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LafertilidaddelossuelosyelusodenutrientesenlaproducciónagrícolaextensivadeArgentina1
FernandoO.GarcíaayMartínDíaz-ZoritabaIPNIConoSur-Av.SantaFe910–(B1641ABO)Acassuso,BuenosAires,[email protected]
bMonsantoBioAg-Calle10753–(B1629MXA)P.I.Pilar,Pilar,BuenosAires,Argentina–[email protected]
IntroducciónLos suelos de producción de granos en la región pampeana y las áreas del noroeste y noresteargentino,sehanconsideradodealtafertilidadensucondiciónprístina,conelevadoscontenidosdemateriaorgánica(MO),altasaturacióndebases,yadecuadoscontenidosdemicronutrientes(LavadoyTaboada,2009).Enlaregiónpampeana,solamentelossuelosdelazonadelsurdelasprovinciasdeBuenosAiresydeEntreRíos,mostrabanbajosnivelesoriginalesdefósforo(P)extractable(PBray1menoresde10-15mgkg-1)ensucondiciónprístina(Darwich,1983).La adopción de rotaciones agrícolas-ganaderas en la región pampeana, con periodos bajo cultivosanualesybajopasturas,permitieronmantenerlatasadepérdidadefertilidadennivelesmoderados.EnelperiodobajopasturasserecuperanlosnivelesdeMOylafertilidadfísicadelsueloluegodelosperiodos de cultivos anuales, principalmente bajo laboreo (Studdert et al., 1997). Estas mejorasparcialesdeMOpermitíanrecuperarladisponibilidaddenitrógeno(N)ydeazufre(S)yatenuabanlaextracciónanualdenutrientescomoP,entreotros.A partir de los ’80 se genera una expansión de la agricultura con reducción de los periodos bajopasturasintensificándosehaciamodelosde“agriculturacontinua”desdelosiniciosdeladécadadel90’.Entre1990y2013, laproduccióndelosprincipalescultivosdegrano(soja,maíz,trigo,sorgoycebada) casi se triplicó, aumentando el área sembrada en aproximadamente un 100% eincrementándoselosrendimientos,segúncultivos,entre13%y130%(Figura1).
1Capítulodellibro“ElDeteriorodelSueloydelAmbientedelaArgentina”editadoporlaFundaciónparalaEducación,laCienciaylaCultura–FECIC-en2015.http://fecic.org.ar/prosa.php?area=prosa_editorial.
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Figura 1. Producción, área sembrada yrendimientos promedio de soja, maíz, trigo,girasol, sorgo y cebada en Argentina en elperiodo 1990-2013. Fuente: MinAgri(http://dev.siia.gov.ar/).
Laadecuadanutricióndecultivosexplicaenparteelcrecimientodelaproduccióndeloscultivos.Anivelmundial, se estimaunaportemediodeentreel 40%yel 70%mientrasqueestudios localesdescriben aportes de entre el 6% y casi el 300% dependiendo de los cultivos, los rendimientosalcanzablesylascondicionesdefertilidaddelossuelos(García,2009).SegúnAlvarezetal.(2012),lafertilizaciónenArgentinacontribuyóenun16%alincrementodelosrendimientosentre1967/68y2007/08.Esteaporte,menoraloscitadosinternacionalmente,seatribuyealaaltafertilidadoriginaldelossuelosagrícolas,lasreducidasdosisdefertilizaciónaplicadasyalpredominiodesojaquefijaNatmosférico para cubrir sus requerimientos en este elemento. Si bien en los últimos 20 años elconsumoaparentedefertilizantesseincrementómarcadamente,losbalancesdenutrientessonaúnnegativos con lo cual sus reservas en los suelos disminuyen afectando la sustentabilidad de lossistemasdeproducción(CruzateyCasas,2012;GarcíayGonzálezSanjuan,2013).Enestecapítulosedescribenydiscuten,enparticularpara laregiónpampeana, i) laevoluciónyelestadoactualdelafertilidaddesuelosidentificandolaextensióndelimitacionesnutricionales,ii)elusodenutrientesenlaagriculturaextensiva,yiii)algunasconsideracionessobreprácticasdemanejoparamejorarlaproductividaddeloscultivosylasustentabilidaddelossistemasEvoluciónyestadoactualdelafertilidaddelossuelosLas dinámicas del N y el S en el suelo están estrechamente ligadas a la dinámica de carbono (C)principalcomponentedelaMO.Esta,enlaagriculturapampeanayextrapampeana,hasidofuentemayor de N, de S, y también de P, disminuyendo a partir de la introducción de la agricultura,principalmentebajoprácticasdelaboreo(Casas,1998;UrricarrietyLavado,1999).Enunaevaluaciónreciente,SainzRozasetal.(2011),comparando613muestrasdesuelosbajoprácticasagrícolascon568muestrasdesuelosbajocondiciónprístina,determinaronreduccionesdelaMOdeentreel20%yel40%(Figura2).Enpromedio,lossuelosagrícolaspresentabancontenidosdeMOdel2,9%ylosprístinos del 4,0%. Asumiendo una relación C:N:S de 140:10:1,3, la disminución media deaproximadamenteel1%enlaconcentraciónsuperficial(0a20cm)deMO,equivalealadisminuciónenunos1050kgha-1deNy135kgha-1deS.
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Rend
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Enlosúltimos20años,lamenorreservadeNorgánico,juntoalamayordemandadeloscultivos,haresultado en respuestas generalizadas y crecientes a la fertilización con N en maíz, trigo y otroscultivos.LasdeficienciasyrespuestasaSsedetectaronhaciamediadosdelos90´enelsurdeSantaFe(MartínezyCordone,1998y2005),yseextendieronrápidamenteacasitodalaregiónpampeana(Cartaetal.,2001;Ferrarisetal.,2004;Paganietal.,2009;Garcíaetal.2010).EstasdeficienciasyrespuestasaSseasociaroncon lamayordemandade loscultivospor laextensiónde losperiodosbajocultivosanuales,laaltafrecuenciadesoja,laadopcióndelasiembradirectaylosincrementosderendimientos.En el relevamiento de Sainz Rozas et al. (2011), los valoresmedios de pH enmuestras de suelosagrícolas(6,58)fueronun4,2%inferioresquelosdesuelosprístinos(6,87)(Figura2),indicandounatendenciaalaacidificacióntambiéndescriptaporotrosautores(Vázquez,2011).Laacidificaciónsedebealapérdidadebases[calcio(Ca),magnesio(Mg)ypotasio(K)],queseatribuyealaextracciónporloscultivos,lasperdidasporlavadoy,enmenormedida,alincrementoenelusodefertilizantesamoniacales. En particular, para el caso de K, Correndo et al. (2012) reportaron disminuciones,respectoalacondiciónprístina,enlosnivelesdeKintercambiableenArgiudolesyHapludolesbajoproducción agrícola en el sur de Santa Fe. Sin embargo, los niveles extractables actuales aún sonsuperioresalossugeridoscomolimitantesparaelnormalcrecimientodeloscultivos.
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Figura2.Rangosdemateriaorgánica(MO)(figurasuperior)ynivelesdepH(figurainferior)ensuelos
prístinosybajoagriculturaenlaregiónpampeana(SainzRozasetal.,2011).EsabundantelainformaciónderelevamientosdenivelesdePextractabledelossuelosquemuestralapaulatinareduccióndeesta fracciónendiferentesáreasdeproducciónagropecuariaenrelaciónconlaocurrenciadebalancesnegativosdeesteelemento(Darwich,1983;Díaz-Zorita,2012;GarcíayGonzálezSanjuan,2013).Porejemplo,enlaregióndelapampaarenosaseidentificantresperíodosenelanálisisdelaevolucióndelosnivelesextractablesdeP(Figura3).Tantoenelprimero,duranteel predominio de sistemas ganadero-agrícolas extensivos, como en el posterior de expansión deprácticasagrícolasconmoderadousodefertilizantes,seobservandisminucionesenestenutriente.En concordancia con el crecimiento en la incorporación de prácticas de fertilización con P para laproduccióndecultivosagrícolas,loscambiosmediosobservadosenelúltimoperíodosondemenormagnitudorelativamenteestables.Durantelosúltimos20años,disminuyólasuperficiedeambientesnolimitadosenPparalanormalproduccióndecultivosdegranosenlaregiónpampeana(Figura4).Actualmente,aproximadamenteel50%deláreaagrícoladelaregiónmuestracontenidosdePextractableinferioresaloscríticosparalanormalproduccióndelosprincipalescultivosdecosecha(SainzRozasetal,2012).
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Figura3.Evoluciónaparentede losnivelesde fósforoextractable (métodoBrayKurtz1)ensuelosagrícolasdelaregióndelapampaarenosa.Elaboraciónapartirde6125muestrasde0a20cmdeprofundidad(Díaz-Zorita,2012).
Figura4.RangosdeconcentracióndeP-BrayI(BrayyKurtz,1945)ensuelosdeaptitudagrícoladelaregiónpampeanaen1980(Darwich,1983),en1999(N.A.Darwich,1999,com.personal)yen2005-06(SainzRozasetal.,2012).
Encuantoa losmicronutrientes, relevamientosrealizadosporFAOa finesde los ´70determinaronsolamentealgunossuelosconbajosnivelesdecobre(Cu)ydezinc(Zn) (Sillanpaa,1982).Hacia lasdécadasdel‘80y‘90,lafertilizaciónconestoselementosnoresultaronenrespuestassignificativas,conexcepcióndealgunasexperienciasconboro(B)engirasoleneloestedelaregiónpampeana.ElrelevamientorealizadoporSainzRozasetal. (2013)sugiereque lasprácticasagrícolasen laregiónpampeana no habríanmodificado significativamente los niveles extractables de cobre (Cu), hierro(Fe)ymanganeso(Mn).Estos,engeneral,muestrannivelesconsideradoscomonolimitantesparalanormalproduccióndelosprincipalescultivosdegranos.Enparticular,laacidificaciónobservadabajoagriculturaexplicaríaelincrementoenlosnivelesextractablesdeFeydeMn.Encambio,losvaloresmás frecuentes de B y de Zn extractables determinados actualmente en suelos agrícolas soninferiores a los que se encuentranbajo condicionesprístinas (Tabla 1, Figura 5) y en ambos casossugierenlaocurrenciadeposibleslimitacionesparalanormalproduccióndecultivos,principalmenteenelcentro-oestedelaregiónpampeana(SainzRozasetal.,2013).Encoincidencia,enestaárea,lafrecuenciadeestudiosquemuestranaumentosenproducciónalaplicarZnenmaízoBensojaescreciente(Fontanettoetal.,2009;Espositoetal.,2011;Ferraris,2011;MichielsyRuffo,2012).
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Figura5.Rangosdevaloresdeboro(B)(figurasuperior),ydezinc(Zn)(figurainferior)ensuelosdela
regiónpampeanaensuelosprístinosyconprolongadahistoriaagrícola.Fuente:SainzRozasetal.(2013).
Tabla1.Valoresmásfrecuentes(mediana)delosvaloresdeboroyzincextractablesentreszonasde
laregiónpampeana(SainzRozasetal.,2013).
ZonaBoro Zinc
Prístino Agrícola Prístino Agrícola ------------------------------mgkg-1------------------------------
NBs.As.–SSantaFe 2,0 1,4 4,8 1,1 OBs.As.–ELaPampa 2,4 1,8 2,9 0,9
SBs.As 2,5 2,0 1,9 0,8
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UsodefertilizantesenlaagriculturaextensivaLanutricióndecultivos,ylafertilizaciónenparticular,hanmostradounaparticipacióncrecienteenlos sistemas de producción de cultivos extensivos pampeanos en los últimos 20 años. Distintosfactoreseconómicos,comerciales,logísticos,técnicosycientíficossecombinaronainiciosdelos’90parapermitir laexpansióndelusodefertilizantesenArgentinaquepasódeaproximadamente250mil toneladas en 1991 a 3,7millones de toneladas en 2007 y 2011 (Figura 6). En este periodo, elconsumocrecióaunatasadeaproximadamente149miltoneladasanualesdestinándosecasiel80%deltotaldefertilizantesalosprincipalescultivosdegrano(trigo,maíz,soja,girasol,sorgoycebada).Históricamente, los fertilizantes nitrogenados tienen una participaciónmayoritaria en el consumorepresentandomásdedosterciosdelvolumenconsumido,laimportanciarelativadelosfosfatadoses creciente y próxima al 24%, y los potásicos representan el 2% del consumo total (Garre et al.,2012).
Figura6.EvolucióndelconsumoaparentedenutrientesdefertilizantesenArgentinaenelperiodo
1993-2013.ElaboradoapartirdedatosdeMinAgriyFertilizarAC.Lasiembradirecta, losgenotiposdealtopotencialyelavanceen lastecnologíasdemanejode loscultivosy suprotección,entreotros factores,handadoelmarcoapropiadopara la inclusiónde lanutrición en los sistemas de producción. Este crecimiento acompañó la expansión agrícola,contribuyóalincrementodelaproducciónypermitiómejorarlosbalancesnutricionales.LaFigura7muestraqueelincrementoenlaproduccióndegranosserelacionaestrechamenteconelmayorusode fertilizantes, aunque no define el impacto directo del uso de fertilizantes en la producción. Laparticipacióndelafertilizaciónenelaumentoderendimientospuedeserestimadaenelaumentodelos rendimientos relativos de los cuatro principales cultivos de grano con respecto a 1993 (base100%) de casi 1,2% cada 100 mil toneladas de incremento en el consumo de fertilizantes. Estaestimación indicaría que la fertilización habría contribuido entre 40% y 45% al crecimiento en laproduccióndegranosobservadoenArgentinaentre1993y2011.
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Figura7.RelacióndelaproduccióndegranosconelconsumodefertilizantesenArgentina(a)ycon
el rendimiento relativo de cultivos de grano (Base 1993 = 100%) (b). Periodo 1993-2011(GarcíayGonzálezSanjuan,2013).
Apesardelcrecimientoenelusodefertilizantes,sibienlarelacióndeaplicacióndenutrientesconrespecto a la remoción en la producción de los principales granos se incrementó, fue insuficienteparaelmantenimientodebalancesaparentesdefertilidaddesuelos(Figura8).EnlaFigura9,parael casodeP, valoresde remoción/aplicación superioresa1muestranbalancesnegativosmientrasquelosinferioresa1indicanbalancespositivos.Paratodosloscasos,lamayorextracciónrelativaseobservó con anterioridad al 2002 decreciendo en los períodos siguientes. Las estimaciones paracultivosdetrigoydemaízsugierenlaocurrenciadebalancesaparentespositivosapartirdelperíodo2003/07ysimilarcomportamientomedioseobservóparagirasolentre2008y2011.Sinembargo,ensoja si bien se describe un comportamiento similar tendiendo a mejorar la relación entre laextraccióny losaportesporfertilizaciónalcultivo, los índicesderemociónindicanlaocurrenciadebalances negativos. En parte, este comportamiento se sustenta en la expansión e intensificaciónproductivaen suelos conalta fertilidadnatural deP (ej. regionesdelNEAydelNOA), ademásdelaprovechamientoparcialdelosexcedentesrelativosdelnutrienteensecuenciasconcerealesdondeseestimaronbalancesaparentespositivosdeP.OtroaspectoaconsideraresquelaextraccióndePen los granos de soja utilizada para la estimación es de 6,2 kg P por tonelada de grano, y se hanobservadoextraccionesmenoresaestevalorenmuchasevaluaciones.
Figura8.RelacionesAplicación/Remocióndenitrógeno(N),fosforo(P),potasio(K)yazufre(S)para
loscuatroprincipalescultivosdegranodeArgentina(soja,maíz,trigoygirasol)enelperiodo1993-2013.ElaboradoapartirdedatosdeMinAgriyFertilizarAC.
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Relacion
Aplicacion/Re
mocion N P K S
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Figura9.Cambiosenlarelaciónentre laremocióny laaplicacióndefósforopara laestimacióndel
balanceaparentemediodelnutrienteencultivosdegranosenArgentinaentre1993y2012(AdaptadodeGarcíayGonzálezSanjuan,2013).
Manejoeimpactodelanutrición/fertilizacióndecultivosenlaagriculturaextensivaEnelestadoactualdelossuelosagrícolasargentinos,dondeescrecientelaocurrenciadesitiosconoferta limitada de nutrientes, en asociación a desbalances entre aportes y extracciones, esimperativomejorarlosdiagnósticosdefertilidadylaaplicaciónderecomendacionesdefertilización.Los análisis de suelos son herramientas fundamentales para avanzar en esta mejora (García yCiampitti, 2010). En Argentina, el muestreo de suelos para ajustes de fertilización es de bajaintensidaddeuso(1muestracada250haagrícolas)encomparación,porejemplo,conBrasildondeseestimaque la intensidadesde1muestra cada32ha.Además,unavanceen la elaboracióndediagnósticos de fertilidad es el uso de muestreos de suelos inteligentes o sectorizados segúnunidadesdemanejoygeo-referenciadosintegrandonosoloindicadoresdeofertadenutrientessinotambién otras propiedades que se relacionan con la producción de los cultivos (ej. profundidadefectiva,presenciadeimpedimentosaldesarrollodelasraíces,etc.).Enestesentido,ladelimitacióndesectoresproductivoscontrastantesatravésdelafotointerpretacióndeimágenessatélites,mapasderendimiento,sensoresremotosyotrasherramientasjuntoaindicadoresdefertilidaddesuelosydeproduccióndecultivos,permitemejorarlaelaboraciónderecomendacionesdefertilización.En el mediano plazo, parte de las mejoras en el manejo de la fertilización se vinculan con elsostenimiento de una alta productividad de cultivos como herramienta para el incremento en losaportesdeMOy,atravésdeesta,mejorarelcicladodenutrientesylascondicionesdeproducción.Tambiénesrelevanteelplanteodeestrategias integradasdefertilizaciónensecuenciasdecultivosaprovechando la residualidad de nutrientes en escenarios de balances positivos de fertilización oincluyendo tratamientos conmicroorganismosque contribuyanalusomáseficientedenutrientes.Enestemarco,sonvariaslasopcionesque,apartirdeprocesosdirectos(ej.fijacióndeNatmosférico
0.47 0.47
0.160.09
0.72
0.83
0.43
0.13
0.890.98
0.55
0.28
0.85
0.68
0.37 0.39
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Trigo Maiz Girasol Soja
Aplicación/Re
moción
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2008-2012
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en leguminosas) o derivados (ej. promoción del crecimiento de raíces, solubilización de fosfatos,etc.),mejoranlosresultadosdelaaplicacióndefertilizantes.La adopción de mejores prácticas de manejo de nutrientes y fertilizantes siguiendo el ManejoResponsable de los 4Rs o “los cuatro requisitos” (IPNI, 2013) contribuye a unamayor eficiencia yefectividaddeusodelosnutrientesdisponiblesy/oaplicadosquesereflejaenaspectosproductivos,económicos y ambientales. La adopciónde la dosis correcta aplicada con la fuente correcta, en elmomentocorrectoylaubicacióncorrectapermitemaximizarlaproducciónylaeficienciadeusodeotros recursos e insumos,mantener y/omejorar la fertilidad de los suelos y evitar problemas decontaminacióndeaguas,suelosyaire.Porejemplo,enlaReddeNutriciónCREA-IPNI-ASPenelSurde Santa Fe, la fertilización balanceada con N, P y S en maíz ha resultado en rendimientos másestables con incrementosdelordendel53al241%,ybeneficiosadicionalesde401a870US$ha-1(García et al., 2010; Correndo et al., 2014). En la misma red experimental, la evaluación depropiedadesquímicas,físicasybiológicasluegode12añosdeexperimentaciónhamostradoquelafertilización NPS produjo incrementos en la concentración de MO (0-20 cm) y en la actividad ybiomasamicrobiana(Grümbergetal.,2012),ymejorasenlaestabilidaddeagregadosydisminucióndeladensidadaparenteenalgunossitios.
ConsideracionesfinalesLa agricultura argentina se desarrolló inicialmente basándose en la alta fertilidad natural de lossuelos, con bajo uso de fertilizantes y, en el caso de la región pampeana y peri-pampeana, conrotaciones de cultivos anuales y pasturas perennes. El deterioro progresivo de la capacidad deabastecimiento de nutrientes como resultado de pérdidas de MO y de balances negativos denutrientesconextraccionessuperioresa lasaplicacionesgeneródeficienciasdeN,PySque,enelmarco de una agricultura sustentable, deben ser eliminadas para lograr altos rendimientos.Simultáneamente, la remoción creciente de bases y micronutrientes ha resultado en procesosincipientesdeacidificaciónydedeficienciadeelementoscomoByZn.Desdeladécadadel´90,apartirdeunacombinacióndefactoreseconómicos,comerciales,técnicos,científicos y logísticos, se incrementó el uso de fertilizantes en cultivos extensivos contribuyendohasta en un 45% al incremento de la producción agrícola. En este contexto, es recomendable laimplementacióndeprácticasdemanejoquecontemplenmejorasenlosdiagnósticosdefertilidaddesuelosintensificandolosanálisisdesuelosconestrategiasdemuestreosinteligentessegúnzonasdemanejo, además de la incorporación de ajustes de fertilización según secuencias de cultivos y laintroduccióndemicroorganismosquemejorenlaeficienciadecaptacióndelosnutrientesaplicados.La intensificación productiva sustentable debe incluir el manejo de rotaciones, siembra directa,cultivosdecobertura,nutricióndesueloycultivos,yotrasprácticasquepermitanpreservarlaMOyhacerunusoeficientedel aguayotros recursose insumos. Lanutriciónde suelos y cultivosdebepensarseintegralmenteymásalládelcultivoinmediatoparaproveerdeunaadecuadafertilidaddelos suelos y contribuir a alcanzar los objetivos de sustentabilidad ecológica, económica y social denuestrossistemasdeproducción.BibliografíaAlvarezC.,H.SteinbachyR.Alvarez.2012.Elroldelosfertilizantesenlaagricultura.EnAlvarezR.,PrystupaP.,Rodriguez
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