Nutrición de cultivosMás allá la de próxima cosecha

Fernando O. GarcíaIPNI Cono Surfgarcia@ipni.nethttp://lacs.ipni.net/

@IPNIcs

Demanda de la sociedadDemandas• Alimentos• Biocombustibles• Fibras

Presión• Recursos suelo, agua y aire• Recursos humanos

Desafíos y oportunidades• Producir mas con mejor calidad• Proveer fuentes de trabajo y bienestar social• Producir sin degradar/contaminar suelos, aire y/o

aguas

Producir cantidad y calidad en

ambientes y sociedades “sanas”

62% Agricultura1.1% Energía

1.5% Edificios comerciales y residencias

2.3% Desechos y aguas residuales

5.9% Industria 26.0% Uso de la

tierra y quema de biomasa

Fuentes globales antrogénicas de N2OFuente: IPCC 4th Reporte de Evaluación: Cambio climático 2007

• Cambio climático: C y GEI• Contaminación de suelos,

aire y aguas• Erosión de suelos• Desertificación• Uso de agua• Agotamiento de nutrientes

en los suelos• Cambios en biodiversidad• Reciclado• Otros

Fuente: A. Sharpley (U Ark)

Con P

Sin P

La agricultura y el ambiente

Fronteras planetarias: Evolución cuantitativa de variables de control desde la era pre-industrial

(Rockstrom et al., 2009)

Cambio climático

Acidificación de océanos

Agotamiento de ozono estratosférico

Ciclo de N (frontera de flujo biogeoquímico)

Ciclo de P (frontera de flujo biogeoquímico)

Uso global de agua dulce

Cambio Uso Tierras

Perdida de biodiversidad

Carga aerosol atmosférico

(sin cuantificar)

Contaminación química

(sin cuantificar)

La búsqueda de la agricultura sustentable•Mas cultivos por año: Rotaciones, diversidad,

inclusión de pasturas, cultivos de servicio, otros•Mayor rendimiento con mayor eficiencia y

efectividad de uso de recursos e insumos: manejo de cultivos, suelos y aguas, otros

•Minimizar/eliminar impacto ambiental: Agroquímicos, N, P, GEI, metales pesados, otros

•Condiciones–Sistemas complejos–Escenario “móvil”

• Mayor producción por unidad de recurso y/o insumo involucrado en el espacio y el tiempo (kg/ha/año)

• Mejorar eficiencia y efectividad en términos agronómicos, económicos y ambientales

• Involucra sistemas y no solamente cultivos

• Involucra paisajes (cuencas) y no solamente lotes o chacras

Intensificación productiva sustentable

Trabajamos en sistemas de producción en los que las practicas interactúan y modifican la eficiencia y efectividad de uso de otras practicas

Rotaciones

Genética

Manejo integrado de plagas

Siembra directa

Coberturas

Fecha y densidad de

siembra

Nutrición/Fertilidad

Manejo por

ambientes

Sistema de producción

¿Por

que

nut

rició

n/fe

rtiliz

ació

n? (y

ferti

lidad

del

sue

lo)

Consumo de nutrientes en Argentina1993-2017

En 2017 se consumieron 3.77 millones de ton de fertilizantes (+4.4%), aproximadamente 1.36 millones de ton de N+P+K+S

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017

Cons

umo

de n

utrie

ntes

(m

iles d

e to

n)

S K P N

Elaborado a partir de información de Fertilizar AC y MinAgro

Balance de nutrientes en el sistema suelo-cultivo

Estiércol animal

y biosólidosFertilizantes

Cosecha de granos y forrajes

Productos animales

Residuos de las plantas

Absorción

EntradaComponente Pérdida

Reserva de Nutriente en el suelo

Lavado

Pérdidas gaseosas

Escurrimiento yerosión

Fijación de N2

del aire

Balance de N, P, K y S - Argentina 1993 a 2016Principales cultivos de grano (maíz, soja, trigo, girasol, cebada y sorgo)Elaborado a partir de información del MAGPyA y Fertilizar Asociación Civil

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

Relacion

Aplicacion/Re

mocion N P K S

42%41%

22%

1%

Fuente: Brihet y Gayo. 2018. Informe ReTAANº5. Balance de nutrientes. Campaña 2016/17. Departamento de Investigación y Prospectiva. Bolsa de Cereales

N P

Córdoba 39-88% Córdoba 28-61%

% (Nutrientes aplicados en fertilizantes/nutrientes removidos en granos)

¿Por qué es importante considerar el balance de nutrientes?

• Porque los balances negativos reducen la cantidad y disponibilidad de nutrientes en los suelos afectando

– la calidad (fertilidad) de los suelos

– los rendimientos de los cultivos

– la sustentabilidad de los sistemas de producción

“Reducción del 30 al 50% según zonas”

Niveles de MO en suelos de la región pampeana: Muestreo 2010-11

Sainz Rozas et al., 2011

¿Por qué no fertilizamos más?F. Bert, 2017

Factores estructurales

• Variabilidad climática

• Aversión al riesgo

• Régimen de tenencia

Factores coyunturales

• Expectativas económicas

• Relación Insumo/Producto

• Finanzas

Factores culturales

• Desconocimiento de probabilidad y magnitud de las respuestas• Sub-estimación de efectos negativos• Falta de evaluación objetiva del costo/beneficio

Evaluación de la Fertilización a Largo Plazo en el Sudeste de CórdobaLos Chañaritos: Producción Acumulada (15 campañas)

• Las mayores respuestas son a NP, con diferencias por Reposición

• En trigo y soja 2da se observan respuestas a S

66304% 67818%89368% 93270% 86664% 93690%

18753% 21158%

30136% 34842% 37373%42151%

25739% 27133%

22288%26079% 27713%

27173%

0%

30000%

60000%

90000%

120000%

150000%

180000%

Tes/go% Sd% Nd% NPd% NPSd% NPSr%

Prod

ucción

%acumulad

a%(kg/ha

)%

Soja%2da%

Trigo%

Maíz%

+5%+28% +39% +37% +47%

NP diagnóstico NPS diagnóstico NPS reposición

MBP promedio (U$/ha) 214 274 171MBP Acumulado (U$/ha) 3204 4113 2563Retorno de la Inversión 2.22 2.33 1.42

Resultados Económicos

Ensayo Largo Plazo Santa Patricia, Etruria2009/10 a 2017/18

0

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

Testigo PS NS NP NPSRe

ndim

ient

o (k

g/ha

)

Soja 2 2017Trigo 2017Soja 1 2016Maiz 2015Soja 2 2014Trigo 2014Soja 1 2013Maiz 2012Soja 2 2011Trigo 2011Soja 1 2010Maiz 2009

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

PS NS NP NPS

Mar

gen

Brut

o (U

$/ha

)

Soja 2 2017Trigo 2017Soja 1 2016Maiz 2015Soja 2 2014Trigo 2014Soja 1 2013Maiz 2012Soja 2 2011Trigo 2011Soja 1 2010Maiz 2009

3 ciclos M-S-T/S9 años – 12 cultivos

52142

75563 76456

58035

68996

Respuesta de hasta 47%

2604 2610

130

1911

Margen anual de hasta 290 U$/ha

Análisis 2009MO 2.3% - pH 6.4

P Bray 5 ppm

635 556 635 1191 1191 7943776 4048 4048 4116 3980 4150

10155 11431 1305315858 17757

14475

0

5000

10000

15000

20000

25000

Testigo PS NS NP NPS NPSZnB

Rend

imientoacum

ulad

o(kg/ha

)

ColoniaAlmada

Trigo Soja1a. Soja2a. Maiz1a. Maiz2a.

Red Nutrición en la Rotación - CREA Córdoba NorteSegunda etapa - 2014-2016

Colonia Almada1 Trigo, 1 Soja, 2 Maíces

Piquillín1 Trigo, 2 Sojas, 1 Maíz

1456

5

3568 3683 3374 3804 3898 3724

3116 2987 3181 3042 3079 3024

3095 3253 3199 3428 3280 3360

928710261 10231

11173 10902 11228

0

5000

10000

15000

20000

25000

Testigo PS NS NP NPS NPSZnB

Rendimientoacumulado(kg/ha)

Piquillin

Trigo Soja1a. Soja2a. Maiz1a. Maiz2a.

2116

5

2292

7

1941

9

1603

5

1773

6

1906

5

2144

7

2115

8

2133

5

2018

4

1998

5

Respuesta de hasta 12%

Respuesta de hasta 57%

*(0-15 cm)Ferreras et al., 2012; Grumberg et al., 2012

Indicador Testigo NPS Diferencia

Corgánico(Mg/ha)*

32.5 34.3 +7%

pH* 6.1 5.6 - 8%

Basesintercambiables(cmol/kg)*

12.2 11.4 - 7%

Actividadmicrobiana(mgglomalina/gsuelo)

1.38 1.70 +23%

Densidadaparente(g/cm3)*

1.33 1.29 - 3%

Indi

cado

res

de s

alud

de

l sue

lo lu

ego

de 1

2 añ

os (2

000-

2012

) Investigación en campo de productoresUn ejemplo: Red de Nutrición CREA Sur de Santa Fe

El Manejo Responsable 4R de los nutrientes – los 4 Requisitos

El Manejo Responsable 4R de los nutrientes implica “aplicar la fuente de nutrientes correcta, a una dosis correcta, en el momento correcto y el lugar correcto”, una herramienta esencial en el desarrollo de sistemas agrícolas sostenibles basada en principios científicos

Decidir

• ¿Que? Fuente

• ¿Cuánto? Dosis

• ¿Cuándo? Momento

• ¿Cómo? forma

Salida Decisión

Acción

Apoyos para la toma de

decisión

Demanda cultivoAbastecimiento sueloEficiencia aplicaciónAspectos económicos

AmbienteProductor/Propietario

Posibles factores de sitio

Cultivo SueloProductor Aplic. NutrientesCalidad de aguaClimaTecnología

RetroalimentaciónResultado

Dosis, Fuente, Momento y Forma de aplicación (4R)Probabilidad de ocurrenciaRetorno económicoImpacto ambientalEtc.

Adaptado de Fixen, 2005

Toma de decisiones en el manejo de nutrientes

Las claves….

Interpretación y Recomendación

Muestreo de suelo

Análisis de suelo

Ambiente Bajo

Ambiente Loma

Diagnóstico de la fertilidad

Fuente: N. Reussi Calvo (2012)

Trigo

Fuente: Brihet y Gayo (2017) y Brihet y Gayo (2018). ReTAA-BCBA

Esquemas de distintas metodologías de

muestreo de suelo

Carretero et al., 2016AA No. 15, IAH 21, Marzo 2016

Ser muy cuidadosos en el muestreo

Etapa clave del análisis

N en soja: Inoculación

Respuesta en lotes con historia sojera+5% en Rendimiento

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

Ren

dim

ient

o co

n In

ocul

ante

(kg/

ha)

Rendimiento sin inocular (kg/ha)

y = 1.05 x; r² = 0.91

Salvagiotti et al. (2009), sobre la base de datos Proyecto INOCULAR

56 ensayos de 1982 a 2008

La inoculación provee de bacteriasefectivas y eficientes al cultivo y al sueloque permiten obtener mayor N2 del aire,con lo que el cultivo extrae una menorproporción de N del sueloFoto: A. Perticari (INTA)

TestigoPS

Maíz: Alternativas para la recomendación de fertilización nitrogenada en la Región Pampeana

Argentina

Nitratos en jugo de base de tallos al estado V5-6> 2000 mg/L para 11000 kg/ha de rendimiento

Disponibilidad de N-nitratos (0-60 cm) 150-180 kg/ha para 10000 kg/ha de rendimiento

Planteo de balances de N

Disponibilidad de N-nitratos (0-30 cm) al estado V5-6> 18-20 mg/kg para 10000-12000 kg/ha de rendimiento

Concentración de N en hoja inferior a la espiga en floración > 2.7%

Concentración de N en grano > 1.4%

Sensores remotos

Índices de mineralización de N (N0 o N anaeróbico, MO particulada)

0 50 100 150 200 250 300 350 400 4500

2000400060008000

100001200014000160001800020000

Ns+f (kg N ha-1, 0-60 cm)

Ren

dim

ient

o (k

g m

aíz

ha-1

)

Y = 44.03*X + 889.1

Rendimiento maíz vs. N disponible a la siembra Efecto de nivel de rendimiento

Correndo et al. (2018)

UC = Umbral critico

UC = 133 kg NUC = 176 kg NUC = 222 kg NUC = 250 kg NUC = 304 kg N

Incremento medio de 22 kg N en el umbral por tonelada de maíz al cambiar de curva de potencial de rendimiento

Rendimiento = 44 Ns+f + 889

Base de datos de 788 experimentos

8 9 10 11 12 13 14 15100

125

150

175

200

225

250

275

300

t maíz ha-1

Um

bral

(kg

Ns+

f ha-1

)FINA MEDIA GRUESA

Y = -23.55 + 22.02xr2 = 0.79 , n = 12

Umbral de disponibilidad de N según potencial de rendimiento de maíz

Correndo et al. (2018)

Base de datos de 788 experimentos

Sin P 4958 kg/ha

Con P 5600 kg/ha

La Blanca (Alejo Ledesma, Córdoba)

P Bray 16 ppm

Fuente: CREA Sur de Santa Fe-IPNI-ASP

¿Cómo deberíamos manejar fósforo?

• Conocer el nivel de P Bray según análisis de suelo

<6 6-14 14-20 20-30 30+

Adaptado de Mallarino, 2007

Ren

dim

ien

to R

elat

ivo

(%

)

Muy Bajo Bajo Optimo Alto Muy Alto

100

50

Alta Casi NulaBaja

Recomendación paraMáximo Rendimiento y

Construcción

Recomendaciónde Suficiencia

Rec

om

end

ació

nP

ara

Man

ten

imie

nto

Nivel de P en el Suelo (Bray-1, ppm)

Media

Probabilidad de Respuesta y Beneficio Económico

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 500102030405060708090100

FINAMEDIA

GRUESA

Ren

dim

ient

o R

elat

ivo

(%)

P Bray-1 (0-20 cm, mg kg-1)

9 ppm

(8-10)r = 0.21

10 ppm

(10-11)r = 0.44

10 ppm

(9-11)r = 0.48

SOJA – NIVEL CRITICO – Correndo et al. (2018)

¿Cómo deberíamos manejar fósforo?

• Conocer el nivel de P Bray según análisis de suelo

• Decidir – Fertilización para el cultivo (Suficiencia), o– Fertilización de “construcción y

mantenimiento”: Implica mantener y/o mejorar el nivel de P Bray del suelo (Reposición)

Relación entre el Balance de P en suelo y el P extractable Bray P-1

Con aplicación de

P

Sin aplicación de

P

Fuente: Sucunza et al. (2018) - Red CREA Sur de Santa Fe

El P Bray aumenta aproximadamente 3.1 ppm por cada 10 kg P de balance positivo (3.2 kg P para subir 1 ppm)

El P Bray disminuye aproximadamente 1

ppm por cada 10 kg P de balance negativo en suelos altos en P

Bray y por cada 36 kg P de balance

negativo en suelos bajos en P Bray Balance de P (kg P ha-1)

Balance de P (kg P ha-1)

Deficiencia de Azufre en SojaDon Osvaldo – Camilo Aldao, Córdoba – 2006/07

SSituaciones de deficiencia de azufre

• Suelos con bajo contenido de materia orgánica, suelos arenosos

• Sistemas de cultivo mas intensivos, disminución del contenido de materia orgánica

• Caracterización del ambiente• Nivel crítico de 5-10 ppm de S-sulfatos (en

algunas situaciones)• Presencia de napas con sulfatos• Balances de S en el sistema

Diagnóstico de deficiencia de azufre

Zinc en MaízPromedios de dieciocho ensayos en Córdoba, Buenos Aires y Santa Fe

Campaña 2009/10, 2010/11 y 2011/12

Fuente: Mosaic-IPNI

Sitios en Buenos Aires (9 de Julio, Balcarce, Lincoln, Gral. Villegas, Pergamino), Córdoba (Alejo Ledesma, Chaján, Adelia María, Guatimozín y Rio Cuarto) y

Santa Fe (San Justo, María Teresa, Rafaela, Wheelwright y Oliveros)

Respuesta significativa en 12 de los 18 sitios evaluados

Fotos: Matías Ruffo (Mosaic)Alejo Ledesma (Córdoba)

Diagnóstico de Zn en maízBarbieri et al. (2017)64 ensayos (2009-2014)

0 1 2 3 4 5 6 7 86065707580859095100

Zn DTPA (0-20 cm, mg kg-1)

RR

MA

ÍZ (%

)

1.1 ppm(0.9-1.3)r = 0.46

Respuesta probable debajo de 1 ppm Zn

extractable con DTPA

¿Hacia dónde debemos ir?• ¿Reponer los nutrientes que extraemos?

• Responder a las necesidades de la chacra y del ambiente dentro de la chacra: 4Rs de dosis, fuente, momento y localización correctas

• Ser mas eficientes y efectivos (productiva, económica, ambiental y socialmente)• Usar el análisis de suelo … implementar prácticas de manejo

específico por sitio• Reciclar nutrientes: Estiércol, efluentes, cama de pollo, otros• Fertilizantes “inteligentes”, biofertilizantes

• Producir y cuidar el recurso • Evaluar impactos en la producción, la rentabilidad y la salud del

suelo

• Generar el conocimiento y la información necesaria

• Agricultura “distinta”, “nueva”, “compleja”, de “escenario móvil”

• Mirada de “faros largos”, en espacio y tiempo (largo plazo)• Ciencia e investigación integradas a la sociedad• Extensión y educación, profesionales formados y capacitados• Enfoque y aproximación multidisciplinaria• Monitoreada: Bases de datos, etc.

… INTEGRADA a la SOCIEDADCon todos los “actores”:

Productores, Trabajadores, Profesionales, Científicos, Vecinos, Instituciones, Empresas, Estado

¡¡Muchas gracias!!

www.lacs.ipni.netfgarcia@ipni.net

@IPNIcs