Informe de los Ensayos de Fertilización de Larga Duración

artículos
Módulo de Investigación Asociación Civil Fertilizar-INTA

Resumen del informe compilado por:
Ing Agr. Alberto Quiroga, en base a ensayos (2005 y anteriores) conducidos por los Ings. Agrs. Matías Saks, Romina Fernández, Daniel Funaro; y Alfredo Bono. (LA PAMPA)
Ing Agr. Héctor Sánchez de INTA Tucuman (TUCUMAN)
Ing Agr. Hugo Vivas (SANTA FE)
Ing Agr. Manuel Ferrari de INTA Pergamino (PERGAMINO)

 
Objetivo general:

Evaluar los efectos directos y residuales de distintas estrategias de fertilización con los nutrientes más usuales fósforo, nitrógeno y azufre presentes en programas de manejo de una rotación en siembra directa sobre la fertilidad del suelo y los rendimientos de grano.

 

Sitios experimentales

 

    Ciclo de la secuencia de la rotacion
      2001 2002 2003 2004 2005 2006
La Pampa  (Agustoni) Haplustol Típico *M G T V S# M ó G#&
Tucumán (La Virginia) Haplustol Éntico         *S M#
Santa Fe (B. Irigoyen)   Argiudol Típico         *S T/S#
N Bs. As (Pergamino)  Argiudol Típico M S T/S M *S T/S#

 
*: Año de comienzo del ensayo. T:Trigo; S: Soja; S : Soja de segunda; M: Maíz; G: Girasol; V: Verdeo

#: Cultivo subsiguiente, no reportado en este informe

&: Dependerá de la humedad a la siembra.

 

La Pampa

En este ensayo se llevan a cabo además evaluaciones del balance hídrico del suelo y los cultivos, ya que en esta zona semiárida es el factor que mas influyen en los rendimientos y en las respuestas a los fertilizantes. Los datos no se presentan pero la interpretación de las respuestas se realizó en función del agua útil. La tabla 1 muestra las condiciones iniciales de fertilidad del sitio.

 

Tabla 1. Niveles iniciales de nutrientes en dos capas del suelo al comienzo del experimento.

 

M.O.

pH

P

N-NO3

S-SO4

K

Mg

B

Zn

 

%

 

Ppm

0 - 20

1.2

5.6

35.8

10.1

9.4

461

132.0

0.4

1.2

20 - 40

1.2

5.8

30.7

9.2

8.2

-

-

0.4

-

 

Tratamientos

Es un factorial incompleto de 2 niveles de P, dos de N y dos de S. En la Tabla 2 se resumen las combinaciones de los diez tratamientos definidos por los nievels de nutrientes en los distintos cultivos de la secuencia. Se utilizan un diseño de bloques al azar con 4 repeticiones en parcelas de 100 m 2. Las dosis de P se definen como de efecto arrancador la más baja y de reposición a la más alta. Los cantidades de nutrientes se relacionan a la extraccion de estos para los siguientes rendimientos esperados: Maíz (8000 kg/ha) - girasol (3000 kg/ha), trigo (3500 kg/ha), verdeo invierno (3500 kg materia seca/ha), cultivo de cobertura (3000 kg materia seca/ha) y soja (3000 kg/ha).

 

Tabla 2. Aporte de nutrientes en los distintos tratamientos y cultivos (2001/2005).

Tratamientos

MAIZ
P N S

GIRASOL
P N S

TRIGO
P N S

VERDEO
P N S

P1
P1-N1
P1-N2
P1-N1-S
P1-N2-S

20 - -
20 140 -
20 250 -
20 140 40
20 250 40

- - -
- - -
- - -
- - -
- - -

- 20 -
- 40 -
- 80 -
- 40 -
- 80 -

- - -
- 20 -
- 40 -
- 20 10
- 40 10

P2
P2-N1
P2-N2
P2-N1-S
P2-N2-S

50 - -
50 140 -
50 250 -
50 140 40
50 250 40

- - -
- - -
- - -
- - -
- - -

- 20 -
- 40 -
- 80 -
- 40 -
- 80 -

40 - -
40 20 -
40 40 -
40 20 10
40 40 10

   

Manejo del cultivo y la fertilización

La secuencia de cultivos es conducida en siembra directa, aplicando parte de los fertilizantes previo a la siembra y parte del N y del S en cobertura como soluciones. En trigo el aporte de N se realizó con UAN. En el verdeo de invierno se utilizó Superfosfato triple incorporado a la siembra, y el aporte de soluciones N y N+S despues de la siembra antes de la emergencia. En el cultivo de cobertura el aporte de N y N+S se realizó buscando efecto residual de S en la soja que se establecerá en la campana 2005.

En maíz se uso un hibrido DK 696 sembrado entre 60.000-65.000 plantas/ha.

En maíz se evaluaron además de los rindes de grano, los de materia seca total, y concentración de N en el grano y biomasa, y de C en el residuo. Con estos datos se evaluó el N absorbido por tratamiento

El contenido inicial de N-nitratos a la siembra del maíz, estuvieron entre 50 y 53 kg/ha en el perfil 0- 40 cm. Los contenidos iniciales de agua eran de 175 mm.

La productividad del verdeo de invierno, ryegrass, cv Tama, se evaluó por dos cortes. Además del rinde de la biomasa, se evaluó el efecto de la fertilización en la concentración (%) de N, P y S, y consecuentemente con esos datos se estimaron las cantidades absorbidas de nutrientes en kg/ha.

En marzo de 2005 y 2006 se realizaron muestreos de suelo para evaluar los efectos acumulados desde 2001, año de comienzo de la aplicación de los tratamientos de la fertilización. Se determinaron los contenidos de P (0-20cm) y pH (0-10 y 10-20cm) y adicionalmente M.O. en 2006.

  

Resultados

Maíz (2001/02)

Los resultados obtenidos se presentan en la Tabla 3. Los resultados muestran un importante efecto de la fertilización sobre la biomasa, N en biomasa y producción de grano (Fig. 1). El N total en planta se relacionó con producción de biomasa (r = 0,84) y con el rendimiento de grano (r = 0,79). El rendimiento de grano estuvo relacionado con la biomasa (r = 0,80).

Se registraron diferencias significativas en la producción de biomasa como respuesta al azufre. En la producción de granos, el agregado de azufre represento entre 304 y 315 kg/ha adicionales.

El agregado de una dosis mayor de P representó una diferencia promedio de más de 900 kg/ha. La concentración de N en la biomasa aumentó significativamente solo cuando se utilizó la dosis mayor de P. En algunos tratamientos donde se evaluó el contenido de C en el rastrojo luego de la cosecha se observaron los valores más bajos en los tratamientos con mayor aporte de nutrientes.

  

Figura 1. Efecto de la fertilización residual sobre los rendimientos de maíz.

  

Girasol (2002/2003)

En la figura 2 se observan las diferencias de rendimieontos como resultado del efecto residual de los tratamientos de fertilizacion en maiz. Los tratamientos con las mayores dósis de N y S se diferenciaron significativamente del tratamiento con menor aporte de nutrientes (P1). Al igual que en maíz se comprobó un importante incremento en la eficiencia en el uso del agua por efecto de la fertilización.

La aplicación de azufre resulto en una respeusta entre 217 y 242 kg/ha de grano según los niveles de N. Sin embargo, el efecto resiudal del P no fue suficiente para mostrar aumentos de rinde.

 

Tabla 3. Biomasa aérea, contenido de N en biomasa y rendimiento de grano de maíz.

Tratamiento

Materia seca
(kg/ha)

N biomasa
(%)

N biomasa
(kg/ha)

PMG
(gr)

Rend.grano
(kg/ha)

P1 – N0

9031

1,19

107

275

7554

P1 - N1

11100

1,25

139

272

8214

P1 - N2

11618

1,49

173

280

8502

P1 – N1 - S

11822

1,49

176

279

8610

P1 – N2 - S

12486

1,37

171

275

8256

P2 – N0

10973

0,87

95

279

7953

P2 - N1

11852

1,27

151

283

9177

P2 - N2

12663

1,3

165

284

9126

P2 - N1 - S

13418

1,62

217

286

9411

P2 – N2 - S

12633

1,58

200

275

9981

  

Figura 2. Efecto de la fertilización residual sobre los rendimientos de girasol.

    

Trigo (2003)

En la figura 3 se muestra los resultados de los efectos de los tratamientos sobre el rendimiento de trigo. El fósforo residual, aplicado al maíz, resultó en promedio en una respuesta de 193 kg/ha. EN cambio rinde adicional de 148 kg/ha en los tratamientos de azufre, promedio de los dos niveles de N, es resultado de aplicación directa en el trigo.

 

Verdeo de Rye grass (2004)

En la figura 4 se muestra el rinde acumulado de los dos cortes. La importancia de estos resultados desde el punto de vista del manejo de la nutrición es relativa en la medida que no es considerado el factor cultivar, según antecedentes encontrados en esta zona.

  

Figura 3. Efecto de la fertilización directa sobre los rendimientos de trigo.

  

El fósforo aplicado a la siembra del verdeo resultó en promedio en una respuesta de 259 kg/ha. El agregado de azufre fue más que proporcional según el nivel de N con aumentos de forraje producido de 280 y 538 kg para el primer y segundo nivel de N. La Tabla 4 muestra los contenidos de N, P y S por t de materia seca producida y el total de nutrientes contenidos en la biomasa correspondiente al primer corte de ryegrass.

  

Figura 4. Efecto de la fertilización directa sobre los rendimientos de forraje de ryegrass.

  

Tabla 4. Absorción de nutrientes y uso de N, P, y S por t de forraje producido en el 1er. corte.

Tratamientos

nutrientes utilizados
(kg) por Tn MS

Nutrientes extraídos en el 1er corte (kg/ha

 

N

P

S

N

P

S

P1

23

3.1

1.6

12.9

1.7

0.9

P2

27.1

3.7

1.8

21.3

2.9

1.4

P1N2S

25.4

3.2

1.8

26.9

3.4

2

P2N2S

28.3

3.3

2.4

35.4

4.1

3

Promedio

26

3.3

1.9

     

 

Rendimientos acumulados (2001-2004)

En la Figura 5 se resumen los rendimientos promedios correspondientes a la secuencia de cultivos evaluada. La respuesta a la aplicación de un nutriente dependió del nivel de los demás. Así, la respuesta a P (a pesar de los altos contenidos del suelo) resultó dependiente del nivel de N y S y viceversa la respuesta a la aplicación de N y S resultó dependiente del nivel de aplicación de P.

El suelo posee muy baja capacidad de almacenaje de agua útil y la mayor parte del ciclo de los cultivos posee humedades cercanas al punto de marchitez permanente, limitando la extracción de los nutrientes. Cuando la disponibilidad de agua fue menos limitante (ej. durante el maíz y verdeo) se comprobó respuesta de los cultivos a fertilizaciones balanceadas entre N, P y S.

 

 

Figura 5. Rendimientos promedios de los distintos tratamientos de fertilización evaluados durante la secuencia maíz-girasol-trigo-verdeo.

  

Efecto sobre los parametros del suelo

Algunas variables del suelo han comenzado a acusar los efectos acumulados del aporte de nutrientes y rendimiento de los cultivos. Los resultados del muestreos de suelo del 2005 indicaron que las diferencias de pH entre tratamientos y entre años en los primeros 10cm resultaron no significativas, no obstante mostratron tendencia a disminuir, en general mostraron niveles bajos a muy bajos. En la capa de 10-20cm no se registraron variaciones de pH. Los contenidos de P reflejaron las diferencias entre aportes de este nutriente: 28 y 49 ppm para los niveles 1 y 2, ambos muy elevados.

 

Tabla 5. Propiedades edáficas a dos profundidades y bajo 4 tratamientos de fertilización.

* Letras distintas indican deiferencias entre tratamiento de fertilización al 5%. 

 

Los contenidos de MO de los primeros 10 cm muestran tendencia a incrementar en el tratamiento con mayor aporte de nutrientes, pero las diferencias no son significativas, asociado a los mayores rendimientos de grano y forraje que resultó también mayor en un mayor aporte de residuos en los tratamientos con mayor fertilización.En la capa inferior de 10 a 20 cm no hubo modificaciones.

Se comprueba que practicamente en todos los cultivos de cosecha se alcanzan valores de humedad inferiores al 25% de agua útil, con valores extremos en trigo (noviembre) y soja (diciembre) que alcanzan el punto de marchitez permanente y condicionan el rendimiento. Estudios previos realizados en la región indican una gran inflencia de suelos con influencia de napa freatica que resultaron en rendimientos de soja de 3015 kg/ha en presencia de napa y de 215 en su ausencia.

   

Tucumán

En la campaña 2005/06 se inició el ensayo de larga duración en La Virginia, Tucumán, sobre un Haplustol éntico, cuyos principales características se resumen en la tabla 1. El cultivo inicial es soja de segunda y la secuencia prevista continúa con maíz, soja de primera y trigo/soja de segunda.

 

Tabla 1. Niveles iniciales de nutrientes en el suelo al comienzo del experimento, previo a la siembra.

 

M.O.

pH

P

N-NO3

S-SO4

K

Mg

B

Zn

 

%

 

Ppm

0 - 20

1.8

6.5

13.2

17.1

9.4

573

258

0.7

0.4

 

  

Tratamientos

Es un factorial incompleto de 3 niveles de P (0, 80 kg/ha aplicado a la rotación y 80 kg/ha aplicado anualmente a cada cultivo), dos de N (70 y 130 % de la cantidad estimada de reposicion para el trigo y el maíz) y dos de S (0 y 15 kg/ha). En el caso del cultivo de soja, no se aplican los niveles de N. En total se cuenta con combinaciones de doce tratamientos que definen niveles de nutrientes para los distintos cultivos de la secuencia según los rendimientos objetivos previstos para cada cultivo: soja: 3500 kg/ha, maíz: 8000 kg/ha y trigo: 1500 kg/ha. Se utilizan un diseño de parcelas divididas con 3repeticiones en parcelas de 250 m 2.

La soja, de segunda , (A 8100RG ) se sembró el 12 de diciembre en directa sobre trigo, a una densidad de 18 a 20 sem/m espaciadas a 0,52 m. Se trató la semilla con inoculante líquido a dosis comercial. Los fertilizantes se aplicaron al voleo, una semana antes de la siembra; fuentes: superfosfato triple de Ca, y sulfato de Ca.

Se evaluó rendimiento en granos, determinación de N, P y S en granos. Además, durante el ciclo del cultivo se evaluó humedad edáfica, e índice de verdor (Minolta SPAD).

Desde el punto de vista hídrico las condiciones de crecimiento generales del cultivo fueron buenas, ya que noviembre y enero tuvieron precipitaciones muy por arriba de las históricas, lo que permitió una muy buena recarga del perfil y así conservar las buenas condiciones de crecimiento.

Los diferentes tratamientos de fertilización no mostraron diferencia alguna relacionada al grado de verdor del cultivo en el estado de R2-3; las lecturas SPAD (Minolta SPAD 502) no resultaron significativas para ninguno de los tratamientos

De los 12 tratamientos planteados, y al no estar previsto el uso de N en soja se contó con la mitad de los tratamientos que se evaluaron considerando las 3 formas de aplicación de P (P0, Pa, Pr) combinado con y sin el agregado de S (Fig. 1). No se detectaron diferencias entre los tratamientos de fertilización y el rendimiento en granos de la soja

Figura 1. Rendimientos de soja de segunda.

    

Santa Fe

En 2003 se inició el ensayo de larga duración en Bernardo de Irigoyen, Departamento San Jerónimo, Santa Fe sobre un Arigudol típico. El cultivo inicial fue trigo y la secuencia prevista continúa con soja de segunda, maíz (de primera), y soja de primera. En este informe se reportan desde el maíz y la soja siguiente.

  

Tratamientos

Es un factorial incompleto de una combinaciones de 3 niveles de P (0, 20 y 40 kg/ha) y de cuatro de S (0, 12, 24 y 36 kg/ha) en un diseño de parcelas divididas en bloques completos al azar con cuatro repeticiones, donde el P constituyó la parcela principal y el S las subparcelas, éstas de 50 m2. El P se aplicó bajo la forma de superfosfato triple y el S como yeso. En trigo y en maíz se utilizaron 60 y 100 kg/ha de N como urea respectivamente.

La fertilización con P y S se realiza cada dos cultivos dentro de una rotación. En este informe se reporta el efecto directo sobre el maíz y el residual sobre la soja de 1ra subsiguiente. Como el ensayo ya habia recibido aplicaciones equivalentes fde ertilizantes en el trigo en 2003 , los niveles iniciales de P disponible al 2004 eran diferentes en el suelo (0-15 cm): 11,9, 13,4 y 16,5 ppm de P-Bray para los niveles de 0, 20 y 40 kg de P/ha respectivamente.

Se sembró un maíz Rusticana y la soja posterior fue Santa Rosa 418 sembrada el 10 de Noviembre a 0,42 cm de entresurcos.

El cultivo tuvo un buen desempeño resultado de las buenas condicionas hídricas prevalecientes en la campaña, y se encontraron respuestas significativas al fósforo y al azufre (Figura 1). El agregado de azufre resulto en una respuesta promedio de 73 kg de grano por kg de S aplicado y el de fósforo una de 25 kg de grano por kg de P aplicado.

El cultivo rindió normalmente, con un promedio de 2915 kg/ha, encontrándose diferencias significativas entre los tratamientos, resultado del efecto residual de la fertilización al maíz. No se observaron diferencias debidas a los niveles de P pero sí para el S.

En la Figura 2 se muestran los resultados. Los rendimientos para los niveles P0, P20 y P40 no se correlacionaron con los datos iniciales de P extractable (Fig. 3).

Las mayores diferencias se observaron entre las parcelas que recibieron S y las que no lo recibieron, sin diferencias aparentes debidas a los distintos cantidades agregadas.

Figura 1. Respuesta del P y el S en la producción de maíz Rusticana 201. Bernardo de Irigoyen. 2004-05.

 

Figura 2. Efectos residuales de la fertilización con P y S sobre el rendimientos de soja de 1º. Funciones de S cuadrático para cada nivel de P. Bernardo de Irigoyen, 2005-06.

  

Luego de la cosecha del maíz de primera, el P extractable en la capa superficial (0-15cm) diminuyó previsiblemente en aquellas parcelas que no recibieron aplicaciones y aumentó proporcionalmente en aquellas que recibieron agregado de fosfatos, en relación a la evaluación realizada luego de la cosecha de trigo de la campaña previa (Figura 3).

  

Figura 3. Variación del contenido de P extractable luego de las cosechas de trigo y de maíz (2004-05). 

 

Pergamino

En la campaña 2005/06 se re-inició el ensayo de larga duración en Pergamino, Buenos Aires, sobre un Argiudol típico. El cultivo inicial es soja de primera y la secuencia prevista continúa con maíz, trigo/soja de segunda y soja de primera. En ésta informe se comunican los resultados obtenidos en soja de primera.

El ensayo fue instalado en 2001 y los tratamientos se aplicaron como se describe seguidamente, con una única aplicación de P en la rotación y tres aplicaciones anuales (2001-03). No obstante el maíz sembrado en 2004 no recibió el P pero si el N y el S. Al comenzar el nuevo ciclo de la rotación con el cultivo que se reporta, la diferente condición inicial de P, indicó la conveniencia de muestrear por separado el sitio (Tabla 1).

  

Tabla 1. Niveles iniciales de nutrientes en el suelo al comienzo del experimento, previo a la siembra de la soja (0-20 cm).

Espesor

M.O.

pH

P

K

Mg

B

Zn

 

%

 

ppm

P anual

3.0

5.5

23.6

496

177

1.0

0.7

P rotacion

3.0

5.6

19.7

486

177

1.0

0.7

  

Tratamientos

Es un factorial incompleto con 2 niveles de P, dos de N (0 y 75 kg/ha) y dos de S (0 y 15/23 kg/ha). Los niveles de P, que ocupan las parcelas principales, están constituidas por a) una aplicación anual equivalente a la dosis de reposición para el cultivo de esa campaña estimada en base al rendimiento esperado, y b) una aplicación de P al comienzo de cada ciclo de rotación con una dosis equivalente a la extracción estimada de los 4 cultivos de la secuencia. Se usó superfosfato triple incorporado en presiembra. Los tratamientos de N (urea) y S (sulfato de amonio o yeso) su ubican en las subparcelas. El N solo sólo se aplica en maíz y trigo, y la dosis de S aumenta a 23 kg S/ha y se aplica al trigo.

La fertilización fosfatada correspondiente a los dos tratamientos se realizó dos semanas antes de la siembra. La dosis aplicadas fueron de 24 y 76 kg/ha de P para los tratamientos anual y rotación respectivamente.

La soja de primera (ADM 50048) se sembró el 9 de enero en surcos espaciados a 0,52 m y 31 semillas/m.. Las semillas fueron inoculadas antes de la siembra. En la misma operación de siembra, se aplicaron el tratamiento de azufre como fuente sulfato de amonio.

  

Resultados

Debido a la fecha de siembra tardía, y las condiciones de sequia registradas en la zona, los rendimientos obtenidos se asemejan a los de una soja de segunda (Figura 1).

  

Figura 1. Efecto de los tratamientos de P y de S en el rendimiento promedio de soja. Cada dato es el promedio de dos parcelas, con y sin N. en el esquema original. 

  

No se registraron diferencias significativas entre los tratamientos, si bien se registraron diferentas visuales en las etapas iniciales del cultivo. La ausencia de diferencias de rendimiento entre los tratamientos de fósforo era esperable en base a los altos valores de P disponible en el suelo, superiores al nivel crítico de 13 ppm encontrado en la región.

Tampoco hubo las diferencias debidas al agregado de S, que no pueden relacionarse a los niveles de S en el suelo ya que se realizaron análisis de S-sulfatos en el suelo. 

  

 




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