XI CONGRESO NACIONAL DE AAPRESID
II SIMPOSIO DE FERTILIDAD Y FERTILIZACIÓN EN SIEMBRA DIRECTA
              Rosario, 26-29 de Agosto de 2003




      Balance de nutrientes en la Rotación
   Impacto en Rendimientos y Calidad de Suelo

                    Fernando O. García




                   WWW.INPOFOS.ORG
Temario
¿Qué es un balance de nutrientes?

¿Por qué es importante considerar el balance de
nutrientes?

Los balances de nutrientes y los rendimientos

La fertilización balanceada y la calidad del suelo

Consideraciones finales
¿Qué es el balance de nutrientes?

Es la diferencia entre la cantidad de nutrientes
   que entran y que se pierden de un sistema
      definido en el espacio y en el tiempo.

  En general, los balances de nutrientes en
 sistemas agrícolas se consideran para la capa
 de suelo explorada por las raíces en períodos
                    anuales.
Balance de nutrientes en el sistema suelo-cultivo

 Estiércol                                            Cosecha de granos
   animal             Fertilizantes                       y forrajes
y biosólidos                                          Productos animales
         Fijación de N2
             del aire

                                                                Pérdidas gaseosas

                                 Residuos de
                                  las plantas
                                                                    Escurrimiento y
                                                                       erosión


                                                Absorción




                       Reserva de Nutriente en el suelo


Componente   Entrada   Pérdida                                      Lavado
Tiempo


Anuales, por ej. para cultivos

Plurianuales, por ej. pasturas o
rotaciones
Extracción de nutrientes por
            cultivos
Se estiman a partir del rendimiento y del
contenido promedio de nutrientes en
granos o forrajes cosechados
En el sitio de Internet de INPOFOS
www.ppi-ppic.org/ppiweb/ltams.nsf se
dispone de una planilla de cálculo Excel
que permite estimar las necesidades
totales y extracción de nutrientes de
cultivos de grano y forrajeras
Planilla de Cálculo de Requerimientos y Extracción de Nutrientes
   Cereales
    Cultivo        Rendimiento
     Maíz             10000
   Nutriente      Requerimiento     Ind. Cosecha       Necesidad   Extracción
                      kg/ton                                kg         kg
       N                22               0.66              220         145
        P                 4              0.75               40         30
       K                 19              0.21              190         40
       Ca                 3              0.07               30          2
       Mg                 3              0.28               30          8
        S                 4              0.45               40         18
       B               0.020             0.25             0.200      0.050
       Cl              0.444             0.06             4.440      0.266
       Cu              0.013             0.29             0.130      0.038
       Fe              0.125             0.36             1.250      0.450
       Mn              0.189             0.17             1.890      0.321
       Mo              0.001             0.63             0.009      0.006
       Zn              0.053             0.50             0.530      0.265


    www.ppi-ppic.org/ppiweb/ltams.nsf
Ingresos de nutrientes al sistema
Se estiman a partir de la cantidad de
abono orgánico o fertilizante que se
aplican y su contenido de nutrientes

En el caso de la fijación biológica de N2
(simbiótica o asimbiótica), se dispone de
información de investigaciones sobre las
cantidades de N que aportan los distintos
cultivos en distintas condiciones
¿Por qué es importante considerar
    el balance de nutrientes?

Porque los balances negativos reducen la
disponibilidad de nutrientes en los suelos
afectando los rendimientos de los cultivos
y la calidad (fertilidad) de los suelos

Porque estos balances son negativos a
nivel de lote y a nivel regional
Balance de nutrientes en una rotación M-S-T/S
     Cultivo         Maíz Soja I Trigo Soja II        Suma
Rendimiento (kg/ha) 10000 4000 3500 2500
            Extracción de Nutrientes (kg/ha)
        N             145     120      69     75       410
        P              30      27      13     17       87
        S              18      19       4     12       52
           Aplicación de fertilizantes (kg/ha)
      Urea            200             100              300
      FDA             100      50      80              230
       SA              50      50      60              160
             Balance de nutrientes (kg/ha)
        N             -25    -101     -71             -197       325 kg Urea
        P             -10     -17     -14              -40       193 kg FDA
        S              -6      -7      -1              -14        58 kg SA
             Costo del desbalance (U$/ha)
      Urea             6       43      32              81
                                                                 158 U$S/ha
      FDA              15      27      22              64
                                                                53 U$S/ha/año
       SA              6        6       1              13

   En Soja se consideró que 50% del N es provisto por fijación biológica
Extracción y Aplicación de Nutrientes
                         en Trigo, Maíz, Soja y Girasol
                                   Promedios 1996/2001

                       Extracción NPKS                             Aplicación NPKS
                                     Girasol
                                     Soja                   1200
              1200    1090           Trigo
                                     Maíz                   900
  miles ton




                                                miles ton
              900

              600                   475                     600
                                                                   365
              300            228                            300
                                          131                            116
                                                                               3.7 14.7
                0                                             0
                       N      P      K     S                       N     P     K    S

En el período 1996-2001, fueron aplicados 29%, 45%, 1% y 9% del N, P,
  K y S exportados, respectivamente, en maíz, trigo, soja y girasol

         Esta desbalance implica la remoción de nutrientes del suelo
            por un valor promedio de U$S 1141 millones por año
Balance de Nutrientes
Cultivos de Grano – Período 1996/2001

Nutriente   Extracción   Aplicación   Remoción    Costo
                                        neta      total

             miles t      miles t      miles t   millones
                                                  U$S

Nitrógeno     7632         2190        5442       3075

 Fósforo      1597          697         900       1489

 Potasio      3327          22         3305       1550

 Azufre        920          81          839        734

 Total                                            6848
Rendimientos acumulados
   Trigo/Soja – Maíz - Soja (1999-2001)
Ensayos AAPRESID-INPOFOS - Sudeste de Córdoba-Sur de Santa Fe
    Cafferata, Corral de Bustos, Los Surgentes, Monte Buey, Noetinger

                        12000                     11100   11036    11181   11212
                                          10185
Rendimiento Acumulado




                        10000
                                 8350
  (kg/ha, Base Soja)




                         8000


                         6000


                         4000


                         2000


                            0
                                Testigo    NP     NPS     NPSKCl   NPSKMg NPSMgK
                                                                           micros
            Rto Base Soja = Rto Soja + 50% Rto Trigo + 40% Rto Maíz
Rendimientos de Maíz, Trigo y Soja en Ensayos a Largo Plazo
                            Don Osvaldo, C. Aldao (Córdoba) – Sitio Degradado
                                          Promedios de dos años

                        12000
                                                                      + 683 kg/ha de soja

                        10000                            Testigo
  Rendimiento (kg/ha)




                                                         NP
                        8000
                                                         NPS
                        6000                             NPS Rep

                        4000

                        2000

                           0
                                   Maíz          Trigo         Soja        Acumulado

 Fuente: Gudelj y col., INTA M. Juárez/Casilda-AAPRESID-ASP-INPOFOS
Rendimientos de Maíz, Trigo y Soja en Ensayos a Largo Plazo
                 Los Chañaritos, Corral de Bustos (Córdoba) – Sitio No Degradado
                                       Promedios de dos años

                        12000                                      + 455 kg/ha de soja

                        10000                         Testigo
  Rendimiento (kg/ha)




                                                      NP
                        8000
                                                      NPS
                        6000                          NPS Rep

                        4000

                        2000

                           0
                                Maíz          Trigo         Soja        Acumulado

 Fuente: Gudelj y col., INTA M. Juárez/Casilda-AAPRESID-ASP-INPOFOS
Residualidad de Fósforo
                                    INTA 9 de Julio (Buenos Aires)
                                       Suelo Hapludol típico

                                                  Testigo




                                                                           13646
                      15000                       P 10




                                                                        12346
                                                                        12342
                                 11771
                                 11708




                                                                      11096
                                                  P 20
                               10843




                                                                     10544
                              10159
                              10117
Rendimiento (kg/ha)




                      12000                       P 40
                                                  P 80
                      9000

                                               5566
                                              4990
                                             4553


                      6000
                                           3785




                                                                                    3065
                                          2989




                                                           2945
                                                          2764




                                                                                   2433
                                                                                   2443
                                                                                   2409
                                                                                   2335
                                                         2177
                                                         2049
                                                         1996
                      3000


                         0
                              Maíz 1999   Trigo 2000     Soja 2000   Maíz 2001     Soja 2002

                          P aplicado a la siembra del Maíz en Septiembre 1999
Balance de P y Evolución de P Bray en el suelo
                    Ensayo Inchausti – UEEA INTA 9 de Julio


               18      P Bray = 0.10 Balance + 14.9
               16               R 2 = 0.86
               14
P Bray (ppm)




               12
               10
                8
                6
                4
                2
                0
                -120     -100   -80     -60    -40    -20    0         20   40
                            Balance de P (Aplicado-Extraído) (kg/ha)


           Se necesitan 9-10 kg de P (45-50 kg de SFT)
             para aumentar 1 ppm el nivel de P Bray
Calidad de Suelo
             (Larson y Pierce, 1991)

                  El suelo debe

Proveer un medio para el crecimiento de las
plantas
Regular y particionar el flujo de agua en el
ambiente
Servir como un buffer ambiental en la formación,
atenuación y degradación de compuestos
ambientales peligrosos

La calidad del suelo se ha definido en términos de
   sus propiedades químicas, físicas y biológicas
La materia orgánica del suelo

   El más importante indicador de la
   calidad de suelo (Larson y Pierce, 1991)

   Fracción orgánica del suelo
   excluyendo residuos vegetales y
   animales sin descomponer
Relación de propiedades del suelo con la
materia orgánica


  Físicas: Densidad, capacidad de retención de
  agua, agregación, color y temperatura

  Químicas: Reserva de nutrientes (N, P, S y otros),
  pH, Capacidad de intercambio catiónica,
  capacidad tampón, formación de quelatos

  Biológicas: Biomasa microbiana, actividad
  microbiana (respiración), fracciones lábiles de
  nutrientes
Nutrientes en materia orgánica

 Relación C/N/P/S promedio de 140:10:1.3:1.3
 Cada 1% de materia orgánica en 20 cm de
 suelo con densidad de 1.1 ton/m3

           12000 - 13000 kg/ha de C
           1000 -1200 kg/ha de N
           90 -120 kg/ha de P
           90 -120 kg/ha de S
C orgánico y Fertilización en la Rotación Maíz-
                      Trigo/Soja
                                                                                                                 Testigo   NP   NPS   NPS Rep




                                                                        C h u m ific a d o (k g /h a )
                                                                                                         1500
                                                                                                         1000
Balance de C humificado en el suelo
                                                                                                          500
       según el modelo AMG
                                                                                                            0
          (Andriulo, 1999)
                                                                                                          -500   Don Osvaldo     Los Chañaritos

                                                                                                         -1000
    Aporte de C de residuos




                                      Testigo   NP   NPS   NPS Rep
                         12000
                                                                          Aporte de C en los residuos
                              9000                                          según índice de cosecha
            (kg/ha)




                              6000                                      y contenido de C de los residuos

                              3000

                                0
                                      Don Osvaldo      Los Chañaritos


                                      Elaborado a partir de información de Gudelj y col.
                                     (INTA M. Juárez/Casilda-AAPRESID-ASP-INPOFOS)
¿Cuánto “fertilizante” se lleva del suelo
  un cultivo de soja de 4000 kg/ha?


          120 kg de Nitrógeno
     260 kg/ha de Urea (50% FBN)

           27 kg de Fósforo
     132 kg/ha Superfosfato Triple

            19 kg de Azufre
      79 kg/ha Sulfato de Amonio
¿Cuánto cuesta reponer el “fertilizante”
  que se lleva del suelo un cultivo de
         soja de 4000 kg/ha?

     132 kg/ha Superfosfato Triple

            211 kg de soja


      79 kg/ha Sulfato de Amonio

            95 kg de soja

Balance De Nutrientes Apresid

  • 1.
    XI CONGRESO NACIONALDE AAPRESID II SIMPOSIO DE FERTILIDAD Y FERTILIZACIÓN EN SIEMBRA DIRECTA Rosario, 26-29 de Agosto de 2003 Balance de nutrientes en la Rotación Impacto en Rendimientos y Calidad de Suelo Fernando O. García WWW.INPOFOS.ORG
  • 2.
    Temario ¿Qué es unbalance de nutrientes? ¿Por qué es importante considerar el balance de nutrientes? Los balances de nutrientes y los rendimientos La fertilización balanceada y la calidad del suelo Consideraciones finales
  • 3.
    ¿Qué es elbalance de nutrientes? Es la diferencia entre la cantidad de nutrientes que entran y que se pierden de un sistema definido en el espacio y en el tiempo. En general, los balances de nutrientes en sistemas agrícolas se consideran para la capa de suelo explorada por las raíces en períodos anuales.
  • 4.
    Balance de nutrientesen el sistema suelo-cultivo Estiércol Cosecha de granos animal Fertilizantes y forrajes y biosólidos Productos animales Fijación de N2 del aire Pérdidas gaseosas Residuos de las plantas Escurrimiento y erosión Absorción Reserva de Nutriente en el suelo Componente Entrada Pérdida Lavado
  • 5.
    Tiempo Anuales, por ej.para cultivos Plurianuales, por ej. pasturas o rotaciones
  • 6.
    Extracción de nutrientespor cultivos Se estiman a partir del rendimiento y del contenido promedio de nutrientes en granos o forrajes cosechados En el sitio de Internet de INPOFOS www.ppi-ppic.org/ppiweb/ltams.nsf se dispone de una planilla de cálculo Excel que permite estimar las necesidades totales y extracción de nutrientes de cultivos de grano y forrajeras
  • 7.
    Planilla de Cálculode Requerimientos y Extracción de Nutrientes Cereales Cultivo Rendimiento Maíz 10000 Nutriente Requerimiento Ind. Cosecha Necesidad Extracción kg/ton kg kg N 22 0.66 220 145 P 4 0.75 40 30 K 19 0.21 190 40 Ca 3 0.07 30 2 Mg 3 0.28 30 8 S 4 0.45 40 18 B 0.020 0.25 0.200 0.050 Cl 0.444 0.06 4.440 0.266 Cu 0.013 0.29 0.130 0.038 Fe 0.125 0.36 1.250 0.450 Mn 0.189 0.17 1.890 0.321 Mo 0.001 0.63 0.009 0.006 Zn 0.053 0.50 0.530 0.265 www.ppi-ppic.org/ppiweb/ltams.nsf
  • 8.
    Ingresos de nutrientesal sistema Se estiman a partir de la cantidad de abono orgánico o fertilizante que se aplican y su contenido de nutrientes En el caso de la fijación biológica de N2 (simbiótica o asimbiótica), se dispone de información de investigaciones sobre las cantidades de N que aportan los distintos cultivos en distintas condiciones
  • 9.
    ¿Por qué esimportante considerar el balance de nutrientes? Porque los balances negativos reducen la disponibilidad de nutrientes en los suelos afectando los rendimientos de los cultivos y la calidad (fertilidad) de los suelos Porque estos balances son negativos a nivel de lote y a nivel regional
  • 10.
    Balance de nutrientesen una rotación M-S-T/S Cultivo Maíz Soja I Trigo Soja II Suma Rendimiento (kg/ha) 10000 4000 3500 2500 Extracción de Nutrientes (kg/ha) N 145 120 69 75 410 P 30 27 13 17 87 S 18 19 4 12 52 Aplicación de fertilizantes (kg/ha) Urea 200 100 300 FDA 100 50 80 230 SA 50 50 60 160 Balance de nutrientes (kg/ha) N -25 -101 -71 -197 325 kg Urea P -10 -17 -14 -40 193 kg FDA S -6 -7 -1 -14 58 kg SA Costo del desbalance (U$/ha) Urea 6 43 32 81 158 U$S/ha FDA 15 27 22 64 53 U$S/ha/año SA 6 6 1 13 En Soja se consideró que 50% del N es provisto por fijación biológica
  • 11.
    Extracción y Aplicaciónde Nutrientes en Trigo, Maíz, Soja y Girasol Promedios 1996/2001 Extracción NPKS Aplicación NPKS Girasol Soja 1200 1200 1090 Trigo Maíz 900 miles ton miles ton 900 600 475 600 365 300 228 300 131 116 3.7 14.7 0 0 N P K S N P K S En el período 1996-2001, fueron aplicados 29%, 45%, 1% y 9% del N, P, K y S exportados, respectivamente, en maíz, trigo, soja y girasol Esta desbalance implica la remoción de nutrientes del suelo por un valor promedio de U$S 1141 millones por año
  • 12.
    Balance de Nutrientes Cultivosde Grano – Período 1996/2001 Nutriente Extracción Aplicación Remoción Costo neta total miles t miles t miles t millones U$S Nitrógeno 7632 2190 5442 3075 Fósforo 1597 697 900 1489 Potasio 3327 22 3305 1550 Azufre 920 81 839 734 Total 6848
  • 13.
    Rendimientos acumulados Trigo/Soja – Maíz - Soja (1999-2001) Ensayos AAPRESID-INPOFOS - Sudeste de Córdoba-Sur de Santa Fe Cafferata, Corral de Bustos, Los Surgentes, Monte Buey, Noetinger 12000 11100 11036 11181 11212 10185 Rendimiento Acumulado 10000 8350 (kg/ha, Base Soja) 8000 6000 4000 2000 0 Testigo NP NPS NPSKCl NPSKMg NPSMgK micros Rto Base Soja = Rto Soja + 50% Rto Trigo + 40% Rto Maíz
  • 14.
    Rendimientos de Maíz,Trigo y Soja en Ensayos a Largo Plazo Don Osvaldo, C. Aldao (Córdoba) – Sitio Degradado Promedios de dos años 12000 + 683 kg/ha de soja 10000 Testigo Rendimiento (kg/ha) NP 8000 NPS 6000 NPS Rep 4000 2000 0 Maíz Trigo Soja Acumulado Fuente: Gudelj y col., INTA M. Juárez/Casilda-AAPRESID-ASP-INPOFOS
  • 15.
    Rendimientos de Maíz,Trigo y Soja en Ensayos a Largo Plazo Los Chañaritos, Corral de Bustos (Córdoba) – Sitio No Degradado Promedios de dos años 12000 + 455 kg/ha de soja 10000 Testigo Rendimiento (kg/ha) NP 8000 NPS 6000 NPS Rep 4000 2000 0 Maíz Trigo Soja Acumulado Fuente: Gudelj y col., INTA M. Juárez/Casilda-AAPRESID-ASP-INPOFOS
  • 16.
    Residualidad de Fósforo INTA 9 de Julio (Buenos Aires) Suelo Hapludol típico Testigo 13646 15000 P 10 12346 12342 11771 11708 11096 P 20 10843 10544 10159 10117 Rendimiento (kg/ha) 12000 P 40 P 80 9000 5566 4990 4553 6000 3785 3065 2989 2945 2764 2433 2443 2409 2335 2177 2049 1996 3000 0 Maíz 1999 Trigo 2000 Soja 2000 Maíz 2001 Soja 2002 P aplicado a la siembra del Maíz en Septiembre 1999
  • 17.
    Balance de Py Evolución de P Bray en el suelo Ensayo Inchausti – UEEA INTA 9 de Julio 18 P Bray = 0.10 Balance + 14.9 16 R 2 = 0.86 14 P Bray (ppm) 12 10 8 6 4 2 0 -120 -100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 Balance de P (Aplicado-Extraído) (kg/ha) Se necesitan 9-10 kg de P (45-50 kg de SFT) para aumentar 1 ppm el nivel de P Bray
  • 18.
    Calidad de Suelo (Larson y Pierce, 1991) El suelo debe Proveer un medio para el crecimiento de las plantas Regular y particionar el flujo de agua en el ambiente Servir como un buffer ambiental en la formación, atenuación y degradación de compuestos ambientales peligrosos La calidad del suelo se ha definido en términos de sus propiedades químicas, físicas y biológicas
  • 19.
    La materia orgánicadel suelo El más importante indicador de la calidad de suelo (Larson y Pierce, 1991) Fracción orgánica del suelo excluyendo residuos vegetales y animales sin descomponer
  • 20.
    Relación de propiedadesdel suelo con la materia orgánica Físicas: Densidad, capacidad de retención de agua, agregación, color y temperatura Químicas: Reserva de nutrientes (N, P, S y otros), pH, Capacidad de intercambio catiónica, capacidad tampón, formación de quelatos Biológicas: Biomasa microbiana, actividad microbiana (respiración), fracciones lábiles de nutrientes
  • 21.
    Nutrientes en materiaorgánica Relación C/N/P/S promedio de 140:10:1.3:1.3 Cada 1% de materia orgánica en 20 cm de suelo con densidad de 1.1 ton/m3 12000 - 13000 kg/ha de C 1000 -1200 kg/ha de N 90 -120 kg/ha de P 90 -120 kg/ha de S
  • 22.
    C orgánico yFertilización en la Rotación Maíz- Trigo/Soja Testigo NP NPS NPS Rep C h u m ific a d o (k g /h a ) 1500 1000 Balance de C humificado en el suelo 500 según el modelo AMG 0 (Andriulo, 1999) -500 Don Osvaldo Los Chañaritos -1000 Aporte de C de residuos Testigo NP NPS NPS Rep 12000 Aporte de C en los residuos 9000 según índice de cosecha (kg/ha) 6000 y contenido de C de los residuos 3000 0 Don Osvaldo Los Chañaritos Elaborado a partir de información de Gudelj y col. (INTA M. Juárez/Casilda-AAPRESID-ASP-INPOFOS)
  • 23.
    ¿Cuánto “fertilizante” selleva del suelo un cultivo de soja de 4000 kg/ha? 120 kg de Nitrógeno 260 kg/ha de Urea (50% FBN) 27 kg de Fósforo 132 kg/ha Superfosfato Triple 19 kg de Azufre 79 kg/ha Sulfato de Amonio
  • 24.
    ¿Cuánto cuesta reponerel “fertilizante” que se lleva del suelo un cultivo de soja de 4000 kg/ha? 132 kg/ha Superfosfato Triple 211 kg de soja 79 kg/ha Sulfato de Amonio 95 kg de soja