendación de abonos, fertilizantes o enmiendas.
ANÁLISIS DE SUELO
No estable + Ni fijado No + Ni NO3-, NH4+
Po estable + Pi precipitado Po + Pi H2PO4-,HPO4
=
Ki mineral + Ki fijado K inter. K+
Difícilmente Fácilmente Solubledisponible disponible
Extractante ideal
1) Toma de muestras
El suelo es un cuerpo heterogéneo que presenta variabilidad horizontal, vertical y temporal, como resultado de la combinación de los factores y procesos formadores de suelo.
Para el diagnóstico químico de la fertilidad del suelo es preciso obtener una MUESTRA REPRESENTATIVA.
MateriaOrgánica
1)1) Toma de Muestra Toma de Muestra
10 ha
26.000.000.kg 1 kg 0,001 kg
Muestra Compuesta
MateriaOrgánica
EJEMPLO DE REPRESENTATIVIDAD
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Método de muestreo y/o de determinación.Tamaño y dimensiones de las muestras.Localización de la muestra en el campo.Localización de las muestras dentro del perfil de suelo (profundidades).Frecuencia de muestreo.Número de replicaciones.
(Burke et al., 1986)
FACTORES QUE AFECTAN EL MUESTREO
Criterios para el Muestreo Criterios para el Muestreo RepresentativoRepresentativo
1.1. DelimitaciDelimitacióón del n del áárearea: Identificar los diferentes : Identificar los diferentes tipos de suelos y los ltipos de suelos y los líímites dentro del paisaje mites dentro del paisaje para definir las para definir las UNIDADES DE MUESTREOS..
2.2. Densidad de muestreoDensidad de muestreo: n: núúmero de muestra mero de muestra compuesta por unidad de muestreo.compuesta por unidad de muestreo.
Unidad de muestreo Unidad de muestreo muy variablemuy variable: 1 MC/5ha: 1 MC/5ha
Unidad de muestreo Unidad de muestreo muy homogmuy homogééneanea: 1 MC/20ha: 1 MC/20ha
Unidad de muestreo Unidad de muestreo intermedia:intermedia: 1 MC/10 ha1 MC/10 ha
LOCALIZACIÓN DE LA MUESTRA EN EL CAMPO
El esquema de muestreo va a depender de la uniformidad del campo y del conocimiento previo que se tenga de la variabilidad de las propiedades.
LOCALIZACIÓN DE LA MUESTRA EN EL PERFIL
Horizontes pedogenéticos
Capas con características mas o menos homogéneas
Intervalos regulares
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LIMITES IRREGULARES
LIMITES REGULARES
Criterios para el MuestreoCriterios para el MuestreoContinuaciContinuacióónn……
3.3. Toma de Toma de submuestrassubmuestras: son las : son las muestras que componen la muestra muestras que componen la muestra compuesta (MC). Generalmente se compuesta (MC). Generalmente se toman toman 1010--20 20 submuestrassubmuestras
4.4. Profundidad de muestreoProfundidad de muestreo5.5. ÉÉpoca de muestreopoca de muestreo6.6. Frecuencia de muestreoFrecuencia de muestreo
SUBMUESTRAS / MUESTRA SUBMUESTRAS / MUESTRA COMPUESTACOMPUESTA
PROFUNDIDADES DE MUESTREO
CULTIVOS ANUALES
CULTIVOS PERMANENTES
CULTIVOS ANUALESCULTIVOS ANUALES
CULTIVOS ANUALESCULTIVOS ANUALESCULTIVOS ANUALESCULTIVOS ANUALESCULTIVOS ANUALESCULTIVOS ANUALESCULTIVOS ANUALESPASTO
10 cm10 cm
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ÉPOCA DE MUESTREO
CULTIVO ANUAL: 1-2 antes de la siembra CULTIVO PERMANENTE: Antes de la floración
PASTODespués del máximo corte o
pastoreo
FRECUENCIA DE MUESTREO
CULTIVO ANUAL: 1 vez al año CULTIVO PERMANENTE: 1 vez cada 2-3 años
Pasto: 1 vez cada 2-3 años
TOMA DE MUESTRA
MUESTREO CON PALÍN
MUESTREO CON PALÍN
MUESTREO CON PALÍN
MUESTREO CON BARRENO
MUESTREO CON BARRENO
MUESTREO CON BARRENO
Proceso de toma de muestrasProceso de toma de muestras
LABORATORIO
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Extracción de la fracción disponible (orgánica o inorgánica) que puede ser utilizada por los cultivos durante un ciclo.Alta selectividad por la fracción disponible.Alta capacidad predictiva de la respuesta del cultivo.Mantenimiento de las condiciones originales del sistema(composición, pH, CE, etc.)Poca interferencia extractante-iones en solución.Precisión y exactitud. Bajo costo y fácil preparación.
Soluciones extractoras: 2) Análisis de laboratorio
Su selección se basa en la relación entre la cantidad del elemento extraído por la solución y la cantidad que
extrae la planta.
Distribución de tamaño de partícula (Textura).Reacción (pH) y acidez intercambiable.Conductividad eléctrica.Capacidad de intercambio catiónico. % Saturación con bases.Materia orgánica.Fósforo disponible.Bases intercambiables (K, Ca, Mg, Na).Micronutrientes catiónicos (Fe, Cu, Zn, Mn).N (NT, NO3, NH4) y S (SO4) disponibles.
Determinaciones analíticas:
3) Interpretación de resultadosRelación entre los resultados del análisis y la respuesta delcultivo a la aplicación del elemento.
Niveles críticos de fósforos (P) para diferentes soluciones extractoras
0 10 20 30 40 50P disponible (mg/Kg)
0
20
40
60
80
100
Ren
dim
ient
o re
lativ
o (%
)
BAJO MEDIO ALTO
Ejemplo. 16 mg.kg-1 24 mg.kg-1
4) Recomendación de abonos, fertilizantes y enmiendas
Mantenerla calidad de los recursos suelo y agua
Rendimientos altos y sostenidos
Costos mínimos
Calidad del producto
RESPONDER LAS SIGUIENTES PREGUNTAS
¿Qué aplicar? Fuente ¿Cuánto aplicar? Dosis¿Cómo aplicarlo? Forma¿Cuándo aplicarlo? Época¿Cuánto cuesta? Costo
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