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Manejo del Suelo y Riego 1 FERTILIDAD Y FERTILIZANTES -2022 1- Interpretación de análisis de suelos 1 2- Fertilizantes: caracterización física y química 3- Aplicación de fertilizantes: cálculos, métodos y máquinas aplicadoras (Con Cátedra de Mecanización Agraria) 1- Interpretación de Análisis de Suelos El concepto de Fertilidad del Suelo engloba todos los agentes edáficos que contribuyen a dotar de nutrientes a las plantas, en condiciones que propicien el desarrollo de las raíces. Si al concepto anterior, se le adicionan los factores del medio ambiente (factores extra edáficos) como el clima, plagas y malezas, se arriba al de Productividad del Suelo. Atendiendo sólo a la Fertilidad Edáfica o del Suelo se distinguen dos parámetros, a su vez integrados por distintos factores o caracteres, ellos son la Dotación que se manifiesta como la cantidad de nutrientes disponibles para las plantas y el Abastecimiento: que se define como el conjunto de condiciones del suelo que permite a las plantas aprovechar los nutrientes es decir, características satisfactorias de aireación, buena retención hídrica, adecuada temperatura, libre de sustancias fitotóxicas y limitaciones mecánicas que perjudiquen el desarrollo radicular. Es por ello que se debe diferenciar la fertilidad de la productividad, siendo este último concepto mucho más amplio. Normalmente suele usarse el término “fertilidad” como indicador de la productividad de un suelo. No obstante un suelo es “productivo” cuando se dan un conjunto de condiciones favorables para la producción agrícola, por ejemplo: buena estructura y textura, ausencia de salinidad, buena disponibilidad de agua y nutrientes, buena infiltración. La fertilidad en cambio se refiere a la capacidad de los suelos para nutrir las plantas con elementos minerales. Es un concepto más restringido. Un suelo puede ser fértil y no productivo por incidencia de otros factores. La caracterización química de los suelos nos permite obtener la mayor cantidad de información, que unida a la caracterización mineralógica, física, biológica, etc., permite caracterizar y evaluar su potencial, es decir, su fertilidad. La relación entre la fertilidad edáfica y los rendimientos de los cultivos hace del análisis de suelos una herramienta importante para decidir aplicar una técnica de corrección de suelos, una fertilización, aumentar la productividad de los mismos y acrecentar los rendimientos del cultivo. La interpretación del análisis de suelos es una herramienta para dar recomendaciones y debe ser contemplada con un conjunto de variables de tipo cultural, climático, económico y de manejo. La interpretación de los análisis de suelos se hace en tres niveles 1- Interpretación Cualitativa: señala simplemente el o los elementos en deficiencia, indicándonos solo una posible respuesta o no a la fertilización. 1-Tema visto en Edafologia. Manejo del Suelo y Riego 2 2- Interpretación Semicuantitativa: señala rangos del contenido de nutrientes: Bajo, Muy Bajo, Medio, Alto, Muy Alto, y así se relacionan las respuestas en sentido inverso. 3- Interpretación Cuantitativa: se indican no solo el rango de contenido de nutrientes, sino la posible respuesta cuantitativa, en agregados de nutriente para un cultivo determinado. Para ello se debe contar la información provista por el laboratorio, siendo una limitación muy importante, la toma de muestra, la que debe ser de un área topográficamente homogénea, debe representar un solo tipo de suelo y debe tomarse nota del porcentaje de pendiente, tipo de drenaje, historia de los cultivos, historia de las fertilizaciones, aplicaciones de enmiendas, etc. Hoy se puede georeferenciar el lugar de muestreo permitiendo evaluar el área representativa de esa muestra e interrelacionar los parámetros antes mencionados. Al solicitar un análisis de suelos es recomendable comenzar por analizar los parámetros básicos de los suelos: pH, CE, materia orgánica y textura. Estos proporcionan muy buena información sobre las características de los suelos y a partir de ellos continuar con otros parámetros, de la siguiente forma: con un pH >7, es necesario analizar la caliza, si esta es mayor al 15% es conveniente analizar la caliza activa, con un pH < 5,5 es conveniente conocer el valor de saturación de bases (V). Con una CE >800 μmhos/cm hay que analizar el extracto de saturación para reconocer el tipo de sales presentes. Toda la información obtenida junto a los resultados de los análisis permiten detectar los problemas existentes, y dar las recomendaciones adecuadas para la solución de los mismos, también permite elaborar un programa de fertilización adecuado al cultivo y al medio donde se lo aplica, no dejando de considerar los aspectos económicos que ello implica. Por lo tanto, podremos dar respuesta a: ¿qué tipo de fertilizante usar?, ¿en qué dosis?, ¿cuándo aplicarlo?, ¿qué método de aplicación es más conveniente? y determinar cuál será el criterio de realización de la fertilización. Parámetros a tener en cuenta en los Resultados de un Análisis de Suelos: pH Mide el grado de acidez de un suelo, es decir, la concentración de protones (H+) que existen en el suelo. El valor máximo es 14, siendo 7 un valor neutro; las plantas cultivadas presentan mejor desarrollo en valores cercanos a la neutralidad, ya que hay más elementos disponibles y en equilibrio. En la determinación del pH, las condiciones del medio cumplen un papel muy importante, afectando la población biológica y las reacciones en las cuales ellas intervienen. El pH afecta la disponibilidad de los elementos, aumentando o disminuyendo su solubilidad, mediante reacciones que se producen en el suelo. Manejo del Suelo y Riego 3 Cuadro 1: Tipo de suelo según el valor de pH Figura 1: Disponibilidad de los elementos en relación con el pH del suelo Figura 2: pH del suelo óptimos y tolerables para diferentes cultivos (Ortega, A. 2009) Manejo del Suelo y Riego 4 Materia Orgánica El contenido de materia orgánica es función de: a- características del suelo. b- tipo de vegetación y relieve. c- condiciones climáticas. El contenido de materia orgánica permite hacer inferencias sobre la fertilidad del suelo. El criterio reside en un análisis global y bajo el contexto ecológico donde se ubica el suelo. Interpretaciones aisladas- basadas en los resultados de métodos analíticos carecen de exactitud. El conocer el contexto ecológico permite estimar la dinámica y los posibles aportes de la materia orgánica de elementos nutrientes (Nitrógeno, Fósforo y Azufre). Cuadro 2: Porcentaje de Materia orgánica (MO) Cuadro 3: Nitrógeno Total En general al referirse a la materia orgánica del suelo se tratan dos de sus componentes C y N y la relación entre ellos: C/N. Los resultados se presentan en porcentaje del peso. La relación C/N se utiliza como una medida del grado de humificación y tiene un rango de > 100 a 8; la primera cifra corresponde al material fresco y Manejo del Suelo y Riego 5 poco descompuesto que se encuentra en la hojarasca y en la turba; la última se registra en horizontes superiores que contienen una mezcla de material mineral y de materia orgánica bien humificada, mostrando que al realizarse la humificación hay una reducción del carbono con respecto al nitrógeno. La razón C/N tiende a disminuir con la profundidad y además con el incremento de la acidez del suelo tiende a aumentar la razón. Figura 3: Relación entre el C y el N en los residuos de paja y el humus del suelo. Cuadro 4: Relación C/N En terrenos pesados conpoca aireación la MO se mineraliza más lentamente que en suelos arenosos; lo mismo ocurre en climas fríos y húmedos, la mineralización es más lenta con respecto a clima seco y caluroso. Con estas consideraciones se ha establecido la relación presentada en el cuadro N° 5. Cuadro 5: Liberación de Nitrógeno en la Materia Orgánica (kg/ha) Según Duchaufour (1977) la relación C/N en el horizonte A, ayuda a caracterizar los diferentes grupos de humus, después de disminuir a partir de su valor inicial en material fresco. En materiales orgánicos con relación C/N alta la mineralización del N tiende a cero, lo contrario ocurre cuando la relación es baja. Valores de 8-10 indican alta actividad biológica, mientras que valores superiores a 20 se asocian con un medio biológicamente no activo. Capacidad de Intercambio Catiónico (CIC) La capacidad de intercambio de cationes y aniones constituye una de las características más importante del suelo, ya que determina la retención de la Manejo del Suelo y Riego 6 mayoría de los elementos requeridos para la nutrición vegetal y constituye gran parte de la capacidad reguladora del medio, así cuanto mayor sea la capacidad mayor será la fertilidad natural del suelo. La CIC es un buen indicador de la Capacidad Reguladora del suelo (capacidad de evitar cambios bruscos en el pH del suelo o capacidad amortiguadora contra ellos). Esta propiedad afecta varias prácticas de manejo: el encalado y la fertilización; ya que a mayor capacidad amortiguadora se requerirá mayor cantidad de cal para modificar el pH del medio, en este aspecto los polímeros de Aluminio funcionan también como reguladores del mismo, no permitiendo su aumento en valor, hasta inactivarlos. La CIC como indicadora de la mineralogía de las arcillas, permite detectar zonas donde puedan presentarse problemas de ingeniería al asociarse a valores altos con bajos contenido de materia orgánica. Cuadro 6: Valores de Interpretación para la CIC Esta propiedad de los suelos favorece el estado nutricional de los mismos, bajo ciertas condiciones se torna adverso, ya que puede adsorber otros iones tales como residuos de plaguicidas, amoniaco, elementos pesados, etc. peligroso para las plantas o los seres vivos. Estos compuestos al cambiar las condiciones ambientales, de humedad, temperatura, acidez, etc., pueden salir a la solución del suelo causando daños diversos. Saturación de Bases La saturación de bases (SB) es una medida del grado en que el complejo de intercambio está saturado con cationes básicos. Se refiere al porcentaje de cationes principales respecto al valor de la CIC total, es decir: Cuanto mayor sea el grado de saturación más posibilidades tiene el suelo de retener cationes. Existe una relación entre el pH y la cantidad y tipo de elementos retenidos por los coloides del suelo; en medios ácidos se presentarán saturaciones con Al +3, e H+, en relación con el Ca 2+, Mg 2+ , Na+ y K+ en medios neutros la clásica distribución es Ca 2+ > Mg 2+ > Na1+ > K+; en medios fuertemente alcalinos elementos como el Na+ y Mg 2+ pueden constituir la mayoría de los elementos presentes en el complejo de cambio. Manejo del Suelo y Riego 7 La tendencia general es que la cantidad de bases intercambiables aumente con la disminución de la precipitación. A medida que aumenta el contenido de cationes, hay una tendencia a que el sodio tenga una importancia creciente y puede llegar a ser dominante en muchos suelos de zonas áridas y semiáridas. Cuadro 7: Valores de Porcentaje de Saturación de Bases En el caso de usarse “tablas interpretativas” debe realizarse con mucha cautela ya que las mismas presentan cifras o valores de situaciones normales o suelos típicos. Su aplicación e interpretación obviamente dependerá del contexto en que se analice. Conductividad Eléctrica (CE) La conductividad eléctrica es una medida indirecta de la cantidad de sales que contiene un suelo. La unidad de medida es el decisiemens por metro (dS/m) a 25°C. La medida debe referenciarse a una temperatura, porque la actividad de los iones depende de la misma. Es corriente encontrar valores de la CE expresados en mmhos/cm o micromhos/cm (μmhos/cm). La equivalencia es 1 dS/m = 1 mmhos/cm. Para la medición se realiza un extracto de saturación o se mide en el extracto acuoso preparado para medir el pH. Es importante para determinar el grado de salinidad o no de un suelo, para el cálculo de la dosis de riego en zonas con suelos salinos y/o cuando se emplean aguas con contenido salino. Cuadro 8: Niveles de Salinidad según CE (en extracto de saturación, 25°C). Carbonato Cálcico (CO3Ca) La caliza se puede presentar de diversas formas en el suelo: pulverulenta, nódulos, láminas o enrejados, cuanto más fina más activo será su Manejo del Suelo y Riego 8 comportamiento químico (caliza activa). Puede presentar una distribución poco uniforme, pudiendo inducir a interpretaciones de mayor o menor porcentaje del que en realidad existe. Se dice que un suelo es calizo cuando tiene un porcentaje superior al 10 % y existe un exceso cuando el valor es del 20 %. El exceso de cal hace que se bloqueen algunos nutrientes, tales como el Fe (clorosis férrica), Mn, Zn y Cu. En suelos calizos hay una mayor retrogradación del fósforo, que pasa a formas insolubles. Por lo tanto la fertilización fosfo-potásica debe ser más elevada. La cantidad de caliza activa que es admisible varía con cada planta y variedad. Y depende de las condiciones del suelo, humedad, temperatura, aireación, etc. El análisis se puede interpretar de la siguiente forma: Caliza Activa (%) Interpretación 0-6 Bajo 6-9 Medio 9 Alto Cuadro 9: Valores de Caliza Activa Nitrógeno El nitrógeno en el suelo se encuentra en dos formas: orgánica o no asimilable e inorgánica o asimilable. El nitrógeno orgánico o amoniacal se encuentra formando parte de los residuos de cosecha, abonos orgánicos o en los microorganismos del suelo, este es de liberación lenta y variable durante el año, ya que depende de la actividad de las bacterias nitrificantes que actúan sobre la materia orgánica y a su vez están influenciadas por la temperatura y la humedad del suelo. En los análisis de suelo viene expresado como NT (Nitrógeno total) aunque es más frecuente encontrarlo como contenido en porcentaje de materia orgánica. Forma química es: nitratos (NO3=), nitritos (NO2-) y amonio (NH4+). El NO3= es directamente asimilable por las plantas y es también fácilmente lavado del suelo por las aguas de riego o de lluvia. Es necesario saber bajo que condiciones estaba el suelo cuando se muestreo, ya que estas pueden o no favorecer el proceso de nitrificación: El mismo se ve favorecido por altas temperaturas, buena aireación y humedad y un pH preferentemente neutro. Es importante estimar la cantidad de nitrógeno que suministra la materia orgánica, para fijar los programas de abonados que deben realizarse en el cultivo y la nuevamente la relación C/N, es la expresión que contribuye al conocimiento del estado de madurez de un suelo. Manejo del Suelo y Riego 9 Cuadro 10: Porcentaje de Nitrógeno y relación C/N en diferentes materiales Fósforo El contenido de fósforo de un suelo se expresa como pentóxido de fósforo (P205) o suele indicárselo como elemento (P). La cantidad de este nutriente es muy variable en un suelo, donde se lo encuentra como fósforo orgánico o como fósforo inorgánico y una forma intermedia que está soluble o disponible para el vegetal (P04H2-/ P04H2-), como consecuencia de distintos procesos de transformación a partir de las dos formas anteriores. La disponibilidad defósforo del suelo depende del pH del mismo (Cuadro N° 11). En suelos básicos el fósforo se inactiva fácilmente a formas insolubles. Cuadro 11: Disponibilidad de Fósforo con relación al pH del suelo Potasio El potasio se encuentra en el suelo en forma de catión intercambiable, adsorbido a las arcillas y a la materia orgánica. Al igual que el fósforo no todo el potasio presente en el suelo puede ser utilizado por el vegetal en forma inmediata, sino que va siendo liberado bajo condiciones adecuadas cuando es consumido el disponible. Manejo del Suelo y Riego 10 Cuadro 12: Valores de Potasio intercambiable (cmol(+)/kg) En los Cuadros Nº 13 y 14 se presenta diferentes clases agronómicas de los suelos para el tabaco y otros cultivos en general, respecto de diferentes características edáficas y contenidos de nutrientes en los suelos, con una probabilidad de respuesta de nutrientes y posibilidades de fertilización. Cuadro 13: Clasificación agronómica de los suelos respecto de características edáficas (Ortega, A. 2009) Manejo del Suelo y Riego 11 Cuadro 14: Clasificación agronómica de los suelos respecto de niveles de nutrientes y probabilidad de agregado de nutrientes (Ortega, A. 2009) Manejo del Suelo y Riego 12 2- Fertilizantes: caracterización física y química - Fertilizante: es una sustancia o mezcla de sustancias que suministra uno o más nutrientes a los vegetales, puede incorporarse al suelo para conservar o aumentar su fertilidad, o ser aplicada sobre los vegetales, permitiéndole un mayor crecimiento, aumentando la productividad, rendimiento y calidad de las cosechas como consecuencia de la producción de cambios favorables (físicos, químicos y biológicos). - Fertilizante simple: es el que contiene un sólo compuesto químico conteniendo uno o más elementos nutrientes. Ej.: Nitrato de amonio, Sulfato de potasio, etc. - Fertilizante compuesto: es la mezcla de dos o más fertilizantes simples y/o complejos. - Fertilizante complejo: es el que contiene elementos nutrientes primarios, secundarios y micronutrientes (declarados en la fórmula o grado), se obtiene por reacción química de sus componentes obteniendo un gránulo de concentración proporcional y casi constante. - Abono: es una sustancia mineral u orgánica, natural o sintética, cuyo efecto fundamental es modificar las condiciones físico-químicas del suelo, con aporte de nutrientes. - Abonos orgánicos: son los constituidos por residuos orgánicos de distinto origen que se aplican al suelo con el fin de mantener o incrementar su fertilidad a través del aumento del nivel de materia orgánica, su principal característica es alto nivel de materia orgánica y bajo nivel de nutrientes, podemos citar: restos vegetales, estiércol, cama de criadero, residuos industriales, residuos urbanos, residuos cloacales, etc. - Enmienda: son productos de naturaleza química u orgánica que al incorporarse al suelo mejoran o corrigen las condiciones químicas, físicas y biológicas del mismo, sin tener en cuenta su valor de fertilizante. Se incluyen correctivos de acidez, de alcalinidad, de salinidad y acondicionadores de suelo. Características Químicas Composición Química y Solubilidad Para la aplicación de fertilizantes es fundamental conocer su composición química, o sea, su contenido de nutrientes. La composición química se clasifica en: 1. Elementos primarios (N, P y K), 2. Elementos secundarios (Ca, Mg y S), y 3. Elementos menores (Fe, Cu, Zn, Mn y Mo). Los componentes químicos se pueden expresar por su a) Contenido Total y b) Contenido Soluble (para un determinado reactivo). La composición de un fertilizante puede ser simple o compuestos, los primeros contienen sólo un nutriente y los compuestos o complejos contienen al menos dos o varios elementos nutritivos, y suelen contener micronutrientes. Manejo del Suelo y Riego 13 Se presentan en forma líquida o sólida, las primeras son soluciones listas para ser usadas, sin necesidad de tratamientos previos, en el segundo caso se considera un factor importante: su solubilidad. La solubilidad en agua de un fertilizante es una característica importante sobre todo cuando se lo usa en fertirrigación. Se debe tener en cuenta que la solubilidad varía con la temperatura de la solución, como se observa en el siguiente cuadro. Cuadro 15: Variación de la solubilidad de fertilizantes con la temperatura El porcentaje mínimo de los componentes químicos de un fertilizante se expresa indicando hasta la primera cifra decimal, de la siguiente manera: N total (nítrico, amoniacal, etc.), en forma elemental P total, soluble en ácido cítrico o citrato de amonio al 2% y soluble en agua, como P2O5. K total, soluble en agua, como K20. El porcentaje mínimo de cada uno de los elementos secundarios y menores se indican por sus contenidos totales expresados en óxido. Grado: es el porcentaje -en peso- de Nitrógeno (N), Fósforo asimilable (P) y Potasio soluble (K). Se expresa en números enteros, separados por guiones. Por ejemplo: 15-15-15, indica que el fertilizante contiene 15% de N, 15% de P como pentóxido (P205) y 15 % de K. como óxido (K20). Los elementos secundarios pueden ser indicados a continuación en la misma forma que los primarios. En el “sistema de fórmula abierta” se indica la fuente de origen del nutriente. Figura 4: Grado de N, P y K Manejo del Suelo y Riego 14 Grado equivalente: Igual al anterior pero el fósforo asimilable expresado como pentóxido (P205) y el Potasio soluble como óxido (K20). Pureza: en el caso de un abono simple se aprecia comparando el porcentaje de un elemento dado, declarado en el producto, con el porcentaje de ese elemento contenido en el compuesto químicamente puro. Material Inerte: productos que acompañan a los abonos como carga o para completar un grado No modifican su composición química ni ejercen efectos perjudiciales sobre los vegetales. Ej. ámbar, roca calcárea, talco, dolomita, arena, ferrite, calcita, etc. Mínimo Garantizado: porcentaje mínimo de cada elemento nutriente que se declara, en cada una de las formas en que se encuentra en el fertilizante y según los métodos de análisis tolerancias que se indican en las normas IRAM correspondientes. Índices de Acidez y de Basicidad Respecto de su acción sobre el pH del suelo, los fertilizantes se clasifican en ácidos, básicos y neutros. Esta acción la pueden ejercer: a. directamente por efecto de la descomposición del fertilizante en el suelo, por tratarse de una sal ácida, neutra o alcalina, es una acción química de fertilizante. b. por su transformación en el suelo: la acidez (o alcalinidad) es resultado de que el vegetal o los microorganismos del suelo toman preferentemente el catión (el anión) del compuesto adicionado, lo que ocasiona una acción fisiológica de abono. Los Índices de Acidez y de Basicidad intentan caracterizar la acción química del fertilizante. La finalidad principal del cálculo de los Índices (especialmente el Índice de Acidez) es indicar la cantidad de caliza que se debe aplicar, junto con el fertilizante, para contrarrestar el efecto de acidez del mismo. Índice de Acidez: número de partes -en peso- de CO3Ca necesario para neutralizar la acide contenida en 100 partes (en peso) de fertilizante. Índice de Basicidad: número de partes (en peso), de CO3Ca que tienen el mismo efecto neutralizante que las partes (en peso) de fertilizante. Hay muchos productos que tienen índices muy variables, según su origen y composición, por lo que es conveniente hacer un análisis (IRAM 22.403). Características Físicas Higroscopicidad Esta propiedad del fertilizante indica su tendencia a absorber humedad atmosférica. La Humedad Crítica o Humedad CríticaRelativa de un fertilizante -a una temperatura dada- es una medida que indica la tendencia del fertilizante a absorber humedad del medio ambiente. Esta propiedad debe tenerse en cuenta para un correcto almacenamiento, especialmente en el caso de fertilizantes nitrogenados, cuyos índices son valores muy bajos. Estos fertilizantes toman humedad rápidamente, a valores muy bajos de humedad relativa ambiente (son altamente higroscópicos). Por ejemplo la urea Manejo del Suelo y Riego 15 Índice de Higroscopicidad de algunos fertilizantes Fertilizante HC - % Nitrato de amonio 60 Nitrato de Sodio 74 Urea 73 Cloruro de Potasio 84 Superfosfato Triple 94 Cloruro de Potasio 84 tiene una HC 70% y el nitrato de amonio HC 55%, pero la mezcla de estos dos fertilizantes tiene una HC 18%; esto significa que la mezcla absorberá humedad cuando la humedad relativa del ambiente -30°C- sea del 18% o más. Cuadro 16: Índice de Higroscopicidad de algunos fertilizantes Los nitratos y la urea son los más higroscópicos, especialmente algunas de sus mezclas. El problema de los fertilizantes higroscópicos se soluciona mediante el agregado de acondicionadores a los fertilizantes granulados o pulverulentos, para mejorar su condición física. Los acondicionadores agregados a los fertilizantes, son materiales para controlar la humedad libre y conservar su fluidez, evitando la formación de terrones y compactaciones en las bolsas depositadas. Contenido de Humedad La determinación de humedad de un fertilizante (IRAM 22.405) puede ser necesaria si se requiere apreciar posibles alteraciones en la composición del producto, después de un período de almacenaje prolongado. El contenido de humedad afecta directamente los porcentajes de contenidos en nutrientes de un fertilizante, además puede indicar alteraciones físicas que ha sufrido el mismo. Las Normas IRAM, para los distintos fertilizantes disponibles en el mercado, indican los máximos tolerados. Tamaño de Partícula La determinación del diámetro de partícula en los fertilizantes sólidos (IRAM 22.404) es importante en el caso de fertilizantes poco solubles y en los de gran fijación en el suelo. En el caso de los fertilizantes poco solubles (ej. Escorias Thomas), conviene usar un material de elevada superficie activa que posibilite un amplio contacto con el suelo, o sea un material altamente dividido, con un tamaño de partícula pequeño (ej. malla 300). En los fertilizantes altamente solubles (ej. SPT), especialmente si son aplicados en suelos en los que hay una tendencia a la fijación, conviene que Manejo del Suelo y Riego 16 tengan poca superficie activa, o sea un tamaño de partícula o gránulo grande, que libere paulatinamente al nutriente soluble. El tamaño de partícula puede tener importancia para seleccionar el método de aplicación. La segregación de los ingredientes de un fertilizante o la separación de éstos de acuerdo a su tamaño, se presentan debido a que las partículas de los fertilizantes según sus diferentes propiedades físicas responden en forma diferente a las fuerzas y acciones mecánicas a las que están sometidas las mezclas de fertilizantes durante el manejo, almacenamiento y transporte. El tamaño de las partículas y su distribución porcentual debe considerarse para prevenir la segregación en el manejo y aplicación en el campo. Existen tres tipos de segregación asociados a las mezclas de fertilizantes: -Ocasionada por el flujo de partículas. -Generada por vibración. -Como resultado de la acción balística. Otras Características a.- Índice Salino La aplicación de fertilizantes tiene como consecuencia el aumento de la concentración de sales en la solución del suelo. Esto implica un aumento de la presión osmótica de ésta. Esta característica de los fertilizantes es de gran importancia práctica, especialmente al usar métodos de aplicación en los cuales se coloca el fertilizante en forma conjunta o muy cercana a la semilla. Si se trata de sustancias con tendencia a aumentar la concentración de la solución del suelo (ej. fertilizantes potásicos), pueden ocurrir daños a las semillas en germinación, lo que disminuye el número de plantas obtenidas. El Índice Salino trata de caracterizar la tendencia de un fertilizante a aumentar la presión osmótica de la solución del suelo. Expresa el efecto que tiene sobre la presión osmótica de la solución del suelo un fertilizante determinado, tomando como patrón (o valor 100) al nitrato de sodio. Por ejemplo: NO3NH4 ………………….. 105 Urea ……………………….. 75 S04(NH4)2………………….. 69 (N03)2Ca ………………… 53 El efecto salino de los fertilizantes depende de los nutrientes que contiene y de la concentración en que los mismos se encuentran en la formulación. Por ello el Índice Salino se expresa -frecuentemente- por unidad de nutriente que proporciona el fertilizante. Manejo del Suelo y Riego 17 . . Cuadro 17: Relación entre el Grado de distintos Fertilizantes e Índice Salino En el cuadro Nº 17 se observa que en los fertilizantes de alta graduación el Índice Salino (por unidad de nutriente) que se aplica es menor que en los de baja graduación. Este hecho es importante cuando se quieren usar distintas técnicas de aplicación (ej. en banda durante la siembra). Los fertilizantes son sales que contribuyen al aumento de la salinidad de la solución del suelo, se puede observar en el siguiente cuadro. Cuadro 18: Variación de la CE con la concertación del nutriente b.- Efecto Residual (ER) Muy relacionado con el Coeficiente de Utilización y con el Tamaño de Partícula. Según experiencias de investigación se pueden caracterizar en: sin Efecto Residual (fertilizantes nitrogenados inorgánicos), con dos años de ER (fertilizantes nitrogenados orgánicos y fertilizantes potásicos) y con 3 años de ER (fertilizantes fosforados) c.- Incompatibilidad Al mezclar fertilizantes pueden ocurrir reacciones que alteran las propiedades físicas, o provocan pérdidas de algún nutriente. Por ejemplo: - Urea y ClK: se forman terrones duros que impiden la correcta distribución en el terreno. Manejo del Suelo y Riego 18 - Amoniacales con abonos cálcicos: se producen pérdidas de nitrógeno por volatilización. - Fosfatos solubles con abonos cálcicos: se insolubiliza el fósforo. Figura 5: Compatibilidades para Mezclas de Abonos d.- Coeficiente de Utilización o efectividad Coeficiente de Utilización: mide el grado de aprovechamiento que el cultivo hace del fertilizante. Varía con el tipo de suelo, la forma y época de aplicación, el clima, etc. El coeficiente de Efectividad varía de la siguiente manera: ❖ Nitrogenados………………30 a 50 % ❖ Potásicos……………………15 a 30 % ❖ Fosforados………………….10 a 25 % e.- Normas IRAM Reglamentan los métodos para analizar los fertilizantes (humedad, tamaño de partícula, higroscopicidad, etc.) y fijan normas cuantitativas respecto de la composición química y características físicas para cada uno de los fertilizantes en el mercado. Manejo del Suelo y Riego 19 Cuadro 19: Principales características de algunos fertilizantes (1) Estos porcentajes de nutrimentos deben tenerse en cuenta para obtener la cantidad de fertilizante a aplicar, ya que para las distintas regiones las recomendaciones se efectúan en dosis de nutrientes. (2) Los fertilizantes industriales son usualmente solubles o muy solubles en agua, lo que es una característica beneficiosa, que aumenta la velocidad de respuesta por la planta. (3) Efecto acidificador sobre el suelo cuando se lo usa por períodos prolongados de años. Ello obligaríaa usar enmiendas calcáreas para restablecer el pH original del suelo. (4) Efecto inhibidor de la germinación cuando se lo coloca junto con la semilla. Manejo del Suelo y Riego 20 3- Aplicación de Fertilizantes1 El concepto de que la fertilidad y fertilización de un suelo "no es una receta de cocina", se debe a las múltiples variables que intervienen. ¿Cómo Abordar un Programa de Fertilización? Lo primero y básico es disponer un muestreo de suelos representativo, por lo que la primera pregunta al productor sería: ¿Cuenta con estudio edáfico detallado (con series y fases) de la propiedad? Este estudio permitirá definir el número de muestras compuestas que deben extraerse. A la par, establecer la "historia" de cada potrero con los cultivos, estercolados y fertilizantes, y dosis aplicadas, encalado y respuesta a la fertilización (rendimientos) y problemas ocurridos (plagas, enfermedades, malezas, falta de agua y otras). Si no se puede disponer de tales antecedentes, en la primera etapa resultará conveniente recorrer el campo con la persona que más conozca su "performance" (encargado, capataz, propietario) y delimitar los distintos sectores (partes altas, bajas, lugares anegadizos, de distintas texturas y otros) traduciendo el lenguaje propio del lugar como "acá hay mucha greda (arcilla)", "allá la tierra es más gorda (mayor fertilidad)", "aquí se emponcha el cultivo (exceso de humedad o anegamiento periódico)". Con esta información y la inspección ocular se planifica los lugares, profundidad y número de muestras compuestas de suelos. Así, en un determinado caso, para dos potreros de una misma propiedad y perteneciente a la misma serie de suelos, la fertilidad resulta notablemente diferente, ya sea por fertilizaciones con distintos fertilizantes o dosis, y por distintos usos (pasturas, cultivos de escarda, desmonte reciente u otros). La aplicación de los fertilizantes es una estrategia de producción determinada por una serie de factores que influyen en mayor o menor medida, la elección del método de aplicación. Entre los factores que afectan la aplicación se pueden mencionar las características internas del suelo, del cultivo, el clima, la movilidad del fertilizante en el suelo y el costo del fertilizante. Para la determinación de la zona apropiada del suelo en la que debe hacerse la aplicación, es importante tener en cuenta que, el hecho de aplicar un fertilizante no asegura que el mismo sea tomado por la planta, por lo que es necesario conocer la característica o hábito radicular del cultivo, especialmente en sus primeros estadios fenológicos. Se debe tener en cuenta además, como ya se mencionó, que el Nitrógeno soluble, el Fósforo y el Potasio forman sales, que si están próximas a las semillas retardan la germinación, o hasta pueden llegar a matarla. La correcta aplicación es garantía para obtener buenos rendimientos. 1 Actividad Práctica Integradora con Mecanización Agraria. Manejo del Suelo y Riego 21 Se suele recurrir a otros métodos o formas de aplicación de los fertilizantes como son las fertilizaciones foliares, con el agua de riego, aéreas, etc. Métodos de aplicación La condición física del fertilizante: sólido, líquido o gaseoso, el estado fenológico del cultivo y el tipo de maquinaria disponible nos indica el método de aplicación del fertilizante posible de usar. Además de lo indicado, se debe tener especial atención en la calibración del equipo fertilizador. Aplicación de Fertilizantes Sólidos a) Incorporación General: consiste en aplicar el fertilizante en tal forma, que cubra todo el espacio del suelo que ocuparán las raíces. Se usa en cultivos densos: pasturas, cereales de grano fino, algunas hortalizas, etc.; para cultivos en hileras, se aplica donde las raíces ocupan el espacio del suelo laborable: maíz, algodón, papa, tomate, etc. b) Aplicación Superficial: (voleo, manto). El fertilizante se extiende sobre toda la superficie y se incorpora mediante una labor. Se usan diferentes técnicas: esparcido a mano (método familiar). Es de bajo rendimiento y mala uniformidad. Las máquinas centrífugas, lanzan el producto a cierta distancia con mayor rendimiento pero con menos uniformidad, sobre todo si el tiempo es ventoso. La aplicación mecánica se realiza mediante maquinaria que deposita el fertilizante por gravedad, con buena uniformidad. e) Aplicación en profundidad: se realiza al efectuar las labores de presiembra. Se coloca el fertilizante en el fondo del surco abierto por el arado, siendo tapado por la raya siguiente. De este modo la fertilización se realiza en una sola operación simultánea con la preparación del suelo. Aplicaciones Especiales Aplicación Aérea Esta técnica se ha generalizado en países como Nueva Zelanda y Australia. Se usa generalmente para cultivos inaccesibles a las máquinas terrestres, plantaciones cerradas por gran vegetación, en laderas de montaña, en terrenos ondulados o quebrados. Esta técnica sustituye a la maquinaria común en grandes extensiones de pradera como ocurre en Nueva Zelanda, siendo la principal ventaja la gran economía de tiempo, ya que el rendimiento supera 10 veces al de la maquinaria terrestre, por cuya razón suele igualar a ésta en rendimiento económico. Existen aviones de uso agrícola provistos de tanques para sólidos o líquidos o para ambas formas, pudiendo cargar y descargar cerca de 1.000 Kg de producto en pocos minutos, haciendo en el día varias decenas de toneladas. Aplicación de Amoníaco Anhidro El NH3 contiene 82% de N, es el producto nitrogenado más barato por unidad de N, es un gas no inflamable. En América del Norte más del 50% del N se usa bajo ésta forma, en especial en la zona maicera. Dado el costo de los equipos, el agricultor lo aplica por contrato, valiéndose de los servicios de empresas. Manejo del Suelo y Riego 22 En nuestro país algunas empresas también lo aplican, especialmente en cultivos de trigo, maíz, girasol y sorgo corno “Nitrógeno 82”. El Amoníaco anhidro (NH3) se almacena como líquido en cisternas de alrededor de 150.000 litros, de ahí pasa a camiones cisternas de unos 4.000 litros aproximadamente, para su transporte y distribución, de donde se transfiere a los depósitos de aplicación, que son tanques de gruesa chapa de acero, de 400 a 800 litros, provistos de válvulas de seguridad automáticas y regulador de salida, accionada por una rueda aplicada al suelo. El NH3 con una presión de 200 lb. (unas 14 atm.), es inyectado al suelo mediante tubos resistentes (mangueras) ubicados en la parte posterior de los dientes, hasta cerca de la punta de los mismos, los que penetran en el suelo según necesidad, de 15-25 cm. La humedad más adecuada para reducir al mínimo las posibles pérdidas por evaporación es la correspondiente a un grado intermedio entre capacidad de campo y punto de marchitez. Se deben considerar tres factores: 1º- la concentración de amonio (no aplicar más de 25 kg/ha por punto de inyección) 2°- la profundidad de aplicación 3º- la distancia de aplicación con respecto a las hileras de cultivo. El efecto residual del amonio libre en el suelo depende de la dosis y el tiempo transcurrido desde la aplicación. Fertilizadoras Centrífugas: Regulación2 En la provincia de Jujuy y más específicamente en el área tabacalera ha aumentado el número de productores que adoptan la técnica de aplicar urea (nitrógeno al 46%) previo al transplante del tabaco. Es así que se han incorporado a la zona máquinas fertilizadoras del tipo centrífugas con distribuidores de discos o péndulo, que tienden a suplantar a los cajones sembradores fundamentalmente por menores costos de mantenimiento y posibilidades de rotura. Las máquinas centrífugas se impusieron en el mercado argentino por su mayor capacidad de trabajo, pero para nuestra realidadeste no es una característica importante, ya que el fertilizante debe incorporarse superficialmente al suelo. Si comparamos entre el sistema de aplicación con cajón sembrador y fertilizadora centrífuga desde el punto de vista de la necesidad de tractores, está claro que en el último sistema se necesitan dos tractores, situación que se de en la mayoría de los casos. Si se analiza la distribución del fertilizante con el cajón sembrador, se observa que tiende a dejar pequeñas franjas de mayor concentración ya que descarga sobre el paquete trasero de la rastra. Este inconveniente no sucede en las centrífugas, por la distribución transversal misma y en la incorporación actúan los dos paquetes de discos, del cultivador, por lo que mejora ampliamente la uniformidad de incorporación. 2 Ing. Agr. M.Sc. Juan Ernesto REGAZZONI Manejo del Suelo y Riego 23 Regulación del equipo Se pretende aplicar por unidad de superficie una cantidad fija de fertilizante, previamente calculada y que esta dosificación se haga uniformemente. El principio de distribución de las fertilizadoras centrífugas es esparcir el fertilizante por proyección mediante el empleo de la fuerza centrífuga. Es decir, los gránulos del fertilizante siguen el principio de la balística cuya trayectoria depende de la velocidad de salida y de la masa (peso) de los gránulos, ambos parámetros definen el ancho del trabajo. Primeramente, una vez enganchada la fertilizadora se debe nivelar; si es de tres puntos con el brazo izquierdo (transversal) y con el tercer punto (antero- posterior). Se ajusta el recorrido del sistema hidráulico respetando la altura del distribuidor en relación al suelo recomendado por el fabricante Determinación de la velocidad de avance Se debe verificar que la toma de fuerza gire a régimen normalizado (540 rpm), recordar que el ancho de trabajo depende directamente de la velocidad de salida. En este tema juega un papel importante el tacómetro o cuenta- revoluciones del tractor permitiendo ubicar fácilmente el régimen de la toma de fuerza y, por supuesto, mantener constante la velocidad de trabajo determinada. La velocidad se determina en el lugar de trabajo según fórmula: Determinación del caudal de alimentación: Según el manual de uso de la máquina colocar la palanca de regulación en el señalado para la dosis pretendida. A continuación, desconectar el disco o sacar la trompa del péndulo cubriendo el alimentador con una bolsa de arpileno. Se recoge el fertilizante entregado en un minuto y pesarlo. Determinación del ancho efectivo de trabajo Estos sistemas de distribución tienden a concentrar mayor cantidad de fertilizante sobre el centro, disminuyendo hacia los extremos, lo que obliga a realizar solapamientos entre maquinadas. Para ello hay que determinar el ancho efectivo de trabajo. Se efectúa colocando recipientes recolectores, uno al lado de otro, en forma transversal a la línea de avance. Se pasa con la máquina trabajando, se recolecta y pesa el fertilizante. Luego se determina el promedio, aquellos valores inferiores Manejo del Suelo y Riego 24 al 70% del promedio so los que necesitan del traslape, midiéndose así el ancho de trabajo Determinación de la dosis entregada: q= caudal de alimentación (Kg./min.) a= ancho efectivo de trabajo (m) v= velocidad de trabajo (Km./h) De no obtenerse la dosis pretendida se puede modificar el caudal de alimentación y/o la velocidad de avance. Fertilizadora Centrífuga Fertilizadora centrífuga Manejo del Suelo y Riego 25 Fertilizadora centrífuga Fertilizadoras de aplicación Localizada La localización de fertilizantes, se realiza para: 1- Mejorar la eficiencia del fertilizante. Para reducir las pérdidas de nutrientes y facilitar la absorción de los mismos por su cercanía a semillas y/o raíces. 2- Lograr seguridad en la aplicación. Para evitar daños a las semillas o plántulas por fitotoxicidad de los fertilizantes colocados muy cerca de las mismas. Los dos aspectos están íntimamente ligados entre sí, ya que muchas veces se mejora la eficiencia al acercar los fertilizantes a las semillas, pero un contacto excesivo provoca daños. No se debe perder de vista la diferencia de tolerancia de las diferentes especies, la fitotoxicidad de las diferentes fuentes y la separación entre hileras, que determina diferente concentración en la hilera para similares dosis por hectárea. En líneas generales, la localización de las fuentes nitrogenadas tiene como objetivo fundamental, reducir las pérdidas por volatilización. En este sentido requieren la incorporación, o mejor aún la inyección dentro del suelo. Debido a la movilidad del nitrógeno no es importante su ubicación cerca de las semillas para mejorar la eficiencia, sino que por el contrario no deben estar en contacto con las mismas para evitar daño por fitotoxicidad amoniacal. La localización de los fertilizantes fosfatados se realiza fundamentalmente para mejorar la eficiencia, reduciendo la dosis. Para ello, los fertilizantes fosfatados deben estar muy cerca de las semillas, aún en contacto, debido a la escasa movilidad del fósforo. Debe tenerse muy en cuenta la especie, ya que la tolerancia al efecto salino (presión osmótica) derivada de los fertilizantes fosfatados es muy diferente. Cuando las dosis a aplicar superan la tolerancia no deben colocarse junto a la semilla, siendo debajo y al costado la forma que ofrece la mayor seguridad y eficiencia. Cuando se aplican simultáneamente fertilizantes nitrogenados y fosfatados se pueden dar las dos formas de fitotoxicidad. La mayor seguridad y eficiencia se Manejo del Suelo y Riego 26 obtiene localizando ambos fertilizantes por debajo y al costado de las semillas (5 x 5 cm). Las máquinas de aplicación localizada realizan la descarga por gravedad. El fertilizante cae desde la tolva al terreno, por caída libre y la dosificación se realiza a través de diferentes formas: rueda estrella, fondo móvil con agitador rotatorio, tornillo sinfín, entre otros. Fertilizadoras de aplicación localizada Tabla 1: Factores de Conversión de Nutrientes . Fuente: Melgar, R. et al, 2002 Manejo del Suelo y Riego 27 Manejo del Suelo y Riego 28 Bibliografía - Abdón Cortés L., Dimas Malagón, C. 1992. Multidiscipirnarias. Serie SC-58. 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