1. El fósforo en sistemas agrícolas
Gerardo Rubio
Universidad de Buenos Aires – INBA CONICET
Argentina
rubio@agro.uba.ar
¿Qué herramientas poseemos para saber si a
nuestro suelo le falta fósforo?
Rendimiento Maximo (%)
Soja-Girasol (9-12) Maíz (15-20)
100
80
Alfalfa (20-25)
60 Trigo (15-20)
40
20
0
15 5
20 10
25
P Bray (mg/kg)
Rendimiento de los cultivos en función del fósforo en el
suelo. Las líneas perpendiculares al eje x indican los
umbrales críticos de respuesta
El ciclo del P es muy simple pero …. el fertilizante es muy caro!
1

2. El fósforo es retenido por el suelo, el nitrógeno no
+
+
+
+
+ +
+
+
+
+
+
+
+ +
+
+
+ +
+
+
+ +
+
+ +
+
+
+ +
+ +
+
+
+
+
+
+ arcillas, MO
Ca, Al, Fe
1 mm
NO3
PO4
Como se encuentra el fósforo en el suelo?
P inorgánico P orgánico
P Bray
P solución inmovilización
HPO42 , H2PO4-
mineralización
desorción adsorción solubilizacion precipitación
P adsorbido P precipitado P orgánico lábil
(Ca, Fe, Al)
LABILIDAD
LABILIDAD
P orgánico
resistente
Minerales primarios
P ocluido
2

3. Pero el fósforo no se va del sistema, el nitrógeno si
Pérdidas (o
exportación
entradas)
fertilizantes gaseosas
lluvia
.............
............. . suelo erosión
.
lixiviación
Como computamos el balance neto de P?
Balance neto = P exportado en grano – P aplicado como fertilizante
Balance (-) = Disminución del P Bray
Balance (+) = Crédito para siguientes cultivos
3

4. 30
P exportado en el grano (kg ha )
-1
25
¿Cuánto P exportamos 20
15
con el grano? 10
5 y = 0.0055x
2
n = 130, R = 0.71
0
0 1000 2000 3000 4000 5000
Rendimiento (kg ha-1)
kg de nutriente / tonelada de cultivo*
Nutriente
Trigo Maíz Soja Girasol Sorgo Cebada
Nitrógeno 18 13 49 22 17 13
Fósforo 3.3 2.6 5.3 5.8 3.0 3.0
Potasio 3.3 3.5 17 5.6 3.0 4.0
Calcio 0.4 0.2 2.7 1.3 1.0 -
Magnesio 2.3 1.3 3.2 2.7 1.0 1.0
Azufre 1.3 1.2 2.5 1.7 2.0 2.0
Ciampitti, Garcia 2007
P Bray en suelos del oeste de la región
pampeana
35
30
P Bray (ppm)
25
20
y = -0.40x + 814.30
2
R = 0.42
15
n=1847
10
5
0
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
Díaz-Zorita, Duarte & Asoc. (2005)
4

5. ¿Cuánto baja la disponibilidad en el suelo si no
fertilizamos lo suficiente?
PBray: cae 1 ppm por cada 9.8 kg P de balance negativo
9 de Julio (L. Ventimiglia)
Fernandez Lopez & Ferraris, 2007
Es posible recuperar los niveles de P de suelo
mediante balances netos positivos
50
Control
P Bray-1 (mg P kg-1)
40 Fertilizado con P
Suelos
30
0,018*Bal <20 ppm
20 Bray-1
-55 kg 1 ppm
10 0,37*Bal + 2.7 kg 1 ppm
0
Balance Acumulado de P (kg P ha-1)
Red CREA Sur Santa Fe Rotaciones T/S-M y S-T/S-M
Dosis: 37 kg P/ha año
Arcilla: 8-20%
(Ciampitti, Garcia, Piccone, Rubio 2009)
5

6. Suelos con alto P pueden ser insensibles a
balances netos positivos
80
P Bray-1 (mg P kg-1) 70
60 Suelos
50 0,19*Bal
> 40 ppm
40
30
0,006*Bal Bray-1
20
-5 kg 1 ppm
10
0
-200 -150 -100 -50 0 50 100
Balance Acumulado de P (kg P ha-1)
Red CREA Sur Santa Fe Rotaciones T/S-M y S-T/S-M
(Ciampitti, Garcia, Piccone, Rubio 2009)
Los umbrales críticos de P Bray son la herramienta
básica para diagnosticar la fertilidad fosforada
Testigo
RR (%) = x 100
Red 1 Fertilizado
Rendimiento relativo (%)
100 Red 2
90
80
70 RR = 100 (1 - e (-0.1562 (P + 6.69))
R2 = 0.70
60
0 8 10
8 12.4
12.4 20 30 40
-1
PBray1 (mgP kg , 0-20 cm)
6

7. Los umbrales críticos son relativamente constantes
para cada cultivo
100 100
Rendimiento relativo (%)
Rendimiento relativo (%)
90 90
80 80
70 70
Red 1 RR1 = 100 (1 - e (-0.1537 (P+7.00)) Red 1
R2 = 0.70 RR = 100 (1 - e (-0.1562 (P + 6.69)), R2 = 0.70
Red 2 RR2 = 100 (1 - e (-0.1636 (P+5.96)) Red 2
60 60
0 10 20 30 40 0 10 20 30 40
PBray 1 (mgP kg-1, 0-20 cm) PBray 1 (mgP kg-1, 0-20 cm)
Red 1: Fertilizar (Bs As, Santa Fé)
Red 2: Sudeste BA (Calviño et al.)
Soja. Gutiérrez Boem et al., 2006
Los umbrales críticos son relativamente constantes
para cada cultivo
Rendimiento relativo (%)
Rendimiento (kg ha-1)
P disponible P disponible
G. Boem 2010
7

8. Los umbrales críticos son relativamente constantes
para cada cultivo
4000
3500
Rendimiento (kg ha )
-1
3000
2500
2000
1500
1000 -0.030x 2
y = 3527 (1-e ), r =0.76
500 y = 3020 (1-e-0.028x), r2 =0.96
0
0 50 100 150 200
Agua disponible (mm)
Rendimiento de soja fertilizada con 24 kg P ha-1 y no fertilizada
en función de agua disponible en febrero. Sitios de la red con
menos de 8 ppm de fósforo disponible (Calviño y Redolatti, 2004).
¿Qué estrategia de fertilización fosforada sigo?
Soja-Girasol (9-12) Maíz (15-20)
Rendimiento Maximo (%)
100
80
Alfalfa (20-25)
60 Trigo (15-20)
40
20
0 5 10 15 20 25
P Bray (mg/kg)
Rendimiento de los cultivos en función del fósforo en el suelo. Las
líneas perpendiculares al eje x indican los umbrales críticos de
respuesta
8

9. Fertilización en soja
Red 1
Rendimiento relativo (%) Testigo
100 Red 2 RR (%) = x 100
Fertilizado
90
80
70 RR = 100 (1 - e (-0.1562 (P + 6.69))
R2 = 0.70
60
0 8 10
12 20 30 40
-1
PBray1 (mgP kg , 0-20 cm)
¿Cuál es la eficiencia de la fertilización en soja?
700 12 kgP/ha
600 20 kgP/ha
Respuesta (kg/ha)
500 24 kgP/ha
400
300
200
100
0
0-8 ppm 8-12 ppm
12 kgP/ha 428 208
20 kgP/ha 572 230
24 kgP/ha 513 231
Disponibilidad de fósforo
Cada barra es el promedio de 5 a 7 ensayos
Echeverría et al., 2002
Calviño & Redolatti, 2004
Reelaborados por Gutierrez Boem
9

10. ¿Cuál es la eficiencia de la fertilización en soja?
Respuesta a la fertilización (kg/ha)
Eficiencia media de la fertilización
Resultado de la fertilización con P (u$s
(kg grano / kg P aplicado) /ha)
Disponibilidad de P Disponibilidad de P
Dosis de P
aplicada Dosis de P
(kgP/ha) aplicada
(Costo en 0-8 ppm 8-12 ppm (kgP/ha) 0-8 ppm 8-12 ppm
U$S)
12 (36) 35.6 17.3 12 (36) 428 (71) 208 (16)
20 (60) 28.6 11.5 20 (60) 572 (83) 230 (-2)
24 (72) 21.3 9.6 24 (72) 513 (56) 231 (-15)
Precios x kg
⎞ Respuesta ( kg ha )
(u$s):
⎛ kg grano
Eficiencia media ⎜ grano ⎟ =
P: 3 ⎝ kg P ⎠ Dosis ( kg P ha ) Echeverría et al., 2002
Soja: 0.25 ⎛ kg grano ⎞ Precio insumo ( $ kg P ) Calviño & Redolatti, 2004
Trigo: 0.15 Relación de precios ⎜ ⎟ =
Maiz: 0,13 ⎝ kg P ⎠ Precio producto $ kg grano
Reelaborados por Gutierrez Boem
( )
Dosis óptima económica
0-8 ppm y=52.5x-1.262x2, n=17, r2=0.31
700 Dosis óptima económica:
8-12 ppm y=24.2x-0.617x2, n=19, r2=0.08
600 eficiencia marginal = relación de precios
Respuesta (kg / ha)
500 60
Eficiencia marginal (kg grano /kg P)
400
50
300
40
200
100 30
0 20
0 10 20 30
RP=12 kgsoja/kgP
Dosis de fósforo (kgP / ha) 10
Cada punto es el promedio de 5 a 7 ensayos 0
0 5 10 15 20 25
Dosis de fósforo (kgP/ha)
Eficiencia marginal: es el aumento de
La eficiencia marginal cae a mayor dosis:
rendimiento por kg de P adicional
(la pendiente de la curva de respuesta) ─── Ef (0-8ppm) = 52.5 – 2.524 P
─── Ef (8-12ppm) = 24.2 – 1.234 P
Echeverría et al., 2002; Calviño y Redolatti, 2004, reelaborados por G Boem 2008
10

11. El requerimiento de fertilizante nitrogenado es
altamente dependiente del rendimiento, por lo tanto
también depende del nivel de P del suelo
Los modelos de N disponible asumen optima disponibilidad de P
Calviño , Echeverría y Redolatti, 2002
¿Qué herramientas poseemos al agregado dela dosis de P?
Respuesta de maíz para determinar fósforo
Rendimiento Maximo (%)
Maíz (16)
100
80
60
40 7 ppm
20 9 ppm
0 5 10 15 20 25
P Bray (mg/kg)
Cuanto fósforo debo agregar para incrementar 1 ppm de P Bray en el suelo?
11

12. Metodología
¿Qué herramientas poseemos para determinar la dosis de P?
Cuantos kg P/ha se necesitan para elevar P Bray en 1 ppm?
0.8
0.7
CG 0.6
OL
0.5
CN JN
0.4
b
AM VT CO
TE SLRN SA
CA SO EX
Northern Pampa 0.3
AB CH
LN
CT VM
0.2
N b = 0.51942 - 0.004 Arc + 0.15098 Zona
0.1
PI
Flooding Pampa
S r2: 0.568
OV
AZ
0
LA TA
JU SN 0 10 20 30 40
VI
Southern Pampa
SC LB Arcilla (%)
BB TR
b = 0.4536 – 0.00344Arc + 0.00356PBray1 + 0.162 Zona
Zona=1 Norte; 0= Sur
100 km R2 = 0.652
Norte: b = 0.58
Sur: b = 0.41 Rubio et al. 2008
¿Qué herramientas poseemos para determinar la dosis de P?
Dosis p incrementar 1 ppm (kg P ha-1)= {0.1 x Dap (t /m3) x Prof (cm)}/ Coef b
Dosis para incrementar P Bray en 1 ppm (kg P ha-1)= 2.4 / Coef b
(considerando D. aparente 1.2 t /m3 y profundidad 0-20 cm)
CG
OL Norte: b = 0.58 → 4.2 kg P ha-1
AM
CN
VT
JN Sur: b = 0.41 → 5.8 kg P ha-1
CO
TE SLRN SA
CA SO EX
Northern Pampa
AB CH
LN
CT VM
PI
Flooding Pampa
C Tejedor (15 ppm Pb): b = 0.74 → 3.2 kg P ha-1
C Tejedor (10 ppm Pb): b = 0.67 → 3.6 kg P ha-1
AZ
OV
LA TA
SN
Si debo subir 7 ppm: 22 y 26 kg P/ha
JU
VI
Southern Pampa
SC LB
BB TR
100 km
Rubio et al.2008
12

13. Muestreo de suelo, factor clave en el diagnóstico del P
Red 1
Testigo
Rendimiento relativo (%)
100 Red 2 RR (%) = x 100
Fertilizado
90
80
70 RR = 100 (1 - e (-0.1562 (P + 6.69))
R2 = 0.70
60
0 8 10
12 20 30 40
-1
PBray1 (mgP kg , 0-20 cm)
Muestreo de suelo, factor clave en el diagnóstico del P
1: distinguir áreas heterogéneas
enero 1999
3 25 de Mayo
(Buenos Aires)
2
1
13

14. Muestreo de suelo, factor clave en el diagnóstico del P
2: como muestreo?
a: evitar sitios calientes en P
b: profundidad:
5 ppm P Bray
10 ppm 81 ppm
exactamente 0-20 cm
(en SD también!)
Muestreo de suelo, factor clave en el diagnóstico del P -1
P Bray1 mgP kg
5 10 20 30
10 0-10 cm= 11 ppm
Profundidad (cm)
20 0-20 cm= 7.5 ppm
0-25 cm= 5 ppm
30
40
Red 1
Rendimiento relativo (%)
100 Red 2
90
80
70 RR = 100 (1 - e (-0.1562 (P + 6.69)
)
R2 = 0.70
60
0 10 20 30 40
PBray1 (mgP kg -1, 0-20 cm)
14

15. Muestreo de suelo, factor clave en el diagnóstico del P
c: 1 muestra por área homogénea compuesta de
submuestras:
i) al azar: 25-30
ii) dirigidas (suelos fertilizados antes)
líneas a 70 cm: 1 en el surco c/20 en entresurco
líneas a 52 cm: 1 en surco c/14 en entresurco
líneas a 30 cm: 1 en surco c/8 en entresurco
Methods for P Analysis, J.L. Kovar and G.M. Pierzynski (eds) 2009
Muestreo de suelo, factor clave en el diagnóstico del P
En el caso de soja, las dosis
máximas para una merma de
plantas del 20% oscilan entre
4 y 8 kg P ha-1 pero una soja
de 3 ton ha-1, exporta 16.2 kg
P ha-1.
Ciampitti et al., 2006
15

16. Casos habituales
Fertilización con P en campo propio con rotación clásica T/S –M–S en 8 a 12 ppm P Bray
Rinde Descenso ppm Ascenso ppm Bray (18 kg
qq/ha Exp kg P/ha Bray P)
Trigo 50 5x3.3=16.5 0.018x16.5=0.3 0.37x1.5=0.5
Soja 2da 22 2.2x5,3=11.7 0.21 2.3
Maiz 100 10x2.6=26 0.48
Soja 1ra 35 3.5x5.3=18.5 0.33
120
Eficiencia fertilización P trigo Eficiencia de la fertilización P para 10
100
58 ensayos región Pampeana ppm P
38 kg trigo /kg P
Respuesta a P (kg trigo/kg P)
Respuesta P = ‐29.1 ln(P Bray) + 104.4
80 R² = 0.477; n = 53
C Tejedor: 3.6 kg fert P cada 1 ppm
60
Bray
40 10 ppm a 15 ppm= 18 kg P (54 dol/ ha)
20 Respuesta a 18 kg P = 684 kg trigo
0
(102 dol)
0 10 20 30 40 50 60
‐20
P Bray (mg/kg)
Beneficio: 48.6 dol / ha
Precios x kg (u$s): P: 3; Soja: 0.25; Trigo: 0.15; Maiz: 0,13
Casos habituales
Campo alquiladocon rotación clásica S – S – S - T/S con rindes 30 - 40/18
6 ppm P Bray
Respuesta a la fertilización (kg/ha)
Resultado de la fertilización con P (u$s
/ha)
Disponibilidad de P
Dosis de P
aplicada
(kgP/ha) 0-8 ppm 8-12 ppm
12 (36) 428 (71) 208 (16)
Precios x kg
20 (60) 572 (83) 230 (-2)
(u$s):
P: 3 24 (72) 513 (56) 231 (-15)
Soja: 0.25
Trigo: 0.15
Maiz: 0,13
16

17. Probabilidad de Respuesta
Alta Media Baja Casi Nula
100
Arrendamiento y baja
Rendimiento Relativo (%)
inversión de capital
50
Propietario y alta
Recomendación
Mantenimiento
inversión de capital
Para
Muy Bajo Bajo Optimo Alto Muy Alto
Beneficio Económico
Nivel de P en el Suelo (Bray-1 o Mehlich-3, ppm)
Adaptado de Mallarino, 2007
Entonces …..
El ciclo del P es relativamente simple pero el fertilizante es caro
Existen herramientas para planificar la fertilización P desarrolladas
localmente
Los umbrales críticos son bastante constantes ….
El muestreo es la base del diagnóstico
17

18. Gracias!!
Gerardo Rubio
rubio@agro.uba.ar
visiten www.suelos.org.ar
Tecnología de la Fertilización
Fertilización Profunda - Sur de Bs.As.
3000
Rendimiento (kg/ha)
2500
2000
Testigo
1500
P12 Convencional
1000 P22 Convencional
500 P12 Profundo
P22 Profundo
0
Tres Arroyos Copetonas
P 10.4 ppm P 5.1 ppm
Valetti y Migasso, 1983
18