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AGRO 4037 – Fertilidad de Suelos y Abonos

7‐ Potasio

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Objetivos

1. Describir el ciclo (modelo conceptual) de K en el suelo. 2. Identificar las reservas, transformaciones y formas que se 

encuentra el K en el suelo. 3. Describir los factores del suelo que afectan la disponibilidad de K.4. Reconocer cuales cultivos requieren mayores cantidades 

relativas de K. 5. Identificar los síntomas tipicos de deficiencia de K en los cultivos. 6. Mencionar las diferentes formas de cuantificar la disponibilidad 

de K en suelos. 7. Describir la influencia de la capacidad amortiguadora, cationes 

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p g ,complementarios, y el contenido de arcilla sobre la disponibilidad de K. 

8. Conocer el nombre, fórmula química, y concentración de las fuentes de K mas importantes. 

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Ciclo (modelo conceptual) de K en el suelo

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7‐1  Información general

• K es el tercer nutrimento que con mas frecuencia es deficiente en la agricultura

• Tiene que ver con la cantidad absorbida (extración) por cosechas, la cual es mayor que los demas nutrimentos esenciales excepto N

• Baja relativa disponibilidad en suelos

• Cantidad total de K en suelos varía entre 200 y 50,000 kg K/ha (0.01 ‐ 2.5%)

• Las cantidades totales tienden a ser mayores en suelos derivados de rocas igneas (granito diorita basalto andesita) que de rocas

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de rocas igneas (granito, diorita, basalto, andesita) que de rocas sedimentarias (arenisca, esquistos, carbonatos)

• Pero, comunmente la cantidad total no se relaciona con disponibilidad 

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7‐1.2  Formas y funciones en plantas

• Absorbido en forma iónica

• Activación enzimática en síntesis de almidones, respiración y metabolismo de Nmetabolismo de N

• Síntesis y translocación de sustratos, floema

• Importante en el establecimiento de relaciones hídricas en la planta

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Relación entre K y consumo de agua

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7.1‐3  Síntomas de deficiencia

Deficiencia de potasio en Maíz Deficiencia de potasio en Maíz

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7‐2  Ciclo (modelo conceptual) de K en el suelo

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7‐2.1  Ciclo de K

• Es un ciclo muy sencillo• Los microorganismos solamente participan en la

descomposición de residuos vegetativos, previo a la p g , pformación de MO

• Solo hay una forma de potasio en solución - (K+) • Reservas

• Minerales primarios y secundarios (estructural) 5,000 -25,000 mg/kg suelo (muy lentamente disponible)

• Fijado 50 - 750 mg/kg suelo (lentamente disponible)

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j g g ( p )• Intercambiable 40 - 600 mg/kg suelo (2 - 8 %)• Concentracion en solución varia de 1 - 40 mg/L (0.1 - 2 %)

7‐2.2  Reservas7‐2.2.1  Minerales primarios

• Los minerales primarios son entre un 90 al 98 % de la totalidad de K

• Los minerales tienden a ser de poca solubilidad • La meteorización depende del mineral, y condiciones del

suelo (grado de acidez, humedad, temperatura)• Ejemplo: Micas y Feldespatos

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Micas

• Biotita ‐ K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH)2• Moscuvita – K[Al3Si3O10](OH)2• Flogopita KMg [Al Si O ](OH)• Flogopita – KMg3[Al2Si3O10](OH)2

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Feldespatos de K

• Reserva mineral de K mas grande en suelos

• Ortoclasa (KAlSi3O8), Plagioclasa, Microclina

• Meteorización libera K y la disponibilidad a las plantas está en el orden de:

Biotita > Moscuvita > Feldespatos de K

• KAlSi3O8 + H2O ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐> H AlSi3O8 + K+ + OH‐

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7‐2.2.2  Minerales secundarios

• K asociado a la estructura del mineral• Micas ‐mineral 2:1 (ilita, micas hidratadas, vermiculita, 

montmorilonitas)

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7‐2.3   K fijado en espacios interlaminares

• Inclusión de K en los espacios interlaminares• Grado de importancia en micas, vermiculita, montmorilonita, y 

clorita• el 1 10 % de la totalidad de K en suelo está fijado (no• el 1 ‐ 10 % de la totalidad de K en suelo está fijado (no‐

intercambiable)• Esta fracción se obtiene por medio de una extracción con 1 N 

HNO3

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7‐2.4  K intercambiable y K en solución

• Estas son las dos reservas que están inmediatamente disponible para ser utilizadas por las plantas 

• Representa del 0.1 al 2 % de la totalidad de K en suelop

• 90 % está en forma intercambiable y el 10 % está en solución (solución: puede variar entre 5 a 40 kg K/ha)

• La concentración óptima en solución es de 20 ‐ 40 mg/L

• La concentración óptima intercambiable es de 0.4 meq/100g

• El porcentaje de saturación de K (intercambiable) varía entre un 5 y 15%  

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• La mayoría del K llega a la planta por difusión ya que la cantidad por flujo de masas es muy poca

7‐3   Procesos que afectan la disponibilidad de K7‐3.1  Re‐abastecimiento de K a la solución

• Existen en cuatro reservas de K suelos

• Si se remueve el K en solución el K intercambiable re‐abastecerá el nivel (concentración) de K originalabastecerá el nivel (concentración) de K original, 

• Si se remueve el K intercambiable el K podrá reponerse con el K fijado y el K mineral

• Las formas intercambiable y en solución se equilibran rápidamente mientras que K fijado se equilibra muy lentamente con la fase en solución y la intercambiable

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7‐3.2  Capacidad amortiguadora del suelo

• Relación entre Kintercambiable/Ksolución• Aumento en contenido de arcilla aumenta CIC aumenta K• Aumento en contenido de arcilla  aumenta CIC  aumenta K 

intercambiable

• Aumento en K intercambiable  aumento en suministro de K al suelo

Pero depende del tipo de arcilla presente en el suelo, ver ejemplo a continuación

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7‐3.3  Factores que afectan equilibrio en solución y disponibilidad de K

• Tipo de arcilla y proporción relativa– arcillas 1:1 verus arcillas 2:1 expandibles– materia orgánica– sesquióxidos

• Con mayor temperatura, mayor disponibilidad de K • Con mayor humedad del suelo, mayor disponibilidad de K• Con menor pH, disminuye % SB, disminuye K intercambiable• Disponibilidad en suelos acidos versus calcareos

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• Ca, Mg intercambiable y su influencia sobre el K intercambiable

7‐3.4 Abastecimiento de K del suelo a la solución y a la raíz

• Interacción a nivel radicular entre K y Ca, Mg – La absorción de Mg disminuye con aumento en adición de K al suelo  

– Al mismo tiempo un sobreencalado o fertilización excesiva con Mg puede disminuir la disponibilidad de K

• En general todos los cultivos cuya cosecha son frutos, flores requieren altas cantidades de K.

• Plantas pueden absorber entre 50 y 400 kg K/ha.  Algunos cultivos que requieren altas cantidades de K son:  papa, guineo, 

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plátanos, caña de azúcar, tomate• Residuos orgánicos (muy poco) y aplicación de fertilizantes son 

fuentes de K al sistema suelo.  El K adicionado al suelo pasa en corto tiempo a cualquiera de las tres fracciones ya discutidas: K soluble, K intercambiable, K no‐intercambiable

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7‐4  Evaluación de disponibilidad en suelos (Pruebas de K en suelos)

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7‐4.1   K extraíble (extracto con ácidos ‐ para determinación de K no‐intercambiable)

• Ej. 1M HCL

• Prueba usada en estudios realizados en Puerto Rico 1950s y• Prueba usada en estudios realizados en Puerto Rico 1950s y 1960 

• Extrae K intercambiable, K en solución, K asociado a los minerales

• Se extrae el K y se mide la concentración de K en la solución por medio de absorción atómica

• ¿Problemas?

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¿

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7‐4.2 K intercambiable con acetato de amonio (NH4OAc)

• Extrae K intercambiable + K en solución• Se extrae el K y se mide la concentración de K en la solución por• Se extrae el K y se mide la concentración de K en la solución por 

medio de absorción atómica• En general el K intercambiable se relaciona con el rendimiento y 

el K absorbido por los cultivos• Se establece un nivel crítico de 0.4 cmolc/kg (39 ‐ 156 ppm)• También se podría encontrar respuesta agronómica al K cuando 

el % de K en sitios intercambiables es < 2.5 %.

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7‐4.3  Calibración de la prueba de K

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7‐5  Fuentes de potasio

• Canadá (Saskatchewan y Manitoba), Rusia, Bielorrusia y Alemania tienen el 92% de las reservas del mundo

• La producción de EU está localizada en Nuevo Méjico y en Utah.  • Existen reservas menores en Israel, Chile, China• Producción en minas de 36 x 106 mton/año con reservas de 8,300 

x 106 mton, que puede durar aprox 235 años• Las minas pueden ser subterráneas o salmueras.• Todas las fuentes potásicas disponibles son sales totalmente 

solubles en agua, por lo tanto la diferencia en su comportamiento agronómico se asocia estrictamente al anión acompañante.

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g p• Minerales: Silvita (KCl), Silvinita (KCl + NaCl), harsalz (sales de 

sulfato) y langbeinita (K2SO4 2MgSO4)• Consumo de fertilizante‐K en 2008 fue de 26 x 106 mton/año

Consumo de fertilizantes

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• El uso de fuentes de K‐Cl o K‐S depende de las cosechas 

• Deseo de corregir deficiencias paralelas (S) 

• Evitar la apliación de Cl en cultivos sensitivos (papa, tomate, tabaco, pina, uva, pera, fresas)

H l d K d d h dif i• Hay sales de K rosadas y crema‐rosada, pero no hay diferencias en solubilidad ni disponibilidad

• Forma de expresion (K y K2O) 

– Conversión de % K a % K2O

• % K x 1.2 = % K2O

• % K2O/1.2 = % K

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% K2O/1.2    % K

7‐5.1 Fertilizantes

Nombre Fórmula química Concentración

cloruro de potasio KCl 0‐0‐60‐47Clp

sulfato de potasio K2SO4 0‐0‐50‐18S

nitrato de potasio KNO3 13‐0‐44

SUL‐PO‐MAG K2SO4‐2MgSO4 0‐0‐22‐18MgO‐22S

Fosfato‐mono‐ KH PO 0‐52‐34

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Fosfato monopotasico (MKP)

KH2PO4 0 52 34

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KCl

• Es el mas comúnmente usado y el mas económico  

• Es altamente soluble en agua y de reacción neutral

• Se sintetiza por:

• K2CO3 + 2HCl ‐‐‐‐‐‐‐‐> 2KCl + CO2 + H2O

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K2SO4

• Fuente de K y S

• Presenta las mismas características que el KCl solo que al l bili lib SO S l lsolubilizarse, libera SO4‐S al suelo

• Importante para cultivos sensitivos a Cl (solanaceas, tabaco) 

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KNO3

• Excelente fuente soluble de K 

• Se puede usar aplicaciones foliares en diferentes cultivos oSe puede usar aplicaciones foliares en diferentes cultivos o por fertigacion

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SulPOMag

• Sulfato de potasio y magnesio 

• Es obtenido del mineral langbeinita, el cual es refinado hastaEs obtenido del mineral langbeinita, el cual es refinado hasta obtener el fertilizante comercial.  

• Buena fuente de K y Mg

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7‐6.1  Proceso de disponibilidad para las plantas

• Una vez el K se solubiliza, la disponibilidad de K es la misma (sin importar cual fue su fuente original)  

• El K+ puede estar sujeto a:El K puede estar sujeto a:• mantenerse en solución• formar parte del K intercambiable• ser absorbido por la planta• lixiviación (especialmente en suelos arenosos con CIC baja y bajo contenido de MO)

• puede ser fijado

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7‐6.2  Manejo de K en se suelo

• Evitar grandes aplicaciones de K, fraccionar especialmente en suelos arenosos

• La aplicacion de altos niveles genera consumo superfluo• La aplicacion de altos niveles genera consumo superfluo "luxury consumption"

• Se puede aplicar en banda para mejorar la eficiencia de utilización especialmente en suelos arcillosos con alta capacidad de fijación de K.

• Devolver residuos de cultivos y abonos orgánicos devuelven K al suelo

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al suelo

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7‐6.3  Factores que influyen en la aplicación de K

• Cultivos (requsitos nutricionales, niveles de extracion)• Equipo y mano de obra disponible• Tipo de suelo• Cantidad de fertilizante y época de aplicación• Combinación con otros fertilizantes• Disponibilidad de agua en el suelo

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7‐6.4  Metodología y forma de aplicación

• Aplicación al voleo sin incorporación• Aplicación al voleo incorporado• Colocación con la semillaColocación con la semilla• Localización en banda incluyendo debajo y a un lado de la 

semilla• Fertigación• Combinaciones

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7‐7 Ejemplos de recomendaciones de fertilización con K en Puerto Rico

Ñame 

Recomendación de 1 800 lbs/acre de 14‐3‐13‐3MgORecomendación de 1,800 lbs/acre de 14‐3‐13‐3MgO

= 234 lbs K2O/acre = 263 kg K2O/ha

Una cosecha de altos rendimientos (30 ton/ha) puede extraer (N‐P2O5‐K2O): 252‐54‐234‐54 (kg/ha)

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Yautía• Recomendación de 1,200 lbs/acre de 10‐5‐15‐3MgO

= 180 lb K2O/acre =  202 kg K2O/ha

TTomate • Recomendación 200 lbs K2O/acre

Aplicar 400 lbs K2SO4/acre = 448  kg/ha de K2SO4

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Plátanos

• Recomendación de 2,800 lbs/acre de 10‐2‐25‐3MgO

= 700 lb K2O/acre = 785 kg K2O/ha

G iGuineos 

• Recomendación de 2,800 lbs/acre de 12‐2‐30‐3MgO

= 840 lb K2O/acre = 942 kg K2O/ha

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7‐8 Uso de fertilizantes en formulacionesEj. 15‐5‐10

Fuente Conc. (%) Cantidad N P2O5 K2O

SA 21N

DAP 18N‐46P2O5

KCL 60 K2O

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Relleno