Aspectos Básicos del Manejo del Potasio - IPNI
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Aspectos Básicos del Manejo del Potasio Dr. Armando Tasistro IPNI-México y América Central [email protected] Temario • • • • • • • • • Ciclo del K Formas y funciones en las plantas Síntomas de deficiencia Transporte a raíces Formas en el suelo Disponibilidad para plantas Pérdidas Fuentes Extracción/remoción por cultivo Ciclo del K Estiércol Biosólidos Residuos de plantas Fertilizantes K en la planta Cosecha del cultivo Escorrentía y erosión Minerales primarios Materia orgánica Meteorización Compuestos y minerales secundarios K en solución del suelo Fijación Liberación K lixiviado FORMAS Y FUNCIONES EN LAS PLANTAS Formas • tomado como K+ • en solución o en cargas negativas de superficies de tejidos • concentración en tejidos: 0.5 – 6.0 % Funciones • relacionadas a concentración iónica de soluciones en células – relaciones hídricas – balance de cargas – presión osmótica Funciones • relacionadas a concentración iónica de soluciones en células – relaciones hídricas – balance de cargas – presión osmótica • balance eléctrico de NO3- Funciones • relacionadas a concentración iónica de soluciones en células – relaciones hídricas – balance de cargas – presión osmótica • • • fuerza que provoca entrada de agua en raíces turgencia estomas Fotosíntesis • ↑ absorción de CO2 • ↑ actividad de RuBP carboxilasa • ↓ respiración asimilación de CO2 [mg/(dm2.h)] MAÍZ concentración de K en el tejido (% MS) Productos de la fotosíntesis • síntesis y transporte a órganos reproductivos y de almacenamiento • conversión en hidratos de carbono, proteínas, aceites Productos de la fotosíntesis – síntesis y transporte a órganos reproductivos y de almacenamiento – conversión en hidratos de carbono, proteínas, aceites • translocación de azúcares • requiere ATP K necesario para síntesis de ATP Productos de la fotosíntesis • síntesis y transporte a órganos reproductivos y de almacenamiento • conversión en hidratos de carbono, proteínas, aceites • almidón sintasa: azúcares • → almidón efectos en calidad SÍNTOMAS DE DEFICIENCIA arroz soya maíz café caña papa TRANSPORTE A RAÍCES K en planta K en solución • Flujo de masa – ∼ 10% de requerimientos – importante con • aplicación de dosis altas de fertilizante potásico • mayoría del agua tomada por las raíces proviene de la zona fertilizada • Difusión – ∼ 90% de requerimientos – baja disponibilidad de K+ para los cultivos con suelos secos o fríos raíces de maíz áreas de donde las raíces toman K+ FORMAS EN EL SUELO K INTERCAMBIABLE K en la planta Materia orgánica K intercambiable K en solución del suelo Compuestos y minerales secundarios K+ (ion deshidratado) K+ (ion hidratado) K+ en solución posiciones planares posiciones cuña Ca2+ (ion hidratado) margen roto capa vermiculita posiciones margen capa vermiculita posiciones entre capas capa vermiculita capa mica capa mica Capacidad amortiguadora del suelo Habilidad del suelo para reabastecer K+ a la solución del suelo Diagramas Capacidad/Intensidad (Q/I) • Relación para un suelo entre K intercambiable (capacidad) y el K en la solución (intensidad) • El compartimento de K intercambiable es el que abastece a la solución del suelo – Al variar el K en solución entre 1 y 2, el cambio en K intercambiable en el suelo A es mayor que en el suelo B K intercambiable • La capacidad amortiguadora del suelo A es mayor que la del suelo B 0 1 2 K en solución Capacidad: Intensidad Proporcional a la CIC • textura • encalado Concentración de K en la solución del suelo alrededor de raíces de maíz en dos suelos de texturas contrastantes • K intercambiable inicial • 0.17 cmol/kg (21% arcilla) • 0.37 cmol/kg (4% arcilla) • Suelos difieren más en K en solución que en K intercambiable 4% arcilla 21% arcilla distancia desde raíz (mm) K NO INTERCAMBIABLE Y MINERAL K en la planta Minerales primarios Materia orgánica Meteorización K intercambiable K en solución del suelo Fijación K no intercambiable Liberación Compuestos y minerales secundarios Transformación de las micas mica con capa meteorizada Plano de meteorización preferencial estructura 2:1 cationes hidratados intercambiables -K + H2O +K - H2O CIC=0; ∼ 10% K CIC=30-50; 6-8% K mica con capa y márgenes meteorizados Vermiculita cationes hidratados intercambiables cationes hidratados intercambiables -K + H2O cationes hidratados intercambiables +K - H2O centro cuña cationes hidratados intercambiables márgenes abiertos CIC=30-50; 4-6% K CIC=150; <1% K Fijación del K ¿Qué es el Sandwich de Potasio? Estructura de montmorillonita El “pan” del sandwich: • Minerales filosilicatos • Dos componentes estructurales básicos: – Capa de tetrahedros – Capa de octahedros Cationes intercambiables Potasio “Fijado” Estructura de illita/mica hidratada K “Fijado” El Sandwich de K Capa mineral Potasio en la entrecapa Capa mineral Cambio en K intercambiable al secar las muestras de suelo La concentración de K intercambiable puede aumentar o disminuir según: – mineralogía predominante – concentración de equilibrio de K+ – desviación de la concentración de equilibrio al momento del muestreo cambio en el K intercambiable en el suelo (mg kg-1) Efecto de la concentración de K intercambiable al secar las muestras se libera K al secar las muestras se fija K K intercambiable en el suelo, muestras húmedas (mg kg-1) concentración de equilibrio • agrietamiento de bordes de las arcillas • exposición del K entre las capas • liberación del K K intercambiable en el suelo (mg kg-1) Efectos de la humedad puede variar con textura franco arcilloso franco limoso franco limoso franco limoso franco contenido de agua del suelo (kg kg-1) FACTORES QUE AFECTAN LA DISPONIBILIDAD PARA PLANTAS • • • • • • Minerales arcillosos y CIC K intercambiable Agua en el suelo Temperatura del suelo Aireación del suelo pH del suelo Minerales arcillosos y CIC • Vermiculita, montmorillonita, mica con más K que caolinita • Mayor CIC → mayor capacidad de retención de K+ – no necesariamente más K+ en solución • Indicador de la disponibilidad de K para las plantas • Estimado por análisis de suelos dosis de fertilizante potásico (kg/ha) K intercambiable rendimiento objetivo de la alfalfa 4 t/ha 6 t/ha 8 t/ha K intercambiable determinado por análisis de suelo (ppm) • Suelo seco limita difusión concentración de K en resina (meq x 102) Agua en el suelo • disponibilidad de K • actividad de raíces entrada de K a raíces de maíz (pmol K/cm.seg) Temperatura del suelo 8x más raíces 2x más K en tallo concentración de K en la solución (µM) Aireación del suelo • Raíces necesitan oxígeno – exceso de agua – compactación pH del suelo • Aluminio intercambiable en suelos ácidos limita raíces ↑ necesidades de K al encalar • Mayor pH – cargas dependientes del pH – liberación de sitios ocupados por Al+3 • Más Ca (y Mg con cal dolomítica) PÉRDIDAS DE K Ciclo del K K en la planta Escorrentía y erosión Minerales primarios Materia orgánica Meteorización Compuestos y minerales secundarios K en solución del suelo Fijación Liberación K lixiviado Lixiviación • suelos arenosos – trópico húmedo – riego • KCl > K2SO4 • Baja saturación de bases > alta saturación de bases Erosión y escorrentía • Mayor pérdida de K intercambiable FUENTES DE K Ciclo del K Estiércol Biosólidos Residuos de plantas Fertilizantes K en la planta Minerales primarios Materia orgánica Meteorización Compuestos y minerales secundarios K en solución del suelo Fijación Liberación K lixiviado Fuentes orgánicas • Estiércol – K+ – 0.2 – 2.0% base seca (2-20 kg K/t) Fuentes inorgánicas • Contenido de potasio en K2O – %K = %K2O x 0.83 – %K2O = %K x 1.2 Principales fuentes inorgánicas de potasio fuente N P2O5 K2O 60-62 sulfato de potasio 50 sulfato de potasio y magnesio 22 fosfato monopotásico tiosulfato de potasio S (%) cloruro de potasio nitrato de potasio Mg 13 17 11 22 44 52 34 25 17 Cloruro de potasio (KCl) • altamente soluble • eficacia no depende del color • aporta S • alternativa en cultivos sensibles al Cl• 1/3 de solubilidad del KCl alphachemicals.com Sulfato de potasio (K2SO4) Sulfato de potasio y magnesio (K2SO4, MgSO4) • aporta Mg y S • pH 7 Nitrato de potasio (KNO3) • aporta N • alta solubilidad • disponibilidad inmediata de N y K • cultivos con alto valor Fosfato monopotásico • alto contenido de nutrientes • bajo índice salino • fertilizantes líquidos Tiosulfato de potasio • fertilizantes líquidos • aplicaciones foliares Ciclo del K Estiércol Biosólidos Residuos de plantas Fertilizantes K en la planta Cosecha del cultivo Escorrentía y erosión Minerales primarios Materia orgánica Meteorización Compuestos y minerales secundarios K en solución del suelo Fijación Liberación K lixiviado EXTRACCIÓN Y REMOCIÓN DE K Extracción • Cantidad total de K extraída en la biomasa aérea de un cultivo (incluyendo partes cosechables) a determinado nivel de rendimiento • Madurez fisiológica o etapa de máxima acumulación Extracción de K Cultivo alfalfa maíz papa caña de azúcar trigo tomates kg K2O/t 25 25 12 2.1 26 3.8 Remoción • Cantidad de K removida en los productos cosechados Remoción de K Cultivo alfalfa maíz (grano) papa (tubérculos) caña de azúcar trigo (grano) tomates kg K2O/t 25 4.5 6.5 1.8 5.5 2.9 ¡Gracias!
