CAPÍTULO I

Fertilidad de suelos: Su relación con otras ramas de la ciencia del suelo. Su importancia como factor de la Producción Vegetal. Fertilizantes y enmiendas.Crecimiento vegetal y factores que lo afectan.Fotosíntesis. Interacción entre factores de crecimiento.Cuantificación de la respuesta vegetal al suministro de nutrientes. Ley del mínimo. Ley de rendimientos decrecientes.

MANEJO DE SUELOS

.Uso del suelo y Sistemas de cultivo

.Fertilidad de suelos

.Laboreo del suelo

.Conservación y control de erosión

.Riego y Drenaje

FERTILIDAD DE SUELOS

Es aquella rama de la ciencia del suelo que estudia el suministro de nutrientes

por el suelo y la respuesta vegetal a dicho suministro

Nutrientes minerales del suelo

Macronutrientes:Nitrógeno (N), Fósforo (P), Potasio (K).

Nutrientes Secundarios: Calcio (Ca), Magnesio (Mg), Azufre (S)

Micronutrientes:Hierro (Fe), Manganeso (Mn), Boro (B), Cobre (Cu), Zinc (Zn), Molibdeno (Mo),Cloro ( Cl).

SUMINISTRO DE NUTRIENTES

Cantidad y asimilabilidad de los nutrientes en el suelo.

RESPUESTA VEGETAL

Calidad y Cantidad de la cosecha.Rendimiento en grano, forraje o algún componente específico (proteína, azúcar, aceite, almidón).

Cuando los elementos del suelo esenciales para la nutrición de las plantas no son suficientes y/o no están en la proporción adecuada se debe recurrir al uso de los fertilizantes y enmiendas.

FERTLIZANTE:Cualquier material orgánico o inorgánico, de origen natural o sintético que se agrega al suelo para suministrar uno o más elementos esenciales para el crecimiento de las plantas.

ENMIENDA:Cualquier material, tal como caliza, yeso, aserrín, que se agrega al suelo para mejorar su condición química y/o física.

CRECIMIENTO VEGETAL

Es el desarrollo progresivo de un organismo y comprendelos siguientes estados:

a) germinación, b) desarrollo vegetativo,c) desarrollo reproductivo, d) maduración y producción de semilla.

En la mayoría de los cultivos interesa manejar los 4 estados; sin embargo hay casos en que el interés se limita a los 2 primeros (producción de forraje, algunos cultivos hortícolas, tabaco, etc).

FOTOSÍNTESIS

Es el fenómeno mediante el cual las plantas transforman la energía solar en energía química.Este fenómeno ocurre a nivel celular en los cloroplastos donde un pigmento, la clorofila, absorbe la energía luminosa y a través de una serie de reacciones complejas la convierte en sustancias orgánicas (hidratos de carbono). La reacción química global es la siguiente:

luz 6 CO2 + 6 H2O C6 H12 O6 + 6 O2 +6 H2O

A partir de ese compuesto primario se suceden otras reacciones que involucran a los nutrientes del suelo y el agua y que conducen a la formación de los demás compuestos que la planta requiere para su crecimiento y desarrollo.

Fuente: N.H Stoskoph, 1984, Understanding Crop Production

Crecimiento y Desarrollode la Planta de Maíz

Pero en agricultura lo que se maneja no son individuos aislados sino comunidades de plantas ,que compiten entre sí por el uso de los factores de crecimiento (luz, agua, nutrientes). Lo que interesa en definitiva es el rendimiento del cultivo en un área o superficie determinada, y como actúan a ese nivel los factores que afectan el crecimiento y desarrollo del mismo.

Factores que afectan el crecimiento vegetal

• Genéticos:Determinan el máximo potencial productivo posible.

• Ambientales:Determinan en que grado se llega a ese máximo por el efecto de distintos factores ambientales en los procesos fisiológicos responsables del crecimiento y desarrollo de las plantas

Factores ambientalesLuz, Anhidrído carbónico.

Climáticos: Temperatura.Lluvia

Dinámica del agua Físicos Aireación (oxígeno)

Penetración de raícesEdáficos

Nutrientes mineralesQuímicos

Reacción del suelo

La posibilidad de incidir por parte del hombre en el crecimiento y desarrollo de un cultivo es función del grado de control que pueda ejercer sobre esos factores de crecimiento a través de las prácticas de manejo de los suelos y cultivos.

En ese sentido no es posible tener el mismo grado de control sobre todos los factores de crecimiento, tal como se puede observar en el siguiente cuadro

Control de los factores ambientalesGrado de Factores Practicas de manejo Control de crecimiento del suelo o cultivo

Agua Riego y DrenajeMayor Nutrientes Fertilizantes

pH Enmiendas

Luz Preparación del sueloMenor Anhidrído carbónico Época de siembra

Oxígeno Densidad de siembraAgua Cuidados culturales

Control de malezas, plagasy enfermedades

Es precisamente en la posibilidad de manejar y/o modificar con bastante precisión el nivel de fertilidad del suelo, fundamentalmente a través del uso de los fertilizantes, que radica la importancia estratégica de la fertilidad del suelo como factor de la Producción Vegetal.

A su vez es necesario tener presente que los factores que afectan el crecimiento de las plantas no actúan necesariamente en forma independiente sino que pueden interaccionar entre sí.

INTERACCIÓN ENTRE FACTORES DE CRECIMIENTO

• Se dice que 2 o más factores de crecimiento interaccionan cuando el efecto individual de uno de ellos es modificado por la presencia de uno o más de otros factores.

• La interacción ocurre cuando la respuesta a 2 o más factores que actúan simultaneámente es diferente a la suma de las respuestas de cada uno de ellos.

• Pueden darse 3 casos:

A A A

B2

B1

B2

B1

B2B1

Interacción positiva Interacción negativaSin interacción

A

INTERACCION ENTRE LOS FACTORES DE CRECIMIENTO

cCre

TIPOS DE INTERACCIONES MAS FRECUENTES

1. Entre 2 o más nutrientes.

2. Entre nutrientes y prácticas culturales (época de siembra, tipo de laboreo, población de plantas, control de plagas, malezas y enfermedades).

3.Entre dosis de nutrientes y variedades o híbridos.

4.Entre variedades o híbridos y la población de plantas o la distancia entre filas.

5.Entre nutrientes y factores medioambientales (agua, temperatura).

A medida que aumentan los rendimientos, los cultivosutilizan mayores cantidades de los factores de crecimiento, por lo que aumenta la demanda de los mismos y por lo tanto la probabilidad de interacción entre estos factores.

Las transparencias siguientes ilustran algunas de las interacciones más frecuentes que involucran a nutrientes minerales, y que por lo tanto pueden afectar la eficiencia de uso de los fertilizantes.

Efecto de la fertilización NP en el rendimiento de trigo

__________________________________Tratamiento N P205 Rendimiento

kg/ha kg/ha ton/ha__________________________________Testigo 0 0 2.0

Superfosfato 0 40 2.6

Urea 20 0 2.4

Urea + 20 40 2.8 Superfosfato __________________________________

Respuesta a la aplicación de P a distintos niveles de P del suelo

0 40 80

Kg/ha de P2O5

2

6

3

Rendimientoton/ha

A

B

A: Suelo con bajo nivel de P B: Suelo con alto nivel de P

Respuesta del maíz al fertilizante nitrogenado en secano y bajo riego

0 80 160kg/ha de N

12

8

4

Rendimiento

ton/ha

A

B

A: con riego B: secano

Interacción entre fertilización NP e híbridos de maíz

_____________________________N P2O5 Rendimiento, ton/haKg/ha kg/ha Híbrido A Híbrido B

_________________________________________

250 125 12.0 13.2400 300 13.6 18.7

___________________________________________

Fuente: Havlin,J.L et al. 1999. “Soil Fertility and Fertilizers”, pp 424. 6ª edición.

Condición física del suelo y nutrición vegetal

Un suelo puede tener un adecuado stock de nutrientes y sin embargo los mismo no poder ser utilizados por las plantas debido a limitantes en la condición física del suelo. Ello puede deberse a varias causa entre las cuales se destacan:

a) presencia de horizontes compactados que limitan el desarrollo radicular, reduciendo el volumen de suelo que exploran las raíces.

b) estructura débil o deterioro del horizonte superficial que resulta en encostramiento de la superficie del suelo. Ello restringe el intercambio de O2 y CO2, reduce la infiltración de agua , retarda la nitrificación de la materia orgánica y afecta la actividad metabólica de la planta en su conjunto.

Efecto de la compactación del suelo en la respuesta a la

fertilización____________________________________Tratamiento Peso seco de plantas

de maíz, grstallos raíces

___________________________________Suelo compactado 17.0 7.7húmedo, no fertilizado

Suelo compactado, 16.0 6.5 húmedo, fertilizado.

Suelo no compactado, 39.4 14.8húmedo, fertilizado.

____________________________________Fuente: Bertrand and Kohnke,1957. SSSA Proc. 21:137-141.

CUANTIFICACIÓN DE LA RESPUESTAVEGETAL AL SUMINISTRO DE NUTRIENTES

LEY DEL MINIMO

El rendimiento de un cultivo estará determinado porel primer factor de crecimiento que aparezca comolimitante

Limita factor C

Limita factor B

AA

BA CCC

Crecimiento

Kg Nutriente / ha

0 20 40 60 80 100 120 140

Ren

dim

ient

o de

l cul

tivo

/ha

400

800

1200

1500

1750

19002000

A MEDIDA QUE SE AUMENTA LA DOSIS DE UN NUTRIENTE, LOS AUMENTOSDE RENDIMIENTO OBTENIDOS VAN SIENDO CADA VEZ MENORES HASTA ELPUNTO EN QUE NO HABRÁ MÁS RESPUESTA A NUEVOS AGREGADOS DEESTE NUTRIENTE.

LEY DE LOS RENDIMIENTOS DECRECIENTES

Producción de maíz bajo riego en función de la fertilización con N

___________________________________N/ha Fuente Rendimiento

ton/ha__________________________________0 -------- 4.960 Urea 6.5

120 “ 8.1180 “ 8.7120 Estiércol 6.5240 “ 8.2

_____________________________________Fuente: Evaluación de fuente inorgánicas y orgánicas de N para la

producción de maíz . INIA Las Brujas, 2007.

Producción de heno de avena en función de la fertilización con N

_________________________________N/ha Fuente Avena, materia seca

ton/ha_________________________________ 0 ------ 5.260 Urea 6. 5

120 “ 7.2180 “ 7.7120 Estiércol 6.4240 “ 7.9

__________________________________Fuente: “Evaluación de fuentes inorgánicas y orgánicas deN para la producción de heno de avena”, 2008. INIA Las Brujas.

Respuesta de alfalfa a la fertilización fosfatada

____________________________ Dosis de P2O5, Materia seca,kg/ha/año ton/ha *

____________________________0 6.040 18.080 28.0120 36.0

_____________________________* Producción total de 4 años.Fuente: INIA La Estanzuela. Boletín de Divulgación Nº 69, 2000.

Bibliografía recomendadaH. D. Foth and B. G. Ellis. 1996. Soil Fertility. pp. 1-24. Editorial Lewis Publishers.

J. L. Havlin, J. D. Beaton, S. M. Tisdale, and W. L. Nelson.1999. Soil Fertility and Fertilizers: An Introduction to nutrient management. pp 406-424. Editorial Prentice Hall.

S. M. Tisdale and W. L. Nelson, 1975. Soil Fertility and Fertilizers. pp 21-66. Editorial Macmillan.