Materia orgánica Nitrógeno Fósforo pH

–Materia orgánica
–Nitrógeno
–Fósforo
–pH
–Fertilizantes
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Macronutrientes primarios: N P K
Cantidades en las plantas
N > K > Ca > Mg > P = S
Materia orgánica
• Relacionada con la mayoría de las propiedades de
importancia agronómica del suelo.
– Componente central en la formación estructural del suelo.
– Es sustrato de la actividad biológica del suelo.
– Su descomposición libera nutrientes para las plantas (nitrógeno).
• Importa la cantidad (%) y su distribución en el perfil.
• Incidencia del manejo muy importante sobre la MO.
• Importancia como “secuestrador” de CO2 (efecto
invernadero)
3
Pool de materia orgánica en los
suelos
• Restos vegetales y estiércol
– de cultivos: C/N alta (inmovilización de nutrientes)
– estiércol: C/N media
– de leguminosas: C/N baja (liberación de N mineral)
• Biomasa microbiana
– C/N baja, alto contenido de otros nutrientes (P, S)
• Carbono orgánico del suelo  Humus
– relación C/N baja y más estable (degradación libera N)
Relaciones C/N/P suelos del Uruguay: 170:16:1
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CICLO DEL NITROGENO
N2 (78%), N2O, NO y NO2, (NOx)
N2O3 y N2O5 (anhídridos), NH3
Fijación
Fijación
biológica
(fertilizantes)
Denitrificación
Microorganismos,
Volatización
vegetales,
animales
Materia Orgánica del suelo
Asimilación
Lixiviación
NO3 < NO2 - - - - < NH4
Nitrificación
Amonificación
Mineralización-Inmovilización de N
• Habrá inmovilización neta de N cuando los restos tengan:
– C/N > 33/1 o %N <1,2 (ej paja de trigo 80/1 caña maíz 50/1, poa 30/1)
• Mineralización neta (liberación) de N cuando los restos tengan:
– C/N < 15/1 o %N >2,6 (ej forraje de alfalfa 10/1)
• La velocidad del proceso depende principalmente de:
–
–
–
–
–
características químicas de los materiales,
tamaño de picado,
factores climáticos (temperatura y humedad)
características de los suelos (textura, pH, compactación)
manejo previo
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Componentes del ciclo del N en una pastura de festuca y trébol
bajo pastoreo en kg. N\ha\año
ENTRADAS
Trebol (FBN)
Lluvia
Fertilizante
Mineralización
SALIDAS
50 Animal
6 Atmósfera
36 Drenaje
121 Inmovilización
25
39
24
125
Inmovilización neta= Inmov-Miner = 4 Kg
7
8
Fijación Biológica del Nitrógeno (FBN)
• El nitrógeno del aire (N2) puede ser
reducido a NH4 por la relación simbiótica,
entre microorganismo del genero
Rhizobium y su correspondiente especie de
leguminosas.

En nuestro país, por cada tonelada de materia seca producida por
leguminosas, se fijan aproximadamente 30 kg de nitrógeno.
Por ejemplo, en una pastura de 2º año, con una producción de 12 tt de MS.ha-1,
(con 60% de leguminosas) se fijarían 216 kg.ha-1 de N, que equivalen a 470
kg.ha-1 de urea.
9
Fuente: http://fp.chasque.net:8081/microlab/LMSCI/LMSCI.htm
Asociación Rhizobium - leguminosa
• efectiva
– Plantas verdes
– color interno rojo
(leghemoglobina)
– voluminosos, de superficie
lisa o rugosa
– zona bacteriana grande
• inefectivos
– Plantas amarillas y
enanas
– numerosos en todo el
sistema radicular
– color interno blanco
– pequeños, superficie lisa
– pocas células infectadas
Factores que la afectan: temperatura, humedad, pH, N combinado, patógenos, biocidas,
otros m.o. competidores.
nodulación
efectiva y\o inefectiva
fijación del N
eficiente y\o ineficiente
10
11
Motivos de falla en la
inoculación
•
•
•
•
•
•
Inoculante no indicado para
la leguminosa a sembrar
Demora entre la inoculación y la siembra
Inoculante vencido, adherente inapropiado
Condiciones desfavorables en el suelo,
humedad y temperatura.
Empleo de pesticidas en la semilla
perjudiciales a los rhizobios.
Alto contenido de N en el suelo
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Ventajas de la utilización de la fijación
biológica del nitrógeno
• Es una tecnología más económica que el
empleo de fertilizantes nitrogenados.
• Produce rendimientos más altos y mayor
contenido de proteinas en semillas.
• Suministra N a gramíneas en cultivos
asociados en rotación.
• Efecto positivo sobre el balance de N en el
suelo y sus características físicas.
• No produce daños ecológicos, no es
contaminante
• Utiliza energía metabólica en lugar de fósil.
13
La FBN es más que Rizhobium con leguminosas...
Ejemplo de organismos fijadores en cuatro fincas
14
http://www.agro.unalmed.edu.co/cagraria/Microorganismosmetagenomicaysuaplicacionenlaagricultura.pdf
Promedios estimados de FBN (Kg\ha\año)
por organismos y asociaciones
Organismo
Planta
Fijación N Tipo
Nostoc, Cianobacterias
25 Vida libre
Azotobacter
0.3 Aerobio vida libre
Bacterias
Gramíneas
Azolla
Arroz
300-600 Asociado sin
nódulos.
Frankia
No leguminosas
100-200 Simbiosis con
nodulación
Rizobium
Soja
50-90 Simbiosis con
100-150 leguminosas con
nódulos.
120-500
Tréboles
Alfalfa
Vigna, Phaseolus
5-25 Bacterias
asociadas
80
15
Problemas ambientales asociados
a la polución por N
• Contaminación de aguas subterraneas
• Eutrofización de aguas superficiales
• Acidificación de suelos y solubilización de
metales pesados tóxicos
• formación de N2O, efecto invernadero y
destruye capa ozono,
• incremento uso petroleo
• Cuidar el balance de nitrógeno ( exceso de
materia orgánica y fertilizante)
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Fósforo
• Nutriente escaso en la inmensa mayoría de suelos de ROU.
• Absorción por plantas como H2PO4- y HPO4-2
• Procesos dominantes
– Baja movilidad
– Retención por el suelo
(Ácidos, Calcáreos)
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Fósforo orgánico
en el suelo
20-300 ppm
Fósforo inorgánico
SOLIDO
P inorgánico
Fijado
Labil
SOLUCION
50-300 ppm
1-10 ppm
0.01-0.1 ppm
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El P asimilable o “disponible” es la fracción del P inorgánico del suelo que está más
estrechamente relacionada con la absorción por la planta.
19
Rango de niveles críticos de P disponible (Bray 1) para la
instalación de especies forrajeras en suelos de texturas
medias y pesadas de la zona sur y litoral oeste del Uruguay.
(Bordoli, 1998)
Equivalente fertilizante: kg de P2O5 necesario agregar por hectárea para
aumentar 1 ppm en el momento que se aplica el fertilizante (15 cm de suelo).
El rango varía de 5 a 10 kg P2O5/ha (Castro, Zamuz y Oudri, 1976)
Ej: Si el valor de análisis de P en suelo (Bray Nº1) = 8 ppm y queremos subir hasta 12 ppm
Si para subir 1 ppm necesito 10 kg P2O5/ha, entonces para subir 4 ppm necesitaré 40 kg P2O5/ha
20
Factores que determinan la
disponibilidad del fósforo
•
•
•
•
•
Extracción de P por las cosechas y animales
Pérdidas por erosión, importante por la
acumulación de P en la superficie del suelo
Ganancias y pérdidas en las formas orgánicas e
inorgánicas de P por la movilización e
inmovilización
Variaciones de pH
Mezclado y difusión del P del fertilizante en el suelo
21
Acidez
• Medida de la actividad del ion hidrógeno en la
solución del suelo ( en Uruguay pH entre 4 y 8,5).
Caracteriza la acidez o alcalinidad del suelo.
• Puede afectar:
–
–
–
–
disponibilidad de nutrientes para las plantas
presencia de elementos tóxicos
actividad de microorganismos
solubilidad de minerales
• Principales factores que afectan el pH
– origen del suelo, material geológico (genéticos)
– ambiente (temperatura, precipitaciones)
– manejo (cantidad y tipo de fertilizantes, intensidad de
laboreo, riego, contenido de materia orgánica)
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• pH < 5 suelos donde es importante la
acidez intercambiable: Suelos ácidos de
Tacuarembó y Rivera (30 a 55 de la CIC esta
saturada con Al)
• pH < 5,4 alta capacidad de fijación de
fósforo, posible presencia de Al
intercambiable, baja disponibilidad de
molibdeno
• pH > 6,5 afecta la disponibilidad de
nutrientes como Fe, Zn, B.
• Problemas determinados por el Al:
–
–
–
–
reduce la disponibilidad de nutrientes: fósforo
tóxico para las plantas
bloqueo de posiciones de intercambio catiónico
es fuente de acidez desde pH
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Fertilizantes
• Cualquier sustancia orgánica o inorgánica, de origen
natural o sintético, que es agregada al suelo para
suplementar uno ó más elementos esenciales para el
crecimiento vegetal
Tipos
– Orgánicos
– Químicos
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Fertilizantes orgánicos

Ventajas
• Colocación de residuos
• Utilización de productos
naturales
• Demanda creciente por
degradación de suelos
• Pueden ser producidos en
el propio predio
• Contiene varios nutrientes
–
–
–
–
–
• Desventajas
– Baja concentración de
nutrientes
– Contiene nutrientes en % muy
variable
– Mano de obra
– Tiempo e infraestructura
– Las dosis a usar son muy
altas
– Puede contener sustancias no
deseables (hormonas, etc.)
Materiales utilizados
Estiércol, Compost
Abonos verdes, coberturas vegetales
Residuos de cosechas
Residuos urbanos
Residuos industriales
25
Utilización de los
desechos orgánicos en
el suelo por
organismos vivos.
26
27
Fertilizantes químicos
• Nomenclatura de los fertilizantes NPK
20 - 40\40 - 20
La unidad de:
N es un kg de N
P es un kg de anhídrido fosfórico (% P2O5 = % P x 2,29)
k es un kg de óxido de potasio.
28
Nutrientes móviles y no móviles
N
PyK
29
• La respuesta del N es más significativa en primavera (al inicio del
crecimiento vegetativo de las especies nativas)
• Cambia la estructura espacial con el agregado de nitrógeno, más
balanceado en el perfil, además de aumentar tamaño y peso de macollas
y el número de inflorescencias.
30
Bemhaja, 2006
Respuesta en la calidad del forraje de B. auleticus
INIA Tabobá, en otoño cuando fertilizado con N
(testigo, 40, 80 y 120 kg/ha N). Sobre areniscas de Tacuarembó
• La aplicación a la siembra de 40 kg /ha de P2O5 y de hasta
40 kg/ha de nitrógeno promueve la producción de forraje en
otoño y la calidad del mismo. A niveles superiores de N se
corre el riesgo que otras especies utilicen más
eficientemente el nutriente y compitan con Bromus.
31
Bemhaja y Risso, 2006
Producción total anual de MS (kg/ha) de un campo natural en
respuesta a la fertilización NPK bajo dos frecuencias de corte.
• Sobre un Argisol de la Unidad Alférez, (Lomadas del Este).
•
Dosis:
– N una aplicación por estación de 80 kg/ha de N,
– P una aplicación en otoño y otra en primavera de 100 kg/ha de P2O5 y
– K una aplicación en otoño y otra en primavera de 100 kg/ha de K2O.
32
Bermudez y Ayala, 2005
Gracias
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