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FilosofFilosofíías para Uso del Anas para Uso del Anáálisis de lisis de Suelo y Manejo de la FertilizaciSuelo y Manejo de la Fertilizacióónn
con Fcon Fóósforo y Potasiosforo y Potasio
Antonio P. MallarinoAntonio P. MallarinoIowa State UniversityIowa State University
Manejo de Fertilidad
Filosofía predominante de productores en el Cinturón del Maíz para manejo del fósforo (P) y potasio (K).El sistema de uso del análisis de suelo y recomendaciones de fertilización.Filosofías para interpretación y uso de los análisis de suelo e implicancias prácticas para el manejo.Mis opiniones en cuanto formulación y uso de recomendaciones.
Suelos/Clima en el Cinturón del Maíz
Suelo franco o franco-limoso, 3 a 6% materia orgánica, pH 5.6 a 8.2 (calcáreos), sin horizonte profundo arcilloso.Suelos originalmente muy deficientes en P, algunos bajos en K, ahora niveles altos debido a los años de fertilización y a la filosofía de manejo de los productores.Hielo y nieve 4 meses, 750 a 1000 mm de lluvia en el resto. Clima y suelos ideales para cultivos de verano, malos para otros.
Que Hacen los Productores?
Muestreo y análisis de suelo cada 4 años.Filosofía de manejo: subir gradualmente el nivel de P y K a niveles óptimos o altos.Mantenimiento basado en remoción de P y K con la cosecha.Aplicación de la doble dosis de P y K para la rotación maíz-soja una sola vez antes del maíz. Refertilizan alfalfa o pasturas. No arriesgan deficiencias para asegurar buen retorno a otros insumos o costos.
Que Hacen los Productores?
Consultores muestrean suelos y los distribuidores aplican el fertilizante.Muy poco o nada de uso de aplicación bandeada, aún en siembra directa.El bandeado de fertilizante granulado con la sembradora ha desaparecido: manejo complicado, sembradoras grandes.Algo de uso de starter N-P-K liquido aplicado en la línea para maíz (en la norte mas fría o en siembra directa).
El Sistema de Recomendaciones
Análisis de suelo y clases interpretativas. Útiles pero alto error e incertidumbre.Dosis para suelos deficientes basadas en datos de respuesta, pero como para alcanzar máximos rendimientos. Mantener análisis de suelo óptimos basado en remoción con la cosecha.No se confunde retención de P y K por el suelo con fijación. La retención se puede manejar en beneficio del productor.
Información Base: Universidad
Calibraciones de análisis de suelo:» niveles críticos y dosis para las clases
interpretativas bajas.Efecto de esas dosis de fertilizante en el análisis de suelo post-cosecha.Concentración de P y K en grano o planta.Ensayos de larga duración:» determinación de las necesidades de
mantenimiento y de remoción con las cosechas.
Información del Productor
Resultado de análisis de suelo periódicos.Cultivo: diferentes necesidades para niveles de análisis de suelo bajos.Parte cosechada y nivel de rendimiento para estimar remoción (a mediano plazo).Consideraciones sugeridas:» Tenencia, situación económica, actitud
respecto a riesgo y manejo complejo» Pasturas: producción o total o en periodos
críticos?
Calibraciones para Fósforo
0 10 20 30 40 50 60 70
REN
DIM
IEN
TO R
ELA
TIVO
(%)
0
20
40
60
80
100
MAIZ
P DISPONIBLE (Bray-1, ppm)
B O ClasesinterpretativasA MAMB
0 10 20 30 40 50 60 70
SOJA
B O A MAMB Clasesinterpretativas
Profundidad de muestreo: 15 cm,
Respuesta grande ymuy probable
Incertidumbre, respuestapoco probable
Clase Iowa Wisconsin------------------- % -----------------------
< 5< 1Muy Alto
5 – 30< 5Alto
30 – 60< 25Optimo/Medio
60 – 9065Bajo
> 90> 80Muy Bajo
Probabilidad
Probabilidad de Respuesta
Calibraciones para FósforoAdecuación de las Calibraciones a la Economía
RET
OR
NO
NET
O ($
/ha)
ANALISIS DE SUELO (P Bray-1, ppm)0 10 20 30 40 50 60 700 10 20 30 40 50 60 70
120
60
0
60
120
180
240
300MAIZSOJA
MAIZSOJA
50 kg P2O5/ha
B O ClasesInterpretativasA MAMB B O A MAMB
Precios Historicos50 kg P2O5/haPrecios Actuales
ClasesInterpretativas
Incertidumbre
Muy claro
Muy claro
Investigación para Mantenimiento
0 3 6 9 12 15 18 21 24 270
10
20
30
40
50
60
70
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27
Bra
y-1
P In
icia
l (pp
m)
= 75= 50= 25= 0
P Inicial Optimo P Inicial Muy AltoAplicación
discontinuada
Años de Cultivo (Maíz y Soja)
kg P2O5/ha/año
Rotación Maíz-Soja
Investigación Reciente5 Sitios Típicos y Promedio
NERF
Bra
y-1
Soi
l P (m
g/kg
)
0
10
20
30
40
50
60
NIRF NWRF
SERF
1994 1996 1998 2000 2002 2004 20060
10
20
30
40
50
60SWRF
Year1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006
MEAN
1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006
No P28 kg P/ha
No P28 kg P/ha
No P28 kg P/ha
No P28 kg P/ha
No P28 kg P/ha
No P 28 kg P/ha
Relación Remoción de P y P en el Suelo
Rotacion Maiz - Soja
Años de Cultivo1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
Rem
ocio
n Ac
umul
ada
de P
(kg/
ha)
-250
-200
-150
-100
-50
0
Cam
bio
de P
Bra
y-1
(ppm
)
-10
-8
-6
-4
-2
0
Remocion de P
P Bray-1
Remoción con las Cosechas
CultivoUnidad ParaRendimiento P2O5 K2O
Maiz Ton 6.7 5.4Maiz silo Ton grano equiv 9.8 22Maiz silo Ton, 65% H2O 3.9 8.8Soja Ton 13.3 25
Festuca Ton 13.2 73
Trigo Ton 10.0 5.0Alfalfa Ton 13.8 44Trébol Rojo Ton 13.2 39
kg / Unidad Rendimiento
Pm-1688 pub.
Remoción de P y Rendimiento
SOJA CON SIEMBRA DIRECTA
Rendimiento de Grano (kg ha-1)1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
Rem
ocio
n de
P (k
g P 2O
5/ha)
0
10
20
30
40
50
60
70
Y = -3.7 + 0.013Xr ² = 0.67
Remoción de K y Rendimiento
SOJA CON SIEMBRA DIRECTA
Rendimiento de Grano (kg ha-1)1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
Rem
ocio
n de
K (k
g K
2O/h
a)
20
40
60
80
100
120
Y = 0.27 + 0.021Xr ² = 0.76
Recomendaciones para Fósforo
Mantener, asume 9400 y 3400 kg/ha demaíz y soja, se ajusta para cada campo.No se recomienda mantener el nivel Alto.
Subir, lentamente
Fósforo Disponible (0-15 cm): Categorías y RangosMétodo de Análisis Muy bajo Bajo Optimo Alto Muy alto
------------------------------ ppm -------------------------------Bray-1 o Mehlich-3 0-8 9-15 16-20 21-30 31+Mehlich-3 por ICP 0-15 16-25 26-36 36-45 46+
Olsen 0-5 6-10 11-14 15-20 21+
Cultivo Dosis de P2O5 a Aplicar------------------------------ kg/ha ------------------------------
Maíz 100 75 55 0 0Soja 80 60 40 0 0
Rotación 160 115 95 0 0
Recomendaciones para Potasio
Potasio Disponible (0-15 cm): Categorías y RangosMétodo de Análisis Muy bajo Bajo Optimo Alto Muy alto
------------------------------- ppm ------------------------------Acetato de amonio
o Mehlich-3 0-90 91-130 131-170 171-200 201+
Cultivo Dosis de K2O a Aplicar------------------------------ kg/ha ----------------------------
Maíz 130 90 45 0 0Soja 120 90 75 0 0
Rotación 220 165 120 0 0
Mantener, asume 9400 y 3400 kg/ha demaíz y soja, se ajusta para cada campo.No se recomienda mantener el nivel Alto.
Subir, lentamente
Fertilización Anual o BianualRotación Maíz-Soja
1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Res
pues
ta R
elat
iva
Prom
edio
de M
aiz
y So
ja (%
)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
60 voleo, annual120 voleo, biannual 60 banda, annual
kg P2O5/ha/año Bray-1 PInicial = 10 ppmFinal control = 4 ppmFinal 60 kg = 46 ppm
Filosofía de las Recomendaciones
Un híbrido entre los conceptos estrictos de suficiencia y de "subir y mantener".Suficiencia: Hay un nivel optimo de análisis que se puede estimar con precisión. Se fertiliza cada cultivo con la dosis óptima de acuerdo a cada nivel inicial y relaciones de precios.Subir y mantener: Se fertiliza para subir el nivel al óptimo y se mantiene ese nivel con la fertilización que corresponda.
Manejo Basado en Suficiencia
Requiere buen conocimiento de las dosis óptimas para cada cultivo, y del nivel inicial y precisión en el análisis de suelo.Aumenta el retorno por kg de nutriente y también el riesgo de perder respuesta total y retorno a la produccion.Requiere atención y cuidado, tal vez muestreo frecuente y formas de aplicación costosas.Buena opción para suelos “fijadores”.
Manejo Basado en Mantenimiento
Sencilla, fácil de implementar.Puede reducir el retorno por kg de nutriente pero también reduce el riesgo de disminuir el retorno a la producción.Menor impacto de errores de calibración de análisis de suelo, recomendaciones, y de muestreo.No requiere muestreos frecuentes ni métodos de aplicaciones costosas.Razonable en suelo poco o no “fijadores”.
Recomendaciones y Tipo de Riesgo
Modificado de D. Leikam. KS
Programa deSuficiencia
Programa Subiry Mantener
Riesgo de que el ultimo incremento no sea económico
Riesgo que el nutrientelimite la productividad del sistema, no solo el retorno total al insumo fertilizante
AltoRiesgo
BajoRiesgo
Nivel de Insumo
y FlexibilidadNutriente en el Suelo
AltoRiesgo
BajoRiesgo
Ren
dim
ient
o R
elat
ivo
(%)
Muy Bajo Bajo Optimo Alto Muy Alto
100
50
30+ ppm
Alta Probabilidadde Respuesta y
Beneficio Económico
Casi NulaProbabilidadde Respuesta.No Beneficio
BajaProbabilidadde Respuestay Beneficio
8.5 ppm 15.5 ppm 20.5 ppm
Recomendación paraMáximo Rendimiento y Subir
Recomendaciónde Suficiencia
RecomendaciónPara
Mantenimiento
Solo Starter
Nivel de P en el Suelo (Bray-1 o Mehlich-3, ppm)
Solo Starter
MediaProbabilidadde Respuestay Beneficio
Algunas Consecuencias
La filosofía de análisis de suelo y de fertilización determina en gran parte como se encaran otros aspectos:» eficiencia de uso o eficacia?» confianza en el análisis y frecuencia del
muestreo de suelo» métodos de aplicación (banda, voleo)» agricultura de precisión (densidad de
muestreo, monitores de rendimiento, técnica de fertilización variable)
Eficiencia de Uso = Eficacia?
Dosis bajas aplicadas a suelos deficientes son muy eficientes pero no efectivas!Maximizar retorno a la fertilización a un cultivo o a la rotación? A que plazo?Se considera la posibilidad de errores en análisis de suelo, impacto relativo de perder rendimiento por aplicar de menos o perder algo de ganancia por aplicar de más, y tiempo dedicado al manejo?
Respuesta y Eficiencia de Uso
Fertilizacion Potasica (kg K2O/ha)0 25 50 75 100
Ren
dim
ient
o (T
on/h
a)
6
7
8
9
10
11
12Respuesta de Maiz, Suelo Deficiente en K (96 ppm)
73 kg/kg
64 kg/kg
54 kg/kg45 kg/kg
Eficiencia de uso
Retorno Neto y Relación de Precios
kg K2O/ha25 50 75 100
Ret
orno
s N
etos
a K
($/h
a)
50
100
150
200
250
300
350
400$83/Ton Maiz$0.26/kg K2O
kg K2O/ha25 50 75 100
$73/Ton Maiz$0.44/kg K2O
kg K2O/ha25 50 75 100
$64/Ton Maiz$0.62/kg K2O
Muestreo y Análisis de Suelo
Herramienta útil pero imperfectaSujeta a errores e incertidumbre:» error de muestreo en el campo» error de análisis en el laboratorio» incertidumbre de las calibraciones e
interpretacionesErrores por fertilizar de menos tienen un mayor impacto económico que errores por fertilizar de más.
Variación y Número de Tomas
SUBMUESTRAS POR CADA MUESTRA COMPUESTA0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
INTE
RVA
LO D
E C
ON
FIA
NZA
(+-p
pm)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
EJEMPLO PARA FOSFOROArea = 1/2 Hectárea
Bray-1 promedio = 19 ppm
Forma de Aplicación: Casos PosiblesR
endi
mie
nto
BANDA
VOLEO
Dosis de Fósforo o Potasio
BANDA
VOLEO
BANDA
VOLEO
BANDA
VOLEO
Resultado comun Resultado comun
Poco comun Poco comun
Maíz con Siembra Directa en IowaPromedios de 5 localidades, 11 años cada una
Ren
dim
ient
o (to
n/ha
)
120
130
140
150
160
Control
30 kg P2O5
60 kg P2O5
B VB V
Control
FOSFORO POTASIO
30 kg K2O60 kg K2O
B VB V
7.4
8.1
8.8
9.5
10.2
Bandeado o Voleo a Largo PlazoRotación Maíz-Soja
1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
Res
pues
ta R
elat
iva
Prom
edio
de M
aiz
y So
ja (%
)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
30 Al voleo 60 Al voleo30 Banda60 Banda
kg P2O5/ha/año Bray-1 PInicial = 10 ppmFinal control = 4.3 ppmFinal 30 kg = 6.4Final 60 kg = 40 ppm
El Bandeado a Veces es MejorR
endi
mie
nto
(kg/
ha)
Al voleo
Banda con la semilla
Banda sobre la semilla
0 302.75
3.00
3.25
3.50
30 30Dosis de P (kg P2O5/ha)
D. Westfall. Colorado
Impacto de la Filosofía de Manejo
Aún habiendo mejor efecto del bandeado a dosis bajas, realmente no importa si se usan dosis al voleo para:» subir niveles de suelo en cierto plazo» mantener niveles óptimos» se fertiliza para mas de un año
Momento y método de aplicación no son críticos: flexibilidad, bajo costo, manejo sencillo, bajo riesgo de perder respuesta y retorno total a la producción.
Tecnología de Aplicación Variable
Se está usando mucho para encalado, P, y K para maíz y soja.Requiere muestreos de suelo confiables y buenas estimaciones de remoción con las cosechas.
Técnica obviamente muy prometedora pero realmente mejora el rendimiento, retornos económicos, y el manejo de nutrientes?
Respuesta Dentro de CamposC
orn
Yiel
d In
crea
se (b
u/ac
re)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
OH
L
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VL
L
O
VL
OH
Field 4 Field 6
Field 3
Field 5Field 2O
H
Field 1
LO
VL
L
Field 7 Field 8
VL VLVL
VL
L
L
LL
H HO
L = 91 to 130O = 131 to 170H = 171 to 200
VL < 90 ppmSoil K ClassesPotasio Para Maíz
Muestreo de Grilla, 0.25 ha
60 Experimentos con VRT
Respuesta positiva a la fertilización en 35 de los experimentos» Fósforo para maíz o soja:
– Variable: mejor en 2 experimentos– Uniforme: mejor en 2 experimentos.
» Potasio para maíz o soja:– Variable: mejor en 1 experimento– Uniforme: mejor en 1 experimento.
En promedio se aplica menos fertilizante con VRT, pero depende mucho del campo.
0
2
4
6
8
10
Cam
bio
de B
ray-
1 P
(ppm
)
Bajo Optimo AltoMuy Bajo
V
U
VU
VU
V
U
V = VariableU = Uniforme
Niveles de P Después de FertilizaciónVariable o Uniforme
Categoría de Análisis de Suelo
Porqué VRT no Aumenta Rendimientos?
Las áreas deficientes en los campos son pequeñas o manchones aislados.Las dosis aplicadas para niveles bajos, con el método uniforme o variable, son altas y aseguran máximo rendimiento.La estrategia es mantener la mayor parte del campo en niveles óptimos basado en monitores de rendimiento y remoción.Más efectiva en zonas con niveles bajos y usando el concepto de suficiencia.
Impactos de la Filosofía de Manejo
Suelos realmente fijadores, tenencia de la tierra inestable o mala situación económica?Ser conservador usando un concepto cercano al de suficiencia y ser "amarrete" en fertilizante puede tener sentido.Se prioriza la respuesta por kg de nutriente y el beneficio a este insumo.Pero puede no obtenerse el máximo retorno a la fertilización y a otros insumos, ya que se puede perder potencial de rendimiento.
Si la Deficiencia es Probable
Maximizar el beneficio para un cultivo, dos cultivos, o la rotación?Subir el nivel en cierto plazo o fertilizar solo para un cultivo?Cual es la forma más efectiva de usar el análisis de suelo para cada caso (intensidad, frecuencia)?Cual es el método de aplicación más efectivo para cada caso considerando practicidad y economía?
Si Estamos en el Nivel Óptimo
Cómo se mantiene ese nivel (dosis, frecuencia, método de aplicación)?Cual es la filosofía del productor en relación a» Riesgo: perder de ganar por aplicar
fertilizante de menos o perder ganancia por aplicar de más?
» Complicaciones de manejo, inversión en tiempo, y rompederos de cabeza?
Que Filosofía de Manejo es Mejor?
No hay una manera “mejor” de hacer recomendaciones y manejar la fertilidad.Los productores son empresarios y los agrónomos son técnicos con una visión más global que la nuestra.Los investigadores debemos proveer alternativas de manejo, no recetas rígidas.Productores y consultores deben exigir alternativas para poder adecuarlas a cada situación y filosofía particular.