10‐3. Recomendaciones de fertilización AGRO 4037 – Fertilidad de Suelos y Abonos Fecha de actualización: 9 de mayo 2016 Objetivos 1. Elaborar una recomendación de fertilización basado en un analisis de suelos (concepto de suficiencia) 2. Presentar la metodología tradicional utilizada en la recomendación de fertilización (concepto de extracción) 2 1 MejoresPracticasManejo de fertilizantes (Brulselma et al. 2008, Better Crops: 92(2): 13-15) 3 Por supuesto que la cantidad total recomendada no lo es todo porque: • • • • • • • Teconología disponible para el agricultor Fuente de fertilizantes disponibles Frequencia de aplicacion Momento de aplicación Epoca de aplicación Rentabilidad económica 4Rs ‐ http://www.nutrientstewardship.com/what‐ are‐4rs 4 2 La recomendación de fertilización puede estar basada en: • Lo que extrae el cultivo (extracción) • Requisito extracción (RE) = Cantidad máxima que extrae un cultivo (total de la planta, fruto) • Requisito nutricional (respuesta) • Requisito nutricional (RN) = Respuesta máxima a la aplicación de nutriente 5 Distinguir entre • • • Requerimiento interno nutricional – Nivel (kg/ha) de nutriente requerido por el cultivo en todo su ciclo de crecimiento que resulta en un rendimiento dado Requerimiento de fertilización – Nivel (kg/ha) de nutriente que hay que aplicar en forma de fertilizante que resulta en el mayor rendimiento posible Requerimiento de fertilización – se puede lograr basado en: • Conocimiento del requerimiento interno nutricional • Curvas de respuesta 6 3 Formulación de una recomendación de fertilización • Concepto de suficiencia • Concepto de extracción 7 Ejemplo de respuesta a la aplicación (modelo conceptual) 8 4 Cultivo Caña de azucar Caña de azucar (18 siembras consecutivas) Piña (cv. Red Spanish), Lares clay, Bayamón sandy loam Café Café Café Maiz Melón Pepinillo habichuelas Plátanos (San Antón) Plátanos (Humátas, Corozal) Batata (Ipomea batatas) Maiz (Pioneer X-306; exp. en campo) Cebolla (cv. Texas Grano 502) Maíz (Pioneer x-306) Maíz (Pioneer x-306) Arróz (cv. Sinaloa) Soya (Glycine max. L. (cv. Hardee) Maíz (Pioneer x-306) Maíz (Pioneer x-306) Maíz (Pioneer x-306) Habichuela (cv. Bonita) Yerba Pangola (forrajera para corte) Yerba Napier (Fajardo clay) Yerba Guinea (Fajardo clay) Yerba Pangola (Fajardo clay) Yerba Napier (Mucara, Catalina clay) Respuesta1 xx / + x xx/+ Referencia Samuels and Capó (1956) Bonnet, J. A. (1963) Samuels et al. (1956) x x x x + + + x + (45 kg P/ha) x (retoño) x x x + x x x + + x + +(4)/8 suelos x x x + Abruña et al. (1965) Abruña et al. (1959) Rodríguez et al. (1964) Spain (1971) Spain (1973) Spain (1973) Spain (1973) Samuels et al. (1978) Del Valle et al. (1978) Navarro and Padda, (1983) Fox et. al. (1976) Alers-Alers et al. (1979) Del Valle et al. (1981) Del Valle et al. (1981) Del Valle et al. (1981) Del Valle et al. (1981) Del Valle et al. (1981) Del Valle et al. (1981) Del Valle et al. (1981) Del Valle et al. (1981) Vicente-Chandler et al. (1983) Figarella et al. (1964) Figarella et al. (1964) Figarella et al. (1964) Figarella et al. (1964) + = respuesta positiva, - = respuesta negativa, x = no hubo respuesta 9 Ej. 3 - Respuesta de solanacea a fertilizante-N, -P y -K (Sotomayor et al. 2002) Relative yield (%) 100 Study number: 80 60 40 20 0 100 200 300 400 500 0 N rate (kg/ha) 100 200 300 400 500 0 P2O5 rate (kg/ha) 100 200 300 400 500 K2O rate (kg/ha) 10 5 Ej. 4 - Respuesta de guineo c.v. Grand Nain a fertilizante N (Irizarry et al. 2002) 11 Ej. 5 ‐ Respuesta de lineas puras de maiz a fertilizante‐N 3500 y = 1835 + 12.5 x - 0.03 x2 R2 = 0.71, p=0.01 Rendimiento (kg/ha) 3000 2500 2000 1500 1000 110 Rendimiento relativo (%) 100 y = 57.3 + 0.41 x - 1.1x10-3 x2 R2 = 0.80, p<0.01 90 80 70 60 50 40 0 Mucuna Cowpea 50 100 150 200 250 N (kg/ha) 12 6 Ej. 6 ‐ Respuesta de tomate a fertilizante‐N (Sotomayor et al. ) y = -0.0008x2 + 0.2945x + 73.241 2 R = 0.8226 A 60000 120.0 100.0 50000 80.0 40000 y = -0.461x2 + 170.99x + 40323 R2 = 0.8644 30000 20000 60.0 40.0 kg/ha %max Poly. (%max) Poly. (kg/ha) 10000 20.0 0 0 50 100 150 Relative yield (%) Tomato marketable yield (kg/ha) 70000 200 250 300 0.0 350 N level (kg/ha) 13 Metodología para realizar una recomendación de fertilización (concepto de suficiencia) 1. Escoger el cultivo y establecer Rmax y Resperado 2. Determinar cual es el nivel maximo de aplicacion para lograr el mas alto rendimiento (ej. lb/ac N, P2O5, K2O) – Requerimiento de fertilización nutricional 3. Realizar análisis de suelos (ej. P y K) 4. Modificar el nivel de aplicación (lb/ac) basado (i) en la totalidad o una porción del requisito nutricional del cultivo y (ii) la categorización del análisis de suelo, (iii) tecnología disponible, (iv) MPM (v) practicalidad 5. Establecer proporción mínima: N, P2O5, K2O 6. Seleccionar una formulación entre las disponibles basada en la proporción mínima seleccionada 14 7 Interpretación del análisis de suelo y recomendación de fertilización (RF) Categoría Interpretación Recomendación (RF) = Bajo 50 a 75% del potencial de rendimiento es esperado 1x * RN sin la adición del nutrimento. Siempre se espera un 1x 2x * RE aumento en rendimiento con la aplicación de nutrimento. Mediano 75 a 100% del potencial de rendimiento es esperado sin la adición del nutrimento. Se espera un aumento en rendimiento con la aplicación de nutrimento. 0.5x 0.75x * RN 1x 1.5x * RE Alto 100% del potencial de rendimiento es esperado sin la adición del nutrimento. No se espera un aumento en rendimiento con la aplicación de nutrimento. 0x * RN 0.5x 0.75x * RE (considerar lo que se remueve del suelo) • Recomendación fertilización (RF) • Requisito nutricional (RN) = Respuesta máxima a la aplicación de nutrimento • Requisito extracción (RE) = Cantidad máxima que puede extraer un cultivo 15 Guía para la interpretación de análisis de nutrimentos en suelos Nivel en el suelo1 Nutrimento Bajo Mediano Alto N total (%) < 0.1 0.1 – 0.2 P Bray 1 (ppm)2 < 10 10 ‐ 20 > 0.2 > 20 P Olsen (ppm) < 12 12 ‐ 35 > 35 Ca (cmolc/kg)3 < 3 3 ‐ 6 > 6 Mg (cmolc/kg) < 1.5 1.5 – 2.5 > 2.5 K (cmolc/kg) < 0.2 0.2 – 0.4 > 0.4 Fe (ppm)4 0 – 2.5 2.6 – 4.5 > 4.5 Mn (ppm) < 1.0 Zn (ppm) 0 – 0.5 Cu (ppm) < 0.2 > 1.0 0.6 – 1.0 > 1.0 > 0.2 1 Nivel bajo, mediano y alto significa una probabilidad alta, mediana y baja para encontrar respuesta al suministro del nutrimento. 2 Niveles de P extraíbles por pruebas de Bray I, Bray II, y Olsen bicarbonato. Fuente Muñiz Torres, 1992. 3 Niveles de cationes básicos extraíbles (Ca, Mg, K) con NH4OAc. Fuente Muñiz Torres, 1992. 4 Niveles para micronutrimentos (Fe, Mn, Zn, y Cu) extraíbles con DTPA. Fuente Havlin et al. 2005. 16 8 Posibles recomendaciones Categoría del análisis de suelo • Bajo ‐ Aplicar la totalidad del RN • Mediano – Aplicar entre ½ y ¾ el RN • Alto – Aplicar entre 0 y ½ el RN Potasio Fósforo Bajo Mediano Alto Bajo 120‐60‐300 120‐60‐200 120‐60‐100 Mediano 120‐30‐300 120‐30‐200 120‐30‐100 Alto 120‐0‐300 120‐0‐200 120‐0‐100 17 Ejemplo 1A ‐ (sin análisis de suelo) • • • • Maiz; Rmax de 12,000 kg/ha y Resperado es de 7,000 Requerimiento de fertilización para Rmax es de: 200‐60‐180 (N‐P2O5‐K2O) Requerimiento de fertilización para Resperado es de 130‐60‐180 (N‐P2O5‐K2O) No tengo análisis de suelo para ajustar P y K 18 9 Ejemplo 1B ‐ (con análisis de suelo) • • • • Maiz; Rmax de 12,000 kg/ha y Resperado es de 7,000 Requerimiento de fertilización para Rmax es de: 200‐60‐180 (N‐P2O5‐K2O) Requerimiento de fertilización para Resperado es de 130‐60‐180 (N‐P2O5‐K2O) Análisis de suelo para P es med y para K es alto, por lo que aplicaré 130‐30‐90 (N‐P2O5‐K2O) 19 Ejemplo 2 – Recomendación de fertilización 1. Cultivo plátano (zona sur), Rmax = 58,000 lb/acre, Resp = 40,000 lb/acre 2. Requerimiento de fertilización = 200‐60‐400 (lbs/acre) 3. Análisis de suelos (P=Med, K=Alto) 4. Modificar RN: 200‐30‐125 5. Proporción mínima: 6.7‐1‐4.2 ~7‐1‐4 20 10 Ejemplo 2 – Recomendación de fertilización 1. Cultivo plátano (zona sur), Rmax = 58,000 lb/acre, Resp = 40,000 lb/acre 2. Requerimiento de fertilización = 200‐60‐400 (lbs/acre) 3. Análisis de suelos (P=Med, K=Alto) 4. Modificar RN: 200‐30‐125 5. Proporción mínima: 6.7‐1‐4.2 ~7‐1‐4 6. Formulación 14‐2‐8 ($25.29) 21 Ejemplo 3 ‐ Cultivo, solanaceas en suelos de la costa sur de P.R. • Cultivo, solanaceas en suelos de la costa sur de P.R. • Analisis de suelos • N = ? • P = 80 ppm (Bray1) Alto • K = 562 ppm (NH4OAc) Alto • Requisito nutricional (kg/ha) • N = 120 • P2O5 = 60 • K2O = 300 • Recomendación (kg/ha) • N = 120 • P2O5 = no aplicar • K2O = no aplicar 22 11 Ejemplo 4 ‐ Cultivo, forrajera de corte en la costa norte, no recibe estiercol • Analisis de suelos • N = ? • P = 5 ppm (Bray1) Bajo • K = 120 ppm (NH4OAc) Mediano • Requisito nutricional (kg/ha) • N = 400 • P2O5 = 60 • K2O = 300 • Recomendación (kg/ha) • N = 400 • P2O5 = 60 • K2O = 225 23 Ejemplo 5 ‐ Valle de Lajas, Suelo Fraternidad ID pH OM NO3‐N Bray‐1 P Ca % ppm ppm ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐meq/100g‐‐‐‐‐‐‐‐ Mg K Na SO4‐S Fe Mn Zn Cu B ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ppm‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ A 6.9 5.5 6 31 38.18 11.16 0.34 0.36 5 19.3 9.7 0.7 4.6 0.6 B 7.3 5.2 12 9 37.78 9.63 0.33 0.43 8 14.7 3.1 0.7 4.2 0.7 24 12 Ejemplo 5 - Valle de Lajas, Suelo Fraternidad Parte A del predio • Analisis de suelos • N = alto ? • P = 31 ppm (Olsen) alto • K = 0.34 meq/100g mediano • Ca alto • Mg alto • Fe alto • Mn alto • Zn bajo • Cu alto • B alto • Requisito nutricional (kg/ha) • N = 300 • P2O5 = 100 • K2O = 200 Parte B del predio • Analisis de suelos • N = alto ? • P = 9 ppm (Olsen) bajo • K = 0.33 meq/100g mediano • Ca alto • Mg alto • Fe alto • Mn alto • Zn bajo • Cu alto • B alto 25 Guía para la interpretación de análisis de nutrimentos en suelos Nivel en el suelo1 Nutrimento Bajo Mediano Alto N total (%) < 0.1 0.1 – 0.2 P Bray 1 (ppm)2 < 10 10 ‐ 20 > 0.2 > 20 P Olsen (ppm) < 12 12 ‐ 35 > 35 Ca (cmolc/kg)3 < 3 3 ‐ 6 > 6 Mg (cmolc/kg) < 1.5 1.5 – 2.5 > 2.5 K (cmolc/kg) < 0.2 0.2 – 0.4 > 0.4 Fe (ppm)4 0 – 2.5 2.6 – 4.5 > 4.5 Mn (ppm) < 1.0 Zn (ppm) 0 – 0.5 Cu (ppm) < 0.2 > 1.0 0.6 – 1.0 > 1.0 > 0.2 1 Nivel bajo, mediano y alto significa una probabilidad alta, mediana y baja para encontrar respuesta al suministro del nutrimento. 2 Niveles de P extraíbles por pruebas de Bray I, Bray II, y Olsen bicarbonato. Fuente Muñiz Torres, 1992. 3 Niveles de cationes básicos extraíbles (Ca, Mg, K) con NH4OAc. Fuente Muñiz Torres, 1992. 4 Niveles para micronutrimentos (Fe, Mn, Zn, y Cu) extraíbles con DTPA. Fuente Havlin et al. 2005. 26 13 Concepto de suficiencia, Precaución !!! • Recomendacion esta basada en el nivel maximo de aplicacion que genere la mayor respuesta • Existe una base teórica muy elaborada que sirve de trasfondo • Una gran parte del trabajo experimental no se ha realizado en PR • Aun con todos los mejores datos disponibles, las recomendaciones de fertilización son una mezcla de ciencia y arte 27 Enfoque generalizado para realizar recomendaciones de fertilización para cultivos (concepto de extracción) Nf Nu N s Ef Cultivos • Forrajeras • Guineo • Plátanos • Ñame • Yuca • Yautía 28 14 Ejemplo en Guineo, extracción de nutrientes (N, P, K) de guineo (Grand Nain) en un Ultisol (Irizarry et al., 1988) • Clon Grand Nain • Corozal clay (pH 5.2; P 5.1 ppm, (Ca 9, Mg 3, K 0.5 meq/100g) • Densidad 2,250 plantas/ha • Fertilización 0, 1,350, 2,680 kg/ha 10‐5‐30‐3 (N‐P2O5‐K2O MgO) y EM, fraccionado cada 3 meses • No hubo efecto de la fertilización sobre rendimiento • Rendimiento de 55,484 kg fruto/ha; 28.4 kg/racimo 29 Raciocinio para el desarrollo de recomendación de fertilización Nf Nu N s Ef 30 15 Recomendación de fertilización Nf Nu N s Ef • 392‐64‐970‐85 (N‐P2O5‐K2O‐MgO); kg/ha • 6.1‐1‐15‐1.3 • 3,250 kg/ha de 12‐2‐30‐3 31 32 16 kg N/ha Recomendación (Irizarry et al. 1988) 392 Recomendación Conjunto Tecnológico 395 Extracción del cultivo 276 Respuesta máxima a la aplicación de N 240 Irizarry et al., 2002 33 Costo ($) • 392 ‐ 240 = 150 kg N/ha • SA = $0.79/lb N = $261/ha • Urea granulada = $0.52/lb N = $172/ha 34 17 Pro’s y con’s • • • • Nf Nu N s Ef Recomendación generalizada Fácil de entender Estimados numéricos se pueden obtener de la literatura Es una recomendación cuantitativa • • • • Ns evaluado por un análisis de suelo no indica cantidad absoluta que suple el suelo Valores de Ns de la literatura no pueden ser extrapolados a otros sitios No existen valores de Ef para la mayoría de cultivos y sistemas de manejo Cantidades extraídas (estimada) pueden ser muy variables 35 Resumen para realizar recomendación de fertilización • • • • Mientras sea posible, se debe utilizar el concepto de suficiencia porque hay mayor garantía de retorno Información necesaria: El análisis de suelo sirve para modificar el requerimiento de fertilización Una vez se seleccionan (establecen) los niveles de nutrientes para aplicar deseados, se puede seleccionar una formulación 36 18