versión imprimible - Facultad de Agronomía

Evaluación Evaluaci n de la
Fertilidad del Suelo
Ing. Agr. (MSc ( MSc.) .) José Jos Martín Mart n Bordoli
Facultad de Agronomía
Agronom a
Universidad de la República Rep blica
Uruguay
COMO LLEGAR A RECOMENDAR
DOSIS DE FERTILIZACIÓN:
FERTILIZACI N:
La nutrición nutrici n mineral es uno de los factores
que afectan el crecimiento y desarrollo
vegetal.
La fertilización fertilizaci n es un complemento al aporte
de nutrientes que hace el suelo.
A) SE DEBE MODIFICAR EL NIVEL DE
FERTILIDAD DEL SUELO?.
B) EN CASO DE MODIFICARLO,
CUANTIFICAR CON CUANTO, COMO, Y EN
QUE MOMENTO HACERLO.
PASOS METODOLÓGICOS:
METODOL GICOS:
1) CARACTERIZAR LA RESPUESTA VEGETAL
AL SUMINISTRO DE NUTRIENTES (Funciones
de respuesta).
2)EVALUAR LA FERTILIDAD DEL SUELO.
-Selecci Selección n de análisis an lisis de suelo.
-Calibraci Calibración n de análisis an lisis de suelos.
-An Análisis lisis de suelos.
-An Análisis lisis de plantas.
3) FORMAS DE APLICACIÓN APLICACI N DE
FERTILIZANTES
4) RECOMENDACIÓN RECOMENDACI N DE DOSIS DE
FERTILIZANTES
1

EVALUACIÓN EVALUACI N de la FERTILIDAD de los
SUELOS
1.- 1. Introducción. Introducci n. Diferentes
métodos. todos.
2.- 2. Síntomas ntomas de deficiencia.
3.-Indices
3. Indices de asimilabilidad.
4.-An 4. Análisis lisis de Suelo.
-Selecci Selección n de métodos.
m todos.
-Calibraci Calibración n de métodos.
m todos.
5.-Factores 5. Factores que afectan las
recomendaciones.
6.-An 6. Análisis lisis foliar o de plantas.
INTRODUCCIÓN: INTRODUCCI N: MÉTODOS M TODOS de
EVALUACIÓN EVALUACI N de la FERTILIDAD
1.- 1. Síntomas ntomas de deficiencia. (X)
2.-Ensayos 2. Ensayos biológicos biol gicos con plantas
superiores: -Invern Invernáculo. culo.
-Campo. Campo.
3.- 3. Análisis An lisis rápidos r pidos de suelo. (X)
4.-An 4. Análisis lisis y test en tejidos vegetales. (X)
(X) Métodos M todos para asesoramiento a
agricultores.
BASES para el USO RACIONAL del
ANÁLISIS AN LISIS DE SUELO
1.-Muestreo 1. Muestreo adecuado de suelo
Submuestreo.
Submuestreo
2.-Selecci
2. Selección n de los métodos.
m todos.
3.-Calibraci
3. Calibración n de los resultados.
4.-Laboratorio 4. Laboratorio eficiente.
5.-Interpretaci
5. Interpretación n de los resultados
y elaboración elaboraci n de las
recomendaciones de fertilización.
fertilizaci n.
2

Introducción
Introducci
TIPOS de ANÁLISIS AN LISIS DE SUELO:
Caracterización Caracterizaci n de suelos.
Evaluación Evaluaci n de fertilidad
An
ANÁLISIS AN LISIS DE SUELO:
Black (1993):
Análisis lisis de suelo: medida realizada
en el suelo con varios propósitos prop sitos (soil ( soil
analysis).
analysis).
Restringido: Medida realizada en el
suelo para evaluar la fertilidad y
manejarla
Tipos:
Restringido:
Tipos:
• -Caracterizaci
Caracterización n de suelos.
• -Evaluaci Evaluación n de fertilidad (soil ( soil
testing) testing
Métodos todos para evaluar la fertilidad o
Soil testing (es diferente a Soil analysis): analysis):
análisis lisis químico qu mico rápido r pido (barato, y
repetible) para medir el estatus
de nutriente del suelo, que
implica e incluye la
interpretación, interpretaci n, evaluación evaluaci n y
recomendación recomendaci n de fertilizantes
basado en ese valor analítico anal tico y
otras consideraciones.
an
3

Objetivos del Análisis An lisis de suelo para
evaluar la fertilidad (Soil ( Soil testing): testing):
El propósito prop sito del “soil soil testing” testing es
agrupar los suelos con el fin de
hacer recomendaciones de
aplicaciones de fertilizantes y
caliza.
(Melsted Melsted y Peck, 1973)
Los objetivos de un programa de servicio de
análisis an lisis de suelo pueden resumirse en:
-determinar determinar el estatus de nutriente
disponible en el suelo.
-determinar determinar claramente niveles de
deficiencia, suficiencia o exceso para
los diferentes cultivos.
-determinar determinar las necesidades de
fertilización, fertilizaci n, expresando los resultados
de manera que permitan la evaluación
evaluaci n
económica econ mica y recomendación recomendaci n de
fertilizantes.
Para esto el programa requiere conocer: conocer
-Las Las formas químicas qu micas de los nutrientes
disponibles que son significativas para el
crecimiento vegetal.
-los los extractantes o mejores métodos m todos para
asegurar la medida de las formas
disponibles en el suelo. (seleccionar los
métodos todos de análisis).
an lisis).
4

Para esto el programa requiere ……….: ………
-conocer conocer la capacidad relativa de los
suelos para la producción producci n de los
diferentes cultivos.
-conocer conocer la respuesta diferencial de los
distintos cultivos a las diferentes
dosis y formas de aplicación aplicaci n de
fertilizantes en los distintos suelos de
la región regi n (calibrar).
-conocer conocer las técnicas t cnicas adecuadas de
muestreo de los suelos.
BASES para el USO RACIONAL del
ANÁLISIS AN LISIS DE SUELO
1.-Muestreo 1. Muestreo adecuado de suelo
Submuestreo.
Submuestreo
2.-Selecci
2. Selección n de los métodos.
m todos.
3.-Calibraci
3. Calibración n de los resultados.
4.-Laboratorio 4. Laboratorio eficiente.
5.-Interpretaci
5. Interpretación n de los resultados
y elaboración elaboraci n de las
recomendaciones de fertilización.
fertilizaci n.
2) SELECCION DE LOS METODOS
Seleccionar entre los diferentes
métodos todos aquellos que expresen con
más s exactitud la disponibilidad de
nutrientes, para los suelos
existentes en la zona.
La selección selecci n se realiza evaluando las
correlaciones de los valores
obtenidos por los distintos métodos m todos
con características caracter sticas vegetales
asociadas al suministro de
nutrientes por parte del suelo
(Indices Indices de Asimilabilidad).
5

INDICES DE ASIMILABILIDAD o
DISPONIBILIDAD
Medidas relacionadas al crecimiento o
a la absorción absorci n de nutrientes por las
plantas, realizadas en ensayos de
invernáculo invern culo o campo.
Concepto de disponibilidad:
-Para Para describir el suministro de
nutrientes por parte del suelo se usa
comunmente el término t rmino disponible o
disponibilidad.
-Disponible
Disponible: : suceptible a ser
absorbido por las plantas.
-Disponibilidad:
Disponibilidad: efectiva cantidad.
La disponibilidad (cantidad) absoluta
no puede ser evaluada.
El objetivo de los métodos m todos biólógicos
bi gicos
(“í “índices ndices de asimilabilidad”) asimilabilidad ) es
estimar relaciones de disponibilidad o
valores proporcionales a la
disponibilidad. Estos son llamados
“índices “índices
de disponibilidad de
nutrientes” nutrientes (Black, 1993).
El concepto de disponibilidad es
definido en términos t rminos de “disponible
disponible
para las plantas”, plantas , por lo cual los
índices ndices deben hacerse usando plantas
superiores (Black, 1993).
INDICES DE ASIMILABILIDAD
Medidas relacionadas al
crecimiento o a la absorción absorci n de
nutrientes por las plantas,
realizadas en ensayos de
invernáculo
invern culo o campo.
campo
6

INDICES DE ASIMILABILIDAD
1.-Medidas 1. Medidas de rendimiento en M.S. o
producto.
-“b” de Mitscherlich
-extrapolaci
extrapolación n de ecuaciones polinomiales
(cuadrática,
(cuadr tica, etc). etc).
2.-Medidas 2. Medidas de nutriente absorbido
-Método todo de Neubauer.
Neubauer
-Método todo de Stanford y De-Ment De Ment.
-Valor Valor “a” de Dean.
3.- 3. Medidas con isótopos is topos o radio- radio
isótopos is topos
-Valor Valor “A” de Fried y Dean.
1.-Medidas 1. Medidas de rendimiento en M.S. o
producto. producto
-“b” de Mitscherlich
log (A-y) (A y) = log A – c (x+b)
-extrapolaci
extrapolación n de ecuaciones
polinomiales (cuadr cuadrática,ra tica,raíz
cuadrada, etc). etc).
7

Nivel inicial de nutriente en el suelo.
2. Medidas de nutriente absorbido
a) Métodos M todos directos
-Método todo de Neubauer y Scheineider
(1923). Nutriente extraído extra por gran n
do por gran número mero de
plantas (100 plántulas pl ntulas de centeno), en breve período per odo
(17 días), d as), de un pequeño peque o volumen de suelo (100 gr
de suelo + 50 gr arena).
-Método todo de Stanford y DeMent (1957,
1959). (Variaciones (
del anterior: absorci
Variaciones del anterior: absorción n de las
plántulas pl ntulas en 100-200 100 200 gr suelo por 15-20 15 20 días). d as).
-Mitchell Mitchell (1934), etc. Standard externo;
fertilizantes con arena y compara absorción absorci n de las
lantas con la realizada desde el suelo.
8

) Métodos M todos de Standard interno
(Agregan fertilizantes) (también (tambi n agregan
fertilizantes la b de Mitscherlich, Mitscherlich,
radio isótopos,
is topos, etc) etc
-Valor Valor “a” de Dean (1954).
Relación n lineal entre nutriente absorbido por
las plantas y fertilizante agregado.
Relaci
Se mide nutriente directamente y no otra
característica caracter stica asociada al suministro. La
respuesta en rendimiento está est menos
asociada al suministro que la absorción absorci n de
nutriente.
El rendimiento en nutriente es más m s sensible
a los cambios de disponibilidad (sobre todo a
alta disponibilidad) que el rendimiento de
MS.
Valor “a” de Dean
9

3. Medidas con isótopos is topos o radio-
isótopos is topos
Valor “A” de Fried y Dean (1952).
S = nutriente en la planta que proviene
del suelo.
f = nutriente en la planta que proviene
del fertilizante.
A = nutriente disponible en el suelo.
X = nutriente del fertilizante (marcado)
10

Las plantas absorben nutrientes de la
fuente suelo y fertilizante en igual
proporción proporci n a sus disponibilidades o
cantidades efectivas:
S / f = A / X
A = S X / f
En proporción: proporci : (si f= y; S=1-y) S=1 y)
A = x (1-y) (1 y) / y
Ejemplo:
• X= 50 kg/ha kg/ha
super
• Y= 20%
A= 50 (1-0.2) (1 0.2) /0.2 = 200 Kg/ha Kg/ha
Valor A: Fried and Dean (1952):
La efectiva cantidad de nutriente (A) se
calcula:
A= x (1-y) (1 y) / y
Donde x es la cantidad de nutriente
agregado en el fertilizante, e y es la
proporción proporci n del nutriente derivado del
fertilizante que se encuentra en la
planta. planta
Valores A con diferentes dosis de
fertilizante
Dosis
P2O5 Lb/acre Lb/acre
25
50
75
100
Y
8.5
9.8
10.6
12.5
Suelo I
Valor A
59
50
58
61
Suelo II
Y
4.5
7.1
7.8
10.3
Valor A
22
22
24
23
11

Valores A con diferentes dosis de
fertilizante
-Los Los valores A se mantienen “casi casi”
constantes al variar la cantidad de
fertilizante, pero cambian con la
forma de aplicación aplicaci n (y/o fuente de
fertilizante).
La selección selecci n de métodos m todos de
análisis an lisis de suelo puede hacerse en
invernáculo invern culo o en el campo
En el caso de N la selección
selecci n
debería deber a hacerse con ensayos de
campo.
12

Correlaciones : seleccionar el método m todo de
mayor correlación correlaci n con los distintos
índices ndices de asimilabilidad.
In. Asim. (mg P)
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Correlación
R 2 = 0.99
R 2 = 0.35
0 5 10 15 20 25 30
Valor Soil Test
Selección Selecci n de Métodos M todos
de estimación estimaci n de P “asimilable asimilable”
Tesis de Casanova, Genta, Genta,
y Mallarino.
Mallarino
Métodos: todos: Bray Nº1; ; Olsen; North Carolina
(Mehlich Mehlich 1); Resinas Catiónicas Cati nicas (L.E.), y
Egner. Egner
26 suelos del Uruguay.
Indices de asimilabilidad:
• Rendimiento en materia seca (y)
• P total absorbido (P total abs.)
• Rendimiento relativo (RR%)
Ensayo macetero en invernáculo. invern culo. Cultivo:
sorgo.
a) Correlación Correlaci n ( r ) métodos m todos y fracciones
de Chang y Jackson:
Método
Bray Nº1
Olsen
Resinas LE
N. Carolina
Egner
Correlación ( r ) con las fracciones
P- Ca
0.04
0.12
0.46**
0.18
0.23
P - Al
0.80**
0.83**
0.81**
0.77**
0.82**
Significación de r: 10%=+; 5%= *; 1%= **
P - Fe
0.44+
0.47+
0.34
0.48*
0.15
13

) Correlación Correlaci n entre P total absorbido y
las fracciones.
P total abs.
Egner
N.Caroli
na
Resinas
Olsen
P- Ca
0.30
P - Al
0.70
c) Correlación Correlaci n entre métodos: m todos:
Bray
Nº1
0.80
0.91*
0.66
¿?
0.98
Olsen
0.82
0.92
0.70
Resinas
0.84
0.84
P - Fe
0.55
N.
Carolina
0.82
d) Correlación Correlaci n métodos m todos e índices ndices de
asimilabilidad (todos los suelos)
Bray Nº1
Olsen
Resinas
N.Carolin
a
Egner
Y MS
0.68
0.71
0.87
0.79
0.73
P total
0.73**
0.76**
0.90**
0.89**
0.73**
RR%
0.74
0.76
0.85
0.84
0.79
14

e) Correlación Correlaci n métodos m todos y P total
absorbido por las plantas de sorgo (IA)
en diferentes tipos de suelos
P total Ptotal Ptotal P total Ptotal
(sin Tbó) (Tbó) (sin FB) (FB)
Bray Nº1 0.73** 0.98** 0.52
Olsen 0.76** 0.98** 0.56
Resinas 0.90** 0.90** 0.80+ 0.96** 0.96**
N.Carolina 0.89** 0.96** 0.63
Egner 0.73** 0.82** 0.58
Significación de r: 10%=+; 5%= *; 1%= **
P t o t a l A b s .
35
30
25
20
15
10
5
0
Todos(sinTbo)
Tbó
0 10 20 30
ppm Bray Nº1
35
30 Sin FB
25 FB (Ca)
20
15
10
5
0
P t o t a l A b s
0 10 20 30
ppm Resinas LE
15

BASES para el USO RACIONAL del
ANÁLISIS AN LISIS DE SUELO
1.-Muestreo 1. Muestreo adecuado de suelo
Submuestreo.
Submuestreo
2.-Selecci
2. Selección n de los métodos.
m todos.
3.-Calibraci
3. Calibración n de los resultados.
4.-Laboratorio 4. Laboratorio eficiente.
5.-Interpretaci
5. Interpretación n de los resultados
y elaboración elaboraci n de las
recomendaciones de fertilización.
fertilizaci n.
2.- 2. CALIBRACION DE LOS METODOS
Dar a los resultados de análisis an lisis
de suelo un significado en
términos rminos de respuesta a la
fertilización.
fertilizaci n.
Es establecer una relación relaci n
cuantitativa entre datos de
análisis an lisis de suelo y respuesta a la
fertilización.
fertilizaci n.
Una vez calibrado un método, m todo, para un
cultivo, en una zona con ciertos tipos de
suelo, se podrá podr responder:
Es suficiente la cantidad de nutriente
disponible en el suelo para lograr el
nivel de rendimiento deseado?
En caso que sea insuficiente, que
dosis es necesario agregar con la
fertilización fertilizaci n para obtener el
rendimiento deseado?
La calibración calibraci n es una tarea regional,
es necesario calibrar para cada
cultivo, en cada tipo de suelo, etc.
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INFORMACION BASICA PARA
CALIBRAR UN MÉTODO M TODO
1.- 1. Mapeo y caracterización caracterizaci n de los tipos
de suelos de la región. regi n.
2.- 2. Estudio de características caracter sticas climáticas
clim ticas
de la región. regi n.
3.- 3. Estudios previos de selección selecci n de
métodos todos para los distintos suelos.
4.- 4. Estudios de campo de diferentes
variables discretas controladas
(variedades, manejo del cultivo, formas de
fertilización, fertilizaci n, control malezas, etc.) para
fijarlas en los ensayos regionales de
calibración.
calibraci n.
5.-Ensayos 5. Ensayos de respuesta en el campo.
Ensayos a campo: Tipo I
Tipo II
Amplio número n mero de sitios y años a os
experimentales.
Sitios con amplio rango de disponibilidad de
nutrientes.
Distribución Distribuci n de sitios con diferente
disponibilidad.
Ensayos de campo de corto o largo plazo
(Cope Cope y Rouse, Rouse,
1973).
Factores no evaluados a niveles óptimos ptimos
-variables variables discretas y controladas
-variables variables cuantitativas que pueden evaluarse.
6.- 6. Análisis An lisis de suelo de cada sitio
experimental
7.-Capacidad 7. Capacidad de procesamiento
estadístico estad stico de datos
17

METODOS DE CALIBRACIÓN
CALIBRACI
1-Métodos todos sencillos
Requieren información informaci n de ensayos de
campo Tipo I
Sólo lo contestan si es suficiente el
nivel de nutriente en el suelo para
lograr el nivel de rendimiento
deseado.
Determinan niveles o rangos críticos. cr ticos.
1.1) Probabilidades de respuesta
(Fitts Fitts, , 1955).
1.2) Incremento de rendimiento.
1.3) Modelo lineal -plateau plateau
-Método todo gráfico. gr fico.
-Método todo matemático.
matem tico.
1.1) Probabilidades de respuesta
(Fitts Fitts, , 1955).
18

1.2) Incremento de rendimiento
Incremento de rendimiento
Cebada
Cebada
Perdomo et. al. 1998
Perdomo et. al. 1998
19

Trigo en SD
Bordoli et al.; 1999
Trigo en SD: calculos del Ingreso
Neto acumulado (IN AC)
Bordoli et al.; 1999
Trigo en SD
20

1.3) Modelo líneal neal -plateau plateau
(Cate y Nelson, 1965)
Trigo en SD
Bordoli et al.; 1999
Modelo líneal neal –plateau plateau. . Método M todo gráfico. gr fico.
(Cate y Nelson, 1965) : divisi
: división n en 2 poblaciones mediante
técnica cnica gráfica gr fica basada en un análisis an lisis no paramétrico
param trico de asociación asociaci n de
Olmstead y Tuckey (1947).
Rend. Relativo (%)
110
100
90
80
70
60
RR% vs pH (agua)
ALFALFA (E.Chaná)
50
5.0 5.2 5.4 5.6 5.8 6.0 6.2 6.4 6.6 6.8 7.0
pH en agua (0-15 cm )
R 2 = 0.53
N.C.=6.1
Bordoli,(2005)
21

Modelo líneal neal –plateau plateau. . Método M todo
matemático.
matem tico.(Cate (Cate y Nelson, 1965):
Waugh, Cate
and Nelson;
1973
se dividen los datos en 2 clases o grupos, usando sucesivamente
niveles críticos cr ticos (NC) tentativos hasta un NC particular que maximiza la
predictividad total del modelo (máximo (m ximo R2 del modelo).
2) Métodos M todos “complejos complejos”
Requieren información informaci n de ensayos
de campo Tipo II
No sólo s lo determinan el nivel de
suficiencia del nutriente disponible
(nivel crítico) cr tico) sino que también tambi n
responden que dosis agregar si el
nivel de nutriente es insuficiente.
22

2.1.) Ecuación Ecuaci n Bray-Mitscherlich
Bray Mitscherlich
log (A-y) (A y) = log A - c x - c1 b1
2.2.) Ecuaciones cuadráticas
cuadr ticas
generalizadas (polinomiales
( polinomiales
generalizadas)
y = a + b P - c P 2 + d p - e p2 - f P p
Bray-Mitscherlich
Bray Mitscherlich
- log (A-y) (A y) = log A - c x - c1 b1
- (RR%) log(A-y) log(A y) = log A-cb cb
23

Kg/ha de P205
200
175
150
125
100
75
50
25
P2O5 98%= 195 * 0.94 ^ Ps ppm dosis P2O5
1 183
Unidades de P2O5 para lograr el 98%
del Máximo Rendimiento
P98%=195 * 0.94^Ps (R2=0.44)
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
ppm de P (Bray Nº1)
5 144
10 106
15 78
20 57
25 42
30 31
Ecuaciones cuadráticas cuadr ticas generalizadas
(polinomiales
polinomiales generalizadas)
y = a + b P - c P 2 + d p - e p2 - f P p
24