Acidificación en el ámbito templado argentino
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SIMPOSIO FERTILIDAD 2011 Acidificación en el ámbito templado argentino Causas, consecuencias y avances para su diagnóstico Dra. Vázquez Mabel E. Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales Universidad Nacional de La Plata [email protected]
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SIMPOSIO FERTILIDAD 2011
Acidificación en el ámbito templado argentinoCausas, consecuencias
y avances para su diagnóstico
Dra. Vázquez Mabel E.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales
Universidad Nacional de La [email protected]
CAUSAS• NATURALES
– meteorización y lavado de bases (Ca, Mg, K, Na)
• ANTRÓPICAS−exportación de bases por producción−fertilización ácida/lluvia ácida−aumento MO por siembra directa−mineralización de MO por laboreo
EXTRACCIÓN POR PRODUCCIÓN
RENDIMIENTO(qq/ha)
REQUERIMIENTO(kg/ha)
EXPORTACIÓN(kg/ha)
Ca Mg Ca Mg
MAÍZ 120 36 36 2,7 10,7
TRIGO 70 21 21 2,8 11,2
SOJA 40 64 36 12 20
ALFALFA 150 180 45 - -CAÑA DE AZÚCAR 750 - - 31 26
Casas,2003
2002/2003
0
100
200
300
400
mill U$
maíz soja trigo girasol
N Bs As (1970-2003)
Costo de la reposición
maíz 3,5% 4 mill U$
soja 6,9% 27 mill U$
trigo 4% 3 mill U$
girasol 3,3% 0,5 mill U$
PRODUCCIÓN VS REPOSICIÓN
Gelati & Vázquez, 2008
KCl
Dolomita
UN CASOLA PROVINCIA DE SANTA FE
PRODUCCIÓN TOTALPROV. SANTA FE
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
1969
/70
1971
/72
1973
/74
1975
/76
1977
/78
1979
/80
1981
/82
1983
/84
1985
/86
1987
/88
1989
/90
1991
/92
1993
/94
1995
/96
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/98
1999
/00
2001
/02
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/04
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2009
/10
Prod
ucci
ón a
nual
(mile
s t)
MAÍZ TRIGO SOJA GIRASOL
0
1000
2000
3000
1970-1980 1981-1990 1991- 2000 2001-2010
Expo
rtac
ión
de
base
s (mile
s de
t)
Ca Mg K
EXPORTACIÓN DE NUTRIENTES BÁSICOS DE
ESTOS 4 CULTIVOS (Sta Fe)
COSTO DE LA REPOSICIÓN A 2011
5,8%
DE LA PRODUCCIÓN ECONÓMICA SOJERA de SANTA FE (1970-2010)
LA REPOSICIÓN CUANTITATIVA NO ASEGURA REPOSICIÓN
CUALITATIVA
PRODUCCIÓN DE CARNEEXPORTACION NUTRIENTES
A partir de
leguminosas Gramíneaskg/animal año
Calcio 20 6-10
Magnesio 7-11 2.5-4.0
PRODUCCIÓN LECHERAEXPORTACIÓN
(kg nutriente /vaca * 8 meses )
10 20 30l/vaca día)
Calcio 2.9- 4.8 5.8-9.6 8.7-14.4Magnesio 0.4-0.6 0.8-1.1 1.2-1.7
FERTILIZANTES NITROGENADOS
CO(NH2)2 + H+ + 2 H2O ---------> 2 NH4+ + HCO3
-
urea ureasa amonio
2 NH4+ + 4 O2 --------> 2 NO3
- + 4 H+ + 2 H2O
nitratosoxigeno
0
100
200
300
400
500
600
700
800
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
Con
sum
o fe
rtili
zant
es n
itrog
enad
os (m
iles
de t
de N
)EVOLUCIÓN DEL CONSUMO DE
FERTILIZANTES NITROGENADOS
PERDIDA por LIXIVIACION
Serie Hansen en los 1ros 25 cm
185 kg/ha Calcio
1000 mm/año
13 kg/ha Magnesio
Irurtia, 2004
1972t/ha
2000t/ha % kg/año
Calcio 5,2 3,9 -25 - 46
Magnesio 3,3 2,7 -20 - 21,4
Pérdida de Ca y MgSerie Pergamino 1972 - 2000
Michelena, 1 989
LLUVIA ACIDA Y DEPOSICIONES SECAS
NH4+ NO3
- + H+
amonio nitratos hidrógeno
SO2 SO42- + 2H+
dióxido de azufre sulfatos hidrógeno
¿LA ACIDIFICACIÓN de la REGIÓN TEMPLADA
ARGENTINA ES UN HECHO COMPROBADO?
02040
6080
100
>6 5,9 5,8 5,7 5,6 5,5 5,4 5,3 5,2 5,1 5
pH
% a
cum
ulad
o/to
tal
020406080
100
>6 5,9 5,8 5,7 5,6 5,5 5,4 5,3 5,2 5,1 5
pH% a
cum
ulad
o/to
tal
Campaña 2004/05
Campaña 2009/10
Vázquez y Rotondaro, 2005
N Buenos Aires
S Santa Fe
Muestras de ALAP(Asociación Laboratorios Agropecuarios Privados)
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
<5 5-5,3 5,5-5,9 6-6,4 6,5-6,9
pHNORTE SUR OESTE
BUENOS AIRES
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
<5 5-5,3 5,5-5,9 6-6,4 6,5-6,9pH
NORESTE SURESTE
CÓRDOBA
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
<5 5-5,3 5,5-5,9 6-6,4 6,5-6,9
pH
SANTA FE
5,8
5,9
6
6,1
6,2
6,3
6,4
NORTE OESTE SUR
Zona
pH p
romed
io
Buenos Aires Córdoba Santa Fe
¡¡¡¡¡¡¡ GRACIAS ALAP !!!!!!
CONSECUENCIAS
– Disminución de la fertilidad de nutrientes básicos (calcio, magnesio, potasio)
- Afectación de procesos biológicos del nitrógeno y del fósforo
- Disminución de la disponibilidad de fósforo- Disminución de la disponibilidad de
micronutrientes (cobre, zinc, molibdeno)- Reducción de la capacidad intercambio
catiónica- Afecta la estructuración del suelo- Toxicidad de aluminio, hierro, hidrógeno???
DIRECTAS
Algunos suelos
Tratamientos Bavio Pergamino Lujan Baradero Azul C. Casares Etcheverry Laboulaye
pH actual 5,5 5,8 5,7 6 5,4 6 5,1 5,1 pH potencial 4,4 4,8 5 5,1 4,9 5,8 4,7 4,4 Complejo de cambio ( NH4
+Ac pH 7 1N)
Cap.Int.Catiónica cmolc/kg 15,2 17,7 16,1 15,1 20,6 19,1 13,5 11,5 Sat. de Ca2+ % 59,8 68,5 67,4 67,2 73,6 65,3 72,4 64,3 Sat. de Mg2+ % 25,6 18,9 18,4 19,3 18,4 16,9 16,2 20,4 Sat. de K+ % 9,4 10,5 10,6 11,8 7,4 14,5 6,7 13,3 Sat. Básica (S) % 77,0 80,8 87,6 78,8 79,1 64,9 77,8 85,2 Ca2+/ Mg2+ 2,33 3,63 3,65 3,48 4,0 3,86 4,47 3,15 (Ca2++ Mg2+) / K+ 9,09 8,33 8,07 7,36 12,5 5,67 13,3 6,38 Mg2+/ K+ 2,73 1,8 1,73 1,64 2,5 1,17 2,43 1,54 Al3+ Interc. mg/kg 0,65 < 0,01 0,34 < 0,01 0,54 < 0,01 0,64 1,12
Taxonomía Argiudol típico
Argiudol típico
Argiudol típico
Argiudol vértico
Argiudol típico
Hapludol típico
Argiudol típico
Hapludol éntico
pH actual pH potencial Al
pH potencialArcilla
Ca 2+
K+
Mg 2+
H +Al3+
Fe3+
+ KCl
Ca2+
K+
Na+
H+
pH - Log (H+)
Solución del suelo
H+
pH actual
Arcilla
Ca 2+
K+
Mg 2+
H +Al3
Fe3+
+ H2O
Ca2+
K+
Na+
H+
pH - Log (H+)
Solución del suelo
00,20,40,60,8
11,2
T
D700
D1500
D2000
D700Y
D1500
Y
D2000
Y
Al i
nter
cam
biab
le (m
g kg
-1)
e
cb a
d
c
d
T: testigo
D: dolomita
Y: yeso
700,1500, 2000 kg/ha
Laboulaye
pH actual: 5,1 pH pot.:4,4
CONTENIDO DE
AL INTERCAMBIABLE
MICORRIZACIÓN
0
1
2
3
4
T
C1000
C1500
C2000D1000
D1500
D2000
La línea en negrita une los tratamientos estadísticamente superiores p<0,5)
De Luca et al. (2006)
T: testigo
D: dolomita
C: conchilla
1000,1500,2000 kg/ha
RESISTENCIA A LA PENETRACIÓN
Tratamiento MPaTestigo 1,68D1000 1,33D1500 1,51D2000 1,88C1000 1,36C1500 1,66C2000 1,71
Vázquez et al., 2009
Argiudol típico
La Plata
D: dolomita
C: caliza
RESISTENCIA A LA PENETRACIÓN
Tratamiento MPaTestigo 1,68D1000 1,33D1500 1,51D2000 1,88C1000 1,36C1500 1,66C2000 1,71
D: dolomita
C: caliza
RESISTENCIA A LA PENETRACIÓN
Tratamiento MPaTestigo 1,68D1000 1,33D1500 1,51D2000 1,88C1000 1,36C1500 1,66C2000 1,71
D: dolomita
C: caliza
INFILTRACIÓN
0
2
4
6
8
10
12
0 10 20 30 40 50 60
tiempo (min)
lám
ina
(mm
h-1)
0
2
4
6
8
10
12
0 10 20 30 40 50 60
tiempo (min)lá
min
a (m
m h-1
)
TESTIGO DOLOMITA 1000 KG/HA
ESCURRIMIENTO
INDIRECTAS
PRODUCCIÓN ANIMAL•Hipocalcemia•Osteomalacia•Tetania hipomagnesémica•Prolongación de anestro post parto•No retención de servicios•Endometritis pos-parto•Irregularidad de celos•Ovulaciones silenciosas
PRODUCCIÓN VEGETAL
1500016000
170001800019000
2000021000
2200023000
T C700 C1500 C2000
mat
eria
sec
a (k
g ha
-1)
S/YESOC/YESO
ALFALFA (Laboulaye)C: caliza
D: Dolomita
700, 1500, 2000 kg/ha
15000
16000
17000
18000
19000
20000
21000
22000
T D700 D1500 D2000
mat
eria
sec
a (k
g ha
-1)
S/YESOC/YESO
30003500400045005000550060006500700075008000
T TyC55
3C55
3yC11
85
C1185
yC15
80
C1580
yD70
0D70
0yD15
00
D1500
yD20
00
D2000
y
rend
imie
nto
(kg
ha-1
)
a cde abcde de ab bcde abcd e abcd bcde abc e abcd bcde a cde abcde de ab bcde abcd e abcd bcde abc e abcd bcde
SOJA (Saladillo)
T: testigo Y: yeso
C: calizaD: dolomita
RESPUESTA EN RELACIÓN A LA CAPACIDAD PRODUCTIVALocalidad
Rendimientotestigo
∆ Rendimiento por encalado
kg/ha
Rosario 3382,3 209,2
N. De la Riestra 3604,6 746,5
Roberts 3930,8 720,5
Saladillo 4769,0 1264,0
DIAGNÓSTICO
DOSIS RECOMENDADA POR DIFERENTES MÉTODOS
CaCO3 (kg/ha)Localidad pH Curva
titulaciónBuffer doble SMP pH Ac.NH4
1 vez 2 veces 3 veces
Tres Arroyos 6,4 1500 2730 1214 1340 2680 4020
Lincoln 6,0 1000 3569 1055 1560 3120 4680
Bavio 5,5 3720 5977 1684 910 1820 2730
Pergamino 5,8 1928 6067 1388 0 0 0
Luján 5,7 2370 5140 1915 0 0 0
Baradero 6,0 2400 3782 1275 470 940 1410
Azul 5,4 6600 6077 1332 1120 2240 3360
C. Casares 6,0 750 2540 912 0 0 0
Etcheverry 5,1 3600 7337 1376 1780 3560 5340
pH óptimo
• Alfalfa 6,5 – 7,5• Soja 6,0 – 7,0• Trebol Rojo 6,0 – 7,0• Maíz 5,5 – 7,0• Trigo 6,0 – 7,0• Girasol 6,0 – 7,5• Trébol rojo, Lotus corniculatus < 6
CASO SOJA
pH óptimo Lugar Autor
6 Carolina del N Weisz et al. (2003)
5,1 Lousiana Bell (1996)
5,9 Michigan Pierce (2000)
<4,5 Brasil Caires et al. (2003)
EL pH es sólo orientativo
Deben analizarse otras variables
•Suelo (pH pot., saturación, Al)
•Germoplasma
•Enmienda (contenido de Ca, Mg, microelementos)
Saturación Básica
S (Saturación) = (Ca + Mg + K + Na) / CIC
S ideal
65 – 85 %
Saturación de las bases/S
• Cálcica: 65 a 85%
• Magnésica: 6 a 12%
• Potásica: 2 – 5%
Relaciones entre las basesintercambiables
Algunos valores de referencia
• Ca + Mg / K 7 – 11/1• Ca / Mg 3 - 15 /1• Mg / K 2 – 5/1
Testigo C1000 C1500 C2000pHactual 5,1 5,9 6,0 6,0
pH potencial 4,4 5,2 5,1 5,1
CIC (cmoc/kg) 11,5 13,5 14,8 15,1
Saturación(%)
85,2 70,7 63,8 65,9
¿MÉTODO DEL ACETATO DE AMONIO 1N pH7?
C: calizaMillán et al. 2010
pH 6
Arcilla
Ca 2+
K+
Mg 2+
H +Al3+
Fe3+
pH 7
más cargas negativasCa 2+
Fe3+
Al3+H +
Mg 2+
K+
H +
H +
H +
Ca2 +
SITUACIÓN ARTIFICIAL
MO: R-COOH R-COO- + H+
ARCILLA: H
CARGAS VARIABLESO DEPENDIENTES DEL pH
afectadas por el extractante
- +H+
ESTO EXPLICARÍA MAYOR CIC
NO EXPLICARÍA DIFERENCIAS ENTRE TRATAMIENTOS
¿POR QUÉ CAMBIA CIC CON LOS TRATAMIENTOS SI TODO
ESTA MEDIDO A pH 7?
El tenor de CO2 afecta los fenómenos de adsorción
Testigo C1000 C1500 C2000pHactual 4,4 5,9 6,0 6,0
pH potencial 5,1 5,2 5,1 5,1
CIC pH 7 11,5 13,5 14,8 15,1CIC pH suelo 9,1 9,8 10,0 10,2
¿MÉTODO DE NH4Cl 0,2M
pH del suelo? C: caliza
Es importante medir la CIC, Ca y Mg al pH del suelo para
hacer diagnóstico
¿CÓMO ELEGIMOS EL PRODUCTO?
Bavio
00,5
11,5
22,5
3
0 650 1300 2000
dosis (kg ha-1)
PS a
lfalfa
(g/m
acet
a)
caliza
dolomita
Luján
2,32,42,52,62,72,82,9
0 650 1300 2000
dosis (kg ha-1)
PS a
lfalfa
(g/m
acet
a)
calizadolomita
Etcheverry
0
0,5
1
1,5
2
0 650 1300 2000
dosis (kg ha-1)
PS a
lfalfa
(g/m
acet
a)
calizadolomita
pH actual: 5,5 pH pot.: 4,4Sat. cálcica: 59,8 %Sat. magnésica: 25,6 %Ca int.: 7 cmolc kg-1
Mg int.: 3 cmolc kg-1
pH actual: 5,7 pH pot.: 5,0Sat. cálcica: 67,4 %Sat. magnésica: 18,4 %Ca int.: 9,5 cmolc kg-1
Mg int.: 2,6 cmolc kg-1
pH actual: 5,1 pH pot.: 4,7Sat. cálcica: 72,4 %Sat. magnésica: 16,2 %Ca int.: 7,6 cmolc kg-1
Mg int. 1,7 cmolc kg-1
1. Analizar la escala jerárquica de las problemáticas y el lugar en ella de la acidificación
2. Analizar la saturación de Ca y Mg y su relación en el suelo
3. Evaluar las características de la enmienda (solubilidad, otros elementos)
4. Evaluar el requerimiento del material genético5. Realizar experiencias de campo
CONCLUSIONESSuelos de la Región Pampeana afectados por
acidificación se caracterizan por:• deficiencias relativas generalizadas de Ca, en
relación a Mg y K, y en menor medida de Mg en relación al K
• en suelos con valores de pH actual entre fuerte/ligeramente ácidos, el pH potencial fue desde muy fuerte/medianamente ácido, en muchos casos por debajo de 5,5, permitiendo prever la posibilidad de aumento del Al intercambiable
• hasta el presente el Al intercambiable no ha alcanzado niveles de toxicidad citados por la literatura.
• la producción agropecuaria no repositiva de elementos básicos
• la producción de soja• el alto nivel de rendimiento de los cultivos
de las últimas décadas• la alfalfa y otros tréboles en áreas
ganaderas de carne o leche• el importante incremento del consumo de
fertilizantes nitrogenados
Entre las causas deben destacarse:
DIRECTAS– Disminución de la disponibilidad de nutrientes (Ca, Mg, K, N, P, Cu, Zn, Mo)
– Reducción de la capacidad intercambio catiónica
- Afectación propiedades físicas- Eventual toxicidad de aluminio, hierro, hidrógeno
Las consecuencias más importantes son:
INDIRECTAS
– nivel de producción (forrajeras, cultivos de cosecha)
– problemas sanitarios en ganado– pérdida de capacidad productiva del suelo
Para el diagnóstico debe evaluarse:
• pH actual y potencial• CIC y cationes de cambio al pH del suelo• Saturación básica y de cada base en
particular• Relaciones entre las bases
La elección del producto debe tener en cuenta:
–análisis del suelo
–análisis de la enmienda
–resultados de las experiencias de campo
UN CASOLA PROVINCIA DE SANTA FE
PRODUCCIÓN
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
1969
/70
1971
/72
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/78
1979
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1981
/82
1983
/84
1985
/86
1987
/88
1989
/90
1991
/92
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1997
/98
1999
/00
2001
/02
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Prod
ucci
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nual
(mile
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MAÍZ TRIGO SOJA GIRASOL
PRODUCCIÓN SOJA
0
10000
20000
30000
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Garay
San Ja
vier
La C
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lVer
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San C
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Gener
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ado
San Ju
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Las C
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llano
s
Rosar
io
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Const
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n
Iriond
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Caser
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Gener
al Lo
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Departamentos
pro
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n 1
970-
2010
(m
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0
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1000
1500
2000
2500
1970-1980 1981-1990 1991- 2000 2001-2010
Expo
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t)
Ca Mg K
EXPORTACIÓN DE NUTRIENTES BÁSICOS
