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BASES TCNICAS PARA EL MANEJO DE LA NUTRICIN DE CULTIVOS
Conceptos, interpretacin y recomendaciones
Oscar Colque Fuentes2015
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Objetivo
Al finalizar el evento, los participantes podrn: Definir conceptos bsicos utilizados en AIS Fundamentar la importancia del muestreo de suelos Identificar de problemas de acidez Calcular enmiendas para la correccin de acidez Determinar nutrimentos existentes en el suelo Calcular fertilizantes segn requerimientos Describir las fuentes de nutrimentos Determinar costos y beneficios de la fertilizacin Emitir recomendaciones tcnicas y econmicas
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ANLISIS DE SUELOS
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1. Que es el muestreo de suelos
El muestreo de suelos es una herramienta que sirve para diagnosticar el estado nutricional del suelo, estimar la cantidad de nutrientes disponibles para la planta, identificar problemas de acidez y efectuar recomendaciones tcnicas correctivas de encalado y fertilizacin
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Como obtener una muestra de suelo
1
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5 6
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8
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ww
w.g
arde
nmos
aics
.org
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2. Diagnostico de problemas de acidez del suelo
a. pH (potencial de hidrgeno) < 5.5b. Acidez > 0.5 [cmol (+) kg-1]
c. Capacidad de intercambio catinico (CIC) o suma de bases (Ca, Mg, Na y K)
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Agronoma Costarricense Jos Carvajal 1978
2. Diagnostico de problemas de acidez del suelo
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1. Diagnostico de problemas de acidez del suelo
Parmetro Magnitud Interpretacin Referencia(Ca+Mg)/K >44 Respuesta probable a K Briceo y
Carvajal, 1973K = 0.2 meq y (Ca+Mg)/K
10 No registro respuesta a K Mehlich, 1968
100 K/(Ca+Mg+K) 4 Insuficiencia de Mg Mehlich, 1968
Agronoma Costarricense Jos Carvajal 1978
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Logaritmo negativo de la concentracin molar de los iones hidrgeno (Sorensen,1909):
Ejemplo Una concentracin de [H+] = 1x10-7 M (0.0000001) es
igual a pH = -log [10-7] = 7
La determinacin del pH del suelo tiene un carcter orientador del comportamiento del suelo
a. pH (potencial de hidrgeno)
pH = -log [H+] o 1log [H+]
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pH [H+] [OH-] pOH14 0.00000000000001 1 x 10 -14 4 x 10 0 013 0.0000000000001 1 x 10 -13 3 x 10 -1 112 0.000000000001 1 x 10 -12 3 x 10 -2 211 0.00000000001 1 x 10 -11 3 x 10 -3 310 0.0000000001 1 x 10 -10 2 x 10 -4 49 0.000000001 1 x 10 -9 2 x 10 -6 58 0.00000001 1 x 10 -8 2 x 10 -5 67 0.0000001 1 x 10 -7 1 x 10 -7 76 0.000001 2 x 10 -6 1 x 10 -8 85 0.00001 2 x 10 -5 1 x 10 -9 94 0.0001 2 x 10 -4 1 x 10 -10 103 0.001 3 x 10 -3 1 x 10 -11 112 0.01 3 x 10 -2 1 x 10 -12 121 0.1 3 x 10 -1 1 x 10 -13 130 1 4 x 10 0 1 x 10 -14 14
a. pH (potencial de hidrgeno)
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Ejemplos
Cada vez que se llega a una unidad menor en la escala de pH, la acidez aumenta diez veces. Ejemplo: un pH de 6 es diez veces mas cido que uno de 7
a. pH (potencial de hidrgeno)
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Ejemplos en el TC
Muestra P- tornasol ColormetroDigestan 8 8Agua embotellada 6 7Suelo 0-5 MO 6 6Suelo 6-30 5-6 5Suelo 31-60 5 5Jugo de limn 2 1Naranja 3 3Coca Cola 2-3 3
a. pH (potencial de hidrgeno)
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Ejemplos
Muestra pH14
Na OH, 0.1 M 13Blanqueador casero 12Agua de cal 11Leche de magnesia 10Brax, clara, H2O mar 9Sangre humana, lagrimas 8
a. pH (potencial de hidrgeno)
Muestra pHPunto neutro 7Lluvia, caf negro 6Pltano, tomate 5Vino 4Coca Cola, Vinagre 3Jugo de limn 2Jugo gstrico 1
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Rangos de pH
pH CIAT Santa Cruz2004
pH Palmaven, Caracas1992
>8.0 Fuertemente alcalino >8.3 Fuertemente alcalino7.6 8.0 Moderadamente
alcalino7.6 8.3 Moderadamente
alcalino7.1 7.5 Suavemente alcalino 7.1 7.5 Ligeramente alcalino6.6 7.0 Neutro 6.6 7.0 Neutro6.0 6.5 Suavemente cido 6.0 6.5 Ligeramente cido5.3 5.9 Moderadamente cido 5.3 5.9 Moderadamente
cido4.5 5.2 Fuertemente cido 4.5 5.2 Fuertemente cido
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DISPONIBILIDAD DE NITRGENO
DISPONIBILIDAD DE FSFORO
DISPONIBILIDAD DE POTASIO
ALUMINIOHIERROMANGANESO
ACTIVIDAD BACTERIAL BENEFICA
HONGOS BENFICOS QUE DESCOMPONEN MATERIA ORGANICA
INDICADORES DE ACIDEZ O ALCALINIDAD
CUADRO DE ACIDZ O ALCALINIDAD
Fuen
te: Z
AMO
RAN
O, 199
7
GENERAL
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b. Complejo de acidez
Saturacin de acidez (%) =
Acidez = (Al + H) [cmol (+) kg-1]
Acidez [cmol (+) kg-1](Ca+Mg+Na+K+acidez)[cmol(+)kg-1]
Saturacin de aluminio(%) =Al [cmol (+) kg-1]
(Ca+Mg+Na+K+Al)[cmol(+)kg-1]
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Capacidad de intercambio catinico efectivo (CICE)
Ca+Mg+Na+K+acidez [cmol(+)kg-1]
Capacidad de intercambio catinico (CIC)
Ca+Mg+Na+K [cmol(+)kg-1]
b. Complejo de acidez
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Complejo arcillosoComplejo arcilloso
Los cationes Ca++, Mg++, K+, Al+++, NH4+, Na+ y H+ son atrados hacia las cargas negativas de los coloides del suelo
_ _
_ _Coloide del suelo
_Mg++
Na+
K +
NH4+
Al+++
Ca++ H +
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Atlntica Agrcola ACORBAT 2002
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Los problemas de la acidez
Factores que incrementan la acidificacin
Prdida de la capa arable por erosinExtraccin de nutrientes en sistemas de cultivo intensivoDeforestacin y habilitacin para el cultivo de suelos cidosEscaso uso de tcnicas de diagnstico de la fertilidad de los suelos
El fenmeno de la acidez
Reduce el crecimiento de las plantasOcasiona disminucin de la disponibilidad de algunos nutrimientos como Ca, Mg, K y PFavorece la solubilizacin de elementos txicos para las plantas como el Al y Mn
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3. Estimacin de enmiendas para corregir la acidez del suelo
CaCO3 = Carbonato de Calcio1.8 = Constante que cubre los factores que limitan la reaccin qumica
(material encalante, Al no intercambiable) % SA = Porcentaje de saturacin de acidezRAS % = Saturacin de acidez requerido o deseado (%)CICE = Capacidad de intercambio catinico efectivo
t CaCO3 ha-1 =1.8 (% SA - RAS) (CICE)
100
a. Cochrane, Salinas y Snchez (1980)
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Estimacin de enmiendas para corregir la acidez del suelo
t CaCO3 ha-1 =1.5 (% SA - RAS) (CICE)
100
a. Modificado por Molina E. (1998)
x f
f =100
PRNTPRNT =
Equivalente qumico x eficiencia granulomtrica100
1.5 = Constante que cubre los factores que limitan la eficiencia de la reaccin qumica (calidad del material encalante, reacciones paralelas en el suelo y el Al no intercambiable de la MO)
%SA = Porcentaje de saturacin de acidez del suelo
CICE = Capacidad de intercambio catinico efectivoPRNT= Poder relativo de neutralizacin total
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Estimacin de enmiendas para corregir la acidez del suelo
Materiales de encalado
Formula EQ 1 Ca (%) Mg (%)
Carbonato de calcio Ca CO3 100 40
Oxido de Calcio Ca O 179 71
Hidrxido de calcio Ca (OH) 2 138 54
Cal dolomtica Ca Mg (CO3) 2 108 21.6 13.1
Oxido de Magnesio Mg O 248 60
Magnesita Mg CO3 119 28.5
1 Equivalente qumico
Ca O [40.08+15.9994] = 56.0794100
X 100 = 178.318656.0794
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Estimacin de enmiendas para corregir la acidez del suelo
Material Composicin Ca Mg C O H EQ % de % de
Encalante Promedio 40,08 24,31 12,01 16 1,01 Total Ca Mg
Carbonato de calcio Ca CO3 40,08 12,01 48 100,1 99,9 40,04
Dolomita Ca Mg (CO3)2 40,08 24,31 24,02 96 184,4 54,2 21,73 13,18
Oxido de calcio Ca O 40,08 16 56,1 178,3 71,47
Hidrxido de calcio Ca (OH)2 40,08 32 2,02 74,1 135,0 54,09
Oxido de magnesio Mg O 24,31 16 40,3 248,1 60,31
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3. Unidades empleadas
cmol(+)kg-1 = meq/100 gmg kg-1 = ppm 1 ppm = 1 cc en 1000 Lm3 = 1000 L
t = 1000 kg
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4. Cuantificacin de nutrientes del suelo
1 ha de terreno
El volumen de 1 ha es ==
0.2m x 100m x 100m 2000 m3
= 2000000 L o kg (DA =1)
0.2 m
100 m
100 m
Volumen
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Cuantificacin de nutrientes del suelo
Potasio (Valencia de K = 1)
Un mol de K es igual = 39.102Un cmol de K es igual = 39.102/100
Un cmol de K es igual = 0.39102Un cmol de K pesa = 0.39102/1000
Un cmol de K = 0.00039102 kg
Si 0.00039102 1 kg
X = 2000000 kg
X = 782.04 Factor de conversin de potasio
780 Segn literatura
Determinacin de constantes
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Cuantificacin de nutrientes del suelo
Factores de conversin
Elemento Peso atmico K2O Total PorcentajeK 39.102 K2 39.102 x 2 78.204 83.0161119
O 15.9994 0 15.9994 x 1 15.9994 16.9838881
83.0161119= 0.830161119 Valor utilizado para transformar K2O a K100
1 = 1.20458544 Valor utilizado para transformar K a K2O0.830161119
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Cuantificacin de nutrientes del suelo
Constantes y factores de conversin
Elemento Calculo Reporte Para transformar (x)
Inversa
K 782 780 K K2O 1.205 0.830
P 2 P P2O5 2.291 0.436
Ca 400.8 400 Ca CaO 1.399 0.715Mg 243 240 Mg MgO 1.658 0.603S 2 S SO4 2.996 0.334
Al 180 Al Al2O3 1.889 0.529
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UREA: N H2 C O N H2 (46% Nitrgeno)
Elemento N Peso atmico Total NitrgenoN 1 14.0087 14.0087 14.0087H 2 1.00797 2.01594C 1 12.0111 12.0111O 1 15.9994 15.9994N 1 14.0087 14.0087 14.0087H 2 1.00797 2.01594
60.05978 28.0174Calculado 47%Reportado 46%
Fertilizantes: contenido de nutrimentos
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El potasio (K) en los suelos
La mayora de los suelos cidos en los trpicos son muy bajos en K total y en K disponible.
Un tercio de los suelos tropicales y subtropicales son deficientes en K
A medida que la Tecnologa de agricultura intensiva crea mejoras en los rendimientos se puede descuidad la importancia del K
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El potasio en los suelos
K presente como un componente estructural de minerales primarios como micas y feldespatos de K (90-95%)
K temporalmente atrapado entre las capas de arcillas expandibles (illita y montmorillonita)
K intercambiable sostenido electrostticamente por los coloides del suelo cargados negativamente (5-10%)
K soluble presente en la solucin del suelo (< 1%)
Formas y estado del potasio en el suelo
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Formas y disponibilidad de potasio en el suelo
K+ K+ K+ K+ K+
K+ K+
K+ K+ K+ K+ K+
Coloide del suelo (-)Coloide del suelo (-)
Minerales primarios
K+ K+ K+ K+
K no disponible
Lentamente disponible
Rapidamentedisponible
Adaptado de Potasa e INPOFOS
K+ Agua del suelo K+
K+ K+ K+ K+ K+
K+ Agua del suelo K+
K+ K+ K+ K+ K+
Micas y feldespatos de K
El potasio en los suelos
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Potasio disponible (intercambiable y en el suelo)
K soluble en el suelo es un indicador de disponibilidad momentnea
CIC en suelos tropicales puede ser menor que 5 [cmol(+) kg-1]
El nivel mnimo absoluto de K intercambiable en agricultura tropical 0.10 [cmol(+) kg-1] pero puede variar de 0.07 a 0.2 es necesaria para retener cationes K
En los trpicos hmedos una CIC efectiva es de 4 a 8 [cmol(+) kg-1] para retener cationes K
El potasio en los suelos
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K soluble en el suelo es un indicador de disponibilidad momentnea
CIC en suelos tropicales puede ser menor que 5 [cmol(+) kg-1]
El nivel mnimo absoluto de K intercambiable en agricultura tropical 0.10 [cmol(+) kg-1] pero puede variar de 0.07 a 0.2 es necesaria para retener cationes K
En los trpicos hmedos una CIC efectiva es de 4 a 8 [cmol(+) kg-1] es necesaria para retener cationes K
El potasio en los suelos
Potasio disponible (intercambiable y en el suelo)
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NUTRICIN Y FERTILIZACIN
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1. Conceptos
NutricinEl muestreo de suelos es una herramienta que sirve para diagnosticar el estado nutricional del suelo, estimar la cantidad de nutrientes disponibles para la planta, identificar problemas de acidez y efectuar recomendaciones tcnicas correctivas de encalado
FertilizacinEl muestreo de suelos es una herramienta que sirve para diagnosticar el estado nutricional del suelo, estimar la cantidad de nutrientes disponibles para la planta, identificar problemas de acidez y efectuar recomendaciones tcnicas correctivas de encalado
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Eficiencia de fertilizantes
Dosis de fertilizantes =
Demanda del cultivo - suministro del suelo
Eficiencia de recuperacin del fertilizante
Demanda del cultivo: Elemento puro que consume la planta desde la siembra a la cosecha
Suministro del suelo: Expresa la cantidad de un elemento determinado en un momento dado
Eficiencia de fertilizantes:
Es un valor que rene criterios de propiedad y caractersticas del fertilizante, mtodo y poca de aplicacin, condiciones climticas
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Factores que determinan la eficiencia de nitrgeno
Lixiviacin VolatilizacinCuando se aplica como NO3Dosis fuertes y sin fraccionarSuelos con buen drenajeSuelos con baja CICEAlta y frecuente precipitacinTerrenos sin cobertura
Cuando se aplica superficialmenteFertilizantes amoniacales y ureaSuelos con baja CICESuelos secos y regiones calidasMezcla con fertilizantes de reaccin bsica
Denitrificacin FijacinCuando esta presente como NO3En suelos con mal drenaje (reduccin)Suelos inundadosEn presencia de microorganismos anaerbicos
Como NH4Aplicacin de altas dosis amoniacalesEn suelos ricos en arcillas 2:1Condiciones que favorecen la expansin y contraccin de arcillas
InmovilizacinCuando se aplica residuos orgnicos desbalanceadosCuando se favorece la actividad microbiana en suelos pobres en P disponible
N
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Factores que determinan la eficiencia del fsforo
Fijacin y precipitacinCuando se aplica al voleoCuando se aplica muy fraccionadoEn suelos cidos porque reacciona con el Fe y AlEn suelos de pH alto porque reacciona con el CaCuando se aplica con enmiendas calcreas
InmovilizacinCuando se aplican residuos orgnicos desbalanceadosCuando se favorece la actividad microbianaEn suelos muy pobres en P disponible
P
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Factores que determinan la eficiencia del potasio
LixiviacinCuando se aplica dosis fuertesEn suelos de textura gruesaEn suelos cidos y de baja CICEEn suelos con buen drenajeEn zonas de alta precipitacinCuando se utiliza dosis fuertes de fertilizantes nitrogenados amoniacales que compiten con el K por las posiciones de fijacin
FijacinEn suelos ricos en arcillas 2:1En regimenes ustticos que favorecen ciclos alternos de humedecimiento y secado
K
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Eficiencia de fertilizantes
Elemento Factores limitantesMnimos Mximos Nitrgeno 70% 50% Fsforo 50% 30% Potasio 80% 60%
Fuente: G. Valencia 1998. Manual de nutricin y fertilizacin del caf
Fuente: F. Bertsch 1998. La fertilidad de los suelos y su manejo
Elemento Factores limitantes ObservacionesMnimos MximosNitrgeno 50% 40% inferior por exceso de lluviasFsforo 30% 25% a pH altos se forman fosfatos de Ca insolubles
a pH bajos se forman fosfatos de Fe y Al insolubles
Potasio 60% 50% Segn capacidad de intercambio catinicoCalcio 90% 80% Segn capacidad de intercambio catinicoMagnesio 90% 80% Segn capacidad de intercambio catinico
Fuente: S. Salazar 2002. Nutricin del aguacate, principios y aplicaciones
Elemento PromedioNitrgeno 65%
Fsforo 25%Potasio 80%
Magnesio 70%
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Orientacin para mezcla de fertilizantes
N Frmula Fertilizante
1 (NH4)2SO4 Sulfato de amonio
2 NaNO3 - KNO3 Nitrato de sodio y nitrato de potasio
3 NH4NO3 + calcreo Nitrocalcio
4 NH4NO3 (NH4)2SO4 Nitrato de amonio y Sulfonitrato de amonio
5 N H2 C O N H2 Urea
6 Calciocianamida
7 Ca (H2PO4)2 Superfosfato triple de calcio
8 (NH4)2HPO4 Fosfato di amnico [DAP]
9 Fosfato bicalcico
10 Harina de huesos
11 Residuos de Thomas y termo fosfatos
12 Fosfatos naturales y rocas fosfatadas
13 KCl Cloruro de potasio
14 K2SO4 Sulfato de potasio
15 Ca Mg (CO3) 2 DolomitaFuente: E. Malavolta 2002. Nutricin y fertilizacin
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Orientacin para mezcla de fertilizantes
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1 S S S
2
3 S N N S S
4 S S S
5 S N N N
6 S S S S S S S
7 N S S S
8 N S S N S
9 S N S
10
11 S S S N S S N
12 N
13
14
15 S S S N S S S
S = Fertilizantes que pueden ser mezclados N = Fertilizantes que no pueden ser mezclados
= Fertilizantes que pueden ser mezclados antes de la aplicacin
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La ley del mnimo de Liebig (1840)
KN
PS
Ca
El nutrimento que se encuentra menos disponible es el que limita la produccin, an cuando los dems estn en cantidades suficientes.
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KN
PS
Ca
oscar.colque@gmail.com591-71750501
Slide 1Slide 2Slide 3Slide 4Slide 5Slide 6Slide 7Slide 8Slide 9Slide 10Slide 11Slide 12Slide 13Slide 14Slide 15Slide 16Slide 17Slide 18Slide 19Slide 20Slide 21Slide 22Slide 23Slide 24Slide 25Slide 26Slide 27Slide 28Slide 29Slide 30Slide 31Slide 32Slide 33Slide 34Slide 35Slide 36Slide 37Slide 38Slide 39Slide 40Slide 41Slide 42Slide 43Slide 44Slide 45Slide 46