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100 EEA INTA Anguil

NITROGENO del suelo,

SEPARATA DEL MANUAL DE FERTILIDAD

de BONO Y QUIROGA

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capítulo.IX Alfredo Bono y Nicolás Romano

Nitrógeno

Ciclo del nitrógeno

El nitrógeno (N) es uno de los elementos más

ampliamente distribuidos en la naturaleza. El princi-

pal reservorio de N es la atmósfera. En el suelo se

encuentra bajo tres formas y la Figura 1 muestra un

esquema simplificado.

• Nitratos: es una forma de N asimilable o dispo-

nible por las raíces de las plantas.

• Amoniacal: es una forma de N de transición y

no abunda en el suelo.

• Orgánicas: se encuentra en la materia orgánica

y es la única fuente permanente o reserva de N

en el suelo.

Por sus funciones en la fisiología de las plantas, es

un elemento esencial para el crecimiento y desarro-

llo de los cultivos. Los altos requerimientos de N de

las plantas lo convierten en un factor limitante en

todos los suelos del mundo. Los suelos de la Región

Semiárida y Subhúmeda Pampeana (RSSP) se carac-

terizan por su bajo contenido de N. Al avance de la

agricultura y los procesos de degradación, origina-

dos por el excesivo laboreo del suelo acentúan esta

deficiencia dado que los primeros centímetros son

los más fértiles (Figura 2).

En la dinámica de este nutriente en el suelo el N

orgánico y los nitratos son las formas más importan-

tes a tener en cuenta en la productividad de los cul-

tivos. La Figura 2 muestra los niveles bajos, medios

y altos de N orgánico para la RSSP. Los contenidos

de N para los niveles más bajos son de 4000 kg ha-1

mientras que para niveles altos son de 12000 kg ha-1

para todo el perfil del suelo. Con altos niveles de N

orgánico habrá mayores posibilidades de liberar nitra-

tos en el suelo.

La Figura 3 muestra la evolución del N de nitratos

(disponible) en una secuencia de cultivos agrícolas.

En general los niveles más altos corresponden a la

siembra, después de los barbechos y los valores

más bajos a la cosecha.

Uso de leguminosas

Implantación de pasturas con base alfalfa

Los bajos niveles de fertilidad nitrogenada podrían

corregirse con fertilizantes (urea etc.,) e implanta-

ción de leguminosas (Tabla 1). En un trabajo realiza-

do sobre 22 lotes de alfalfa con distintas texturas,

niveles de MO e historia previa, se concluyo que la

alfalfa puede jugar un rol muy importante en la con-

Figura 1. Esquema de

las principales vías de

entra- da y salida de

nitrógeno al pool

disponible del suelo

en cultivos no legu-

minosos. (Adaptado

de Alvarez 1999).

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Figura 2. Distribución del contenido de N orgánico en el perfil del suelo. a) valores en % y b) en kg de N

orgánico por ha.

Figura 3. Dinámica de N

disponible en el suelo

bajo dos sistemas de

labranzas en una

rotación de cultivos

agrícolas en la región

semiárida pampeana.

Tabla 1. N derivado de

la Fijación biológica

en alfal- fa en

diferentes localida-

des de la región

pampea- na

argentina (adaptado

de Brenzoni y Rivero

1999).

servación y mejoramiento de la fertilidad nitrogena-

da en suelos de la RSSP. No obstante, un mal mane-

jo puede traer aparejado una reducción en el núme-

ro de plantas, invasión de malezas, que pueden dis-

minuir los beneficios de incluir pasturas en base a

leguminosas. Otros aspectos a tener en cuenta son

los niveles de fósforo (P) asimilable en el suelo

(Bono y Fagioli 1994). En suelos muy degradados, el

uso de pasturas no es suficiente para recuperar la

fertilidad, sino que debe acompañarse con

prácticas de fertilización, sobre todo cuando se

realiza henifi- cación.

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Verdeos asociados con leguminosas

Los verdeos de invierno tienen una gran importancia

económica por ser la principal fuente de forraje

durante el otoño y el invierno en la planicie con

tosca sur de La Pampa. En los últimos años se está

trabajando en el mejoramiento genético y otros

aspectos tecnológicos como sistemas de labranza y

fertilización etc. de los verdeos para mejorar su pro-

ducción. Una de las alternativas para mejorar la cali-

dad y la producción de los verdeos es a través de su

asociación con leguminosas. Con el objetivo de

conocer el efecto sobre las propiedades físicas y

químicas del suelo y el contenido de N en planta de

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Figura 4. Dinámica de

N de nitratos en kg ha-

1 hasta los 30 cm de

pro- fundidad durante

más de tres años en

los cuatro

tratamientos bajo

estudio.

verdeos asociados con leguminosas, se realizaron

durante varios años una serie de ensayos en el

Departamento Guatraché. Los mismos consistieron

en comparar verdeos (avena y centeno) puros con

estos mismos verdeos asociados con vicia, trébol

blanco y trébol amarillo.

De todas las propiedades estudiadas, la más desta-

cada fue la dinámica del N de nitratos en el suelo (N

disponible para las plantas). Luego del primer año

se observan después de la siembra niveles más

altos en los verdeos asociados a leguminosas, en

especial vicias (Figura 4). Esto equivaldría a una fer-

tilización de 20 a 50 kg ha-1 de N. Posiblemente, el

mayor efecto se observó en vicia porque está legu-

minosa tiene una muy buena nodulación, en espe-

cial en el período de floración (octubre, noviembre).

No hubo diferencias en el consumo de agua del

suelo, pero sí una mayor eficiencia de uso en verde-

os asociados con leguminosas, o sea mayor produc-

ción por mm de agua consumida. El contenido de N

orgánico en planta para corte en los años en estudio

en avena asociada con vicia, siempre fue mayor que

el de avena pura. Por otro lado, los niveles de N

orgánico en la planta de vicia son siempre altos,

contribuyendo aún más a la calidad forrajera de la

pastura (Tabla 2).

En el año 2009 Falcone (2012) seleccionó un lote de

la EEA INTA Anguil, dónde se realizó la experiencia

sobre un suelo Haplustol Entico. Los tratamientos

que se llevaron a cabo fueron los siguientes:

• Vicia enterrada cómo abono verde (AV)

• Vicia quemada con herbicidas (CC)

• Testigo sin remoción (TSR).

• Testigo con remoción (TCR).

La razón de realizar dos tratamientos testigo fue

para poder comparar el efecto de la remoción sobre

la liberación de N mineral, vía mineralización de la

MO. Uno de los tratamientos contempló un barbe-

cho químico y el otro un barbecho realizado en

forma convencional por medio de una labranza con

rastra de discos. La siembra de maíz se realizó el 30

de noviembre, a una distancia entre hileras de 52,5

cm y una densidad de 76000 pl ha-1. La Tabla 3

muestra el rendimiento en grano, la producción de

materia seca y la eficiencia del uso del agua en el

cultivo de maíz.

• Los verdeos con vicia tienen efectos positivos

sobre la producción y calidad del forraje.

• Incrementan el nivel de N disponible en 20 a 45

kg ha-1.

Tabla 2. Porcentaje de

N en planta para

avena pura, vicia y

avena asociada con

vicia. Para dos años y

dife- rentes cortes.

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Tabla 3. Rendimiento de

Materia Seca en

floración, rendimiento

en grano de maíz a

cosecha y EUA.

• No hubo diferencias en consumo de agua en el

suelo, con una mayor eficiencia en kg ha-1 produ-

cidos por mm de agua consumido.

• La inclusión de vicia como cultivo de cobertura

o abono verde generó significativos aumentos de

rendimiento de grano y biomasa de maíz, respec-

to de los testigos sin vicia. Se observaron mejo-

res eficiencias en el uso del agua con la inclusión

de CC o AV.

• Si bien la aplicación de la tecnología de AV o CC

fue evaluada solamente en un ciclo del cultivo,

es de esperar que los efectos a largo plazo mejo-

ren las propiedades fisicoquímicas de los suelos.

Fijadores No simbióticos: La EEA Anguil, INTA a

rea- lizado ensayos en trigo y girasol desde hace

varios años con promotores de crecimiento. Los

mismos han contribuido a mejorar la eficiencia del

uso de fertilizantes de síntesis, posiblemente por

un incre- mento en el desarrollo radicular mejorando

la absor- ción de agua y nutrientes en especial P.

Momentos de aplicación de nitrógeno

A la siembra o presiembra: Puede ser al voleo o

en la línea de siembra.

Postergado: al macollaje en trigo o cereales de

invierno y 2-4 pares de hojas en maíz y girasol.

Aunque hay años y/o lotes que favorecen las aplica-

ciones de fertilizante a la siembra y otros al macolla-

je o en ambos momentos, la respuesta productiva,

en promedio suele ser similar. Existen factores agro-

nómicos y operativos que pueden justificar técnica-

mente cada alternativa (siembra y macollaje), sin

excluir el fraccionamiento. Por ejemplo al macollaje

se pueden observar síntomas visuales del cultivo y

reservas hídricas que permitan modificar dosis o

tomar la decisión de fertilizar o no, mientras que con

alta deficiencia inicial de N en el suelo y alta reserva

de agua y aplicación de P (mayor interacción) es

conveniente fertilizar a la siembra.

Fraccionado: Una parte a la siembra y la otra

poster- gada (macollaje o 2-4 pares de hojas según

el culti- vo). Es común en casos donde se realiza

una fertili- zación con N + P a la siembra y luego

con condicio- nes favorables de clima se completa

la dosis de N en forma postergada.

Perdidas de nitrógeno

Desnitrificación: Es despreciable en los suelos

cuan- do su humedad está por debajo del 60 % de la

capa- cidad de retención hídrica. En los Molisoles

pampe- anos se ha observado que el proceso es

de escasa magnitud con contenidos de agua

inferiores al 30 %, acelerándose exponencialmente

al aumentar hume- dad (Giambiagi et al. 1990). La

información existen- te es escasa para determinar

factores de corrección de dosis de fertilizante.

Sería adecuado por el momento considerar las

pérdidas por desnitrifica- ción como nulas bajo

labranza convencional y de alrededor del 5 % SD.

Lixiviación: La concentración de nitratos en el

suelo decrece con la profundidad, por lo tanto es un

fenó- meno general en la región pampeana

encontrar mayor concentración cerca de la

superficie del suelo. Por otro lado, en la región

pampeana se ha establecido para los distintos

cultivos (maíz, trigo girasol) que pueden absorber

agua de 0.80 m hasta

2 m de profundidad (suelos arcillos a arenosos)

durante la floración, momento de máxima biomasa y

profundidad de raíces. En general, las mayores pér-

didas por lixiviación de nitratos podrían ocurrir con

altas fertilizaciones y precipitaciones y bajo consu-

mos de los cultivos (estados iniciales).

Volatilización: Revisiones bibliográficas indican

que la volatilización en suelos agrícolas bien

drenados es pequeña cuando se aplican

fertilizantes en forma de nitratos. Es muy escasa

la información sobre volatilización en suelos

pampeanos, siendo casi todos los datos

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publicados al respecto generados

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Figura 5. Perdidas diarias de N-NH3 por volatilización en los diferentes tratamientos realizados. Las dosis

estan expresadas en kg ha-1 de N. Urea inh (urea con inhibidor nBTPT), UANt (urea + nitrato de amonio +

tiosulfato de amonio). Romano y Bono 2012.

Figura 6. Porcentaje de pérdida de N por volatilización en los diferentes tratamientos realizados. Urea inh

(urea con inhibidor nBTPT), UANt (urea + nitrato de amonio + tio- sulfato de amonio). Romano y Bono 2012.

por INTA Balcarce. Cuando los fertilizantes son incorporados, las pérdidas por volatilización son bajas tanto

en trigo como en maíz y están en el orden de magnitud de los aportes de N por las llu- vias. Cuando los

fertilizantes no son incorporados la volatilización podría representar de un 5 a 10 % del N agregado. Sin embargo

en la campaña 2010-11 en Anguil, La Pampa, las perdidas por volatilización de N fueron muy superiores a esos

valores. En esta experiencia se utilizaron distintas fuentes nitrogena- das aplicadas al voleo sobre un maíz tardío.

Las con- diciones de altas temperaturas y humedad de esa

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campaña fueron factores claves para que las pérdi- das se magnifiquen. Los dos primeros días de medi-

ción el tratamiento de 100 kg ha-1 de N en forma de urea generó la mayor tasa de volatilización de N res-

pecto a los demás tratamientos (p<0.05), Figura 5. A partir del tercer día, las tasas de volatilización des-

cendieron y solo se presentaron diferencias signifi- cativas entre el tratamiento Urea y UAN+Tios (UAN +

Tiosulfato de amonio) a una dosis de 100 kg ha-1 de

N. Al cuarto día ya no se observaron diferencias sig- nificativas entre los tratamientos (p<0.05). La mag-

nitud en las pérdidas de N por volatilización depen- dió de la cantidad de N aplicada.

A mayor dosis de N las perdidas por volatilización se incrementaron de manera importante, Figura 6. Se

alcanzaron perdidas cercanas al 40 % del N aplicado cuando se utilizo la fuente urea a una dosis de 100 kg

ha-1 N, Figura 6. La utilización de urea con inhibi- dor de ureasa (Urea inh) redujo en más de un 50% las

perdidas de N.

Bibliografía

• Alvarez R. 1999. Uso de modelos de balance para deter- minar los requerimientos de fertilizante nitrogenado de trigo y

maíz. EUDEBA. 58 pp.

• Bono A. y M. Fagioli. 1994. Eficiencia de la alfalfa en la recuperación de la fertilidad nitrogenada del suelo en la

región semiárida pampeana. Boletín Técnico Nº 45. EEA Anguil INTA.

• Brenzoni E. y E. Rivero. 1999. Fijación biológica de N2 en alfalfa, en diferentes suelos de la región pampeana argen-

tina. XIV Congreso Latinoamericano de la Ciencia del Suelo. Pucón, Chile.

• Falcone J. M. 2012. Evaluación de la sincronización en la liberación de nitrógeno en cultivos de cobertura y abonos

verdes sobre el cultivo de maíz. Trabajo Final de Graduación. Fac. Agronomía UNLPam.

• Giambiagi N., M. Rimolo y V. Bianchi. 1990. Desnitrificación en suelos Molisoles de la Pradera Pampeana.

Ciencia del Suelo 8: 161:166.

• Romano N. F. y A. Bono. 2012. Pérdidas por volatilización y eficiencias de uso del nitrógeno en maíz tardío. XIX

Congreso Latinoamericano de la Ciencia del suelo y XXIII Congreso Argentino de la Ciencia del suelo, Mar del Plata,

Argentina. Actas de Congreso