Relación entre la Respuesta del Maíz a la Aplicación del Fósforo y el P asimilable del Suelo

artículos
R. Ramírez*, Beg**, O. Colmenares**, E. Meléndez**, P. Marbal**, F. Blanco***, E. Guzmán****, C. Hernández ** ** * y A. Chirinos +
*FONAIAP. Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias. Apdo. 4669. Maracay 2101. Venezuela. ** FONAIAP. Estación Experimental Yaracuy. *** FONAIAP. Estación Experimental Portuguesa. **** FONAIAP. Sub-Estacion Experimental Valle de la Pascua. ***** FONAIAP. Estación Experimental Apure. 1 Fallecido.
RECIBIDO: enero 11,1988.
http://www.ceniap.gov.ve/pbd/RevistasCientificas/Agronomia%20Tropical/at3813/Arti/ramirez_r.htm
  

Resumen

Las respuestas del maíz a la fertilización fosfatada, obtenidas en 47 experimentos de campo en Apure, Valle de la Pascua, Yaracuy y Portuguesa, fueron utilizadas para calibrar el P del suelo extraído por los métodos de Morgan, Bray, Mehlich 1 y Olsen. E1 método Bray 1 mostró el coeficiente de correlación más alto, para la ecuación de ajuste de la forma cuadrática, usando las observaciones de las familias suelo cultivo de alto y baja probabilidad de respuesta. El valor crítico calculado, para P, para separar estas familias fue localizado entre 11 y 14 ppm. Dividiendo la curva de la regresión a la altura de 65, 75, 90 y 100 del rendimiento relativo y tomando estos limites como un índice de fertilidad se determinaron cinco categorías de fósforo en el suelo, basados en el análisis por el método de Bray 1. Ellas fueron: muy bajo, con menos de 4 ppm de P; bajo, entre 4 y 9 ppm de P; media, entre 9 y 17 ppm de P; alto, entre 17 y 25 ppm de P; y muy alto, con más de 25 ppm de P. La cantidad de fertilizante fosfatado a recomendar para el maíz, para cada categoría, fue calculado y correspondió, en términos de P2O5, a más de 60 kg/ha para suelos muy bajos; entre 45 y 60 kg/ha para suelos bajos; entre 30 y 45 kg/ha para suelos medios; entre 10 y 30 kg/ha para suelos altos y menos de 10 kg/ha para suelos muy altos.

P.C.: Análisis de suelo, fósforo, valores críticos, maíz.

  

Introducción

El análisis de suelo es el método de diagnóstico más usado para determinar los requerimientos de fertilizantes por 108 cultivos, especialmente en los anuales. Sin embargo, el solo análisis no constituye un elemento de juicio confiable para estimar d nivel de disponibilidad de un nutrimento en el suelo, sine que es necesario calibrarlo con la respuesta del cultivo en el campo, para que adquiera la jerarquía de un método de diagnóstico confiable.

Los primeros trabajos con fósforo se realizaron a nivel de invernadero tratando de buscar una correlación que permitiera seleccionar un método de análisis confiable. BASTONES y LOPEZ-RITAS (1, 2) recomendaron la adopción del método de extracción desarrollado por Olsen, debido a que el coeficiente de correlación calculado por ellos, para este método, fue mayor que para los otros ensayados.

En 1974, GONZALEZ et al. (5), concluyó que el método Olsen era el adecuado para estimar el P asimilable en 108 suelos del valle media del río Yaracuy. Posteriormente, GONZALEZ et al. (6) establecieron, en condiciones de invernadero, correlaciones entre el rendimiento relativo (RR) de la materia seca del maíz y el P, analizado por cuatro métodos; encontraron para el método de Olsen un coeficiente de correlación de 0,85 en tanto que, para Bray 1, Peech y Mehlich 1, estos coeficientes fueron 0,81,0,78 y 0,62, respectivamente. Sin embargo, en los trabajos de campo (7), en los mismos suelos, los coeficientes de correlación calculados fueron más bajos para los cuatro métodos; así en suelos de pH menores que 7 dichos coeficientes fueron do 0,49,0,48,0,40 y 0,39 para Mehlich 1, Bray 1, Peech y Olsen y en suelos de pH mayores que 7 fueron de 0,10, 0,12,0,5 y 0,25, respectivamente, es decir, que no encontraron correlación para estos suelos.

En suelos de los estados Cojedes y Barinas también se determinaron los coeficientes de correlación para P del suelo y el RR (9), los cuales fueron de 0,65,0,88, 0,75 y 0,76 para los métodos de Olsen, Bray, Peech y Mehlich 1, respectivamente; pero cuando consideraron solo los suelos de pH menores que 7 los valores de "r" fueron de 0,71,0,81,0,82 y 0,81, respectivamente. En ambos cases el método de Olsen mostró la menor correlación.

Para 108 suelos del estado Portuguesa (8), donde se ensayaron los mismos métodos de análisis de suelos en un experimento de invernadero, los coeficientes de correlación encontrados fueron más bajos que los correspondientes a Yaracuy, 0,67, 0,62, 0,63 y 0,59, respectivamente, para Peech, Olsen, Mehlich I y Bray 1. Sin embargo, a nivel de campo (10) el coeficiente de correlación más alto correspondió al método Olsen, 0,83; mientras que para Bray 1, Peech y Mehlich 1, fue de 0,66, 0,66 y 0,19, respectivamente; en este último case se tomó para los cálculos el criterio de "rendimiento relativo balanceado" para el tratamiento sin fósforo.

E1 objetivo del presente trabajo fue calibrar cuatro métodos de análisis de fósforo en el suelo: Olsen (15), Bray 1 (3), Morgan (12) y Mehlich 1 (13), con los rendimientos del maíz, y poder determinar las diferentes categorías de fertilidad del suelo con los respectivos requerimientos de fertilizantes fosfatados, a fin de cubrir las necesidades nutricionales de P del maíz.

  

Materiales y Métodos

En 1981 y 1984 se sembraron 47 ensayos con maíz para buscar la respuesta a la aplicación de nitrógeno, fósforo y potasio; 13 se realizaron en el estado Apure, 11 en el estado Guárico y 23 en el estado Yaracuy.

Las dosis de los fertilizantes variaron con el año y con las localidades. En los experimentos de Apure y Guárico (Valle de la Pascua) se usaron dos combinaciones de diferentes niveles de N, P y K, la primera de 0, 57, 140, 223, 280 kg N/ha 0, 12, 30, 48, 60 kg P2O5 hay 0, 8, 20, 32, 40 kg K2O/ha; la segunda de 0, 47, 115, 183 y 230 kg N/ha, 0, 49, 120, 191, 240 kg P2O5 /ha y 0,24, 60,96,120 kg K2O /ha. En Yaracuy y Portuguesa las combinaciones fueron de 0, 30, 75, 120, 150 kg N/ha, 0, 20, 50, 80, 100 kg P2O5/ha, 0, 16, 40, 64, 80 kg K2O /ha, 0 de 0, 37, 90, 143, 180 kg N/ha, 0, 24, 60, 96, 120 kg P2O5/ha y 0, 20, 50, 80, 100 kg K2O /ha, y finalmente 0, 49,120,191,240 kg N/ha,0,32, 80,128,160 kg P2O5 / ha y 0,20,50,80,100 kg K2O /ha.

La dosis de N , P , K se calcularon tomando en cuenta el criterio establecido para el diseño Central Rotable de superficie de respuesta (11). De la combinación de los niveles de N, P y K se obtuvieron 20 tratamientos que fueron distribuidos al azar dentro de cada una de las dos repeticiones del diseño.

Los experimentos se sembraron con materiales híbridos, principalmente Arichuna. Antes de la siembra se tomaron muestras de suelos en cada repetición a dos profundidades 0~20 y 20-40 cm, aproximadamente. Cada muestra fue formada por 20 o más submuestras, teniendo cuidado de que correspondiera al menos una sub. muestra por cada parcela do cuatro hilos separados a 0,80 m, con una densidad do siembra sobre hilo para obtener 60 000 plantas/hectárea.

La aplicación del fertilizante fue realizada a mano en banda, al momento de la siembra, también manual, a un lado y por debajo de la semilla. Todas las labores de preparación del suelo fueron hechas en la forma acostumbrada por el agricultor. En la época de madurez fisiológica se cosecharon los dos hilos centrales de cada parcela de 10m de largo, eliminando un metro en cada extremo. E1 peso del maíz en grano se ajustó al 14% de humedad.

Para el cálculo del rendimiento relativo (RR) se promediaron los rendimientos obtenidos en cada repetición, en forma independiente para cada nivel de aplicación de P2O5 suelo, siendo estos promedios el producto de una observación para los niveles 0 y el más alto; de cuatro observaciones para los niveles más próximos a los dos extremos anteriores y de echo para el nivel central. No se tomaron en cuenta los tratamientos que llevaban el nivel de 0 nitrógeno o potasio para evitar el efecto de una interacción negativa (17).

Los RR se calcularon de acuerdo a la técnica del modelo lineal discontinuo (4, 14, 17) el cual considera el rendimiento estable como el nivel de rendimiento máximo; luego se estableció la relación del RR con el P extraído del suelo por los cuatro métodos señalados, para separar las familias suelo cultivo de alto y baja probabilidad de respuesta al fósforo, sobre la base del diagrama de los cuadrantes positivos y negativos, que se trazaron tomando como el eje horizontal el nivel del 80% del RR y como eje vertical el criterio de lograr el mayor número posible de observaciones en los cuadrantes positivos (4). Con los dates de las familias suelo-cultivo, de alto y baja probabilidad de respuesta, se calculó el valor crítico de P (VC) para establecer el límite de disponibilidad de este nutrimento en el suelo, que separa las dos familias mencionadas

La escogencia del método de análisis de suelo que reflejara mejor el P disponible se hizo por medio del ajuste de los datos a tres modelos de ecuaciones: cuadrática, logarítmica y de raíz cuadrada.

La relación del P disponible en el suelo con el requerimiento P2O5 por el maíz fue posible establecerla a través del RR, determinando los índices de fertilidad que limitan las categorías de suelo de baja, mediana o alto fertilidad (16), con las respectivas necesidades de fertilizante fosfatado a recomendar para el maíz.

  

Resultados y Discusión

Los análisis de los suelos mostraron variaciones en sus características. La textura de los suelos cambió desde los francos hasta los franco-arcillo-limoso (Cuadro 1). E1 rango de pH de los suelos de Apure y Guárico fue parecido, 5,7 a 7,6 con predominancia de los valores por debajo de 7,0; en cambio, en Yaracuy, el rango fue mayor, 4,2 a 8,3 pero con predominancia de los suelos casi neutros o por encima de 7,0.

E1 N total en los suelos de Apure fue más bajo y ligeramente mayor en Guárico; por el contrario, en Yaracuy, en algunos suelos se encontraron valores comparativamente más altos. E1 potasio, calcio y magnesio intercambiable fueron alga más bajos en los suelos de Apure y, finalmente, la CIC mostró una mayor variación en los suelos del Guárico y Yaracuy desde 3,7 hasta 33,6 meq/l00 g, en tanto que en los suelos de Apure esta CIC fue de sólo 9,6 a 17,9 meq/100 g.

La magnitud de la respuesta del maíz al fertilizante fosfatado varió con el año y el sitio experimental; el rendimiento más bajo, correspondiente al tratamiento sin aplicación do P2O5, fue de 681 kg/ha en Yaracuy, 1 060 kg/ha en Apure y 1 273 kg/ha en Guárico, y los más altos, con la aplicación de P2O5fueron, respectivamente, de 6 500, 6 060 y 6 926 kg/ha.

Los RR calculados y los niveles de P asimilable, determinados con cada uno de los métodos de análisis utilizados, fueron ubicados en sus respectivos diagramas de dispersión (Figures 1, 2, 3 y 4));se obtuvieron las familias emparentadas suelo-cultivo de alto (APR) y baja (BPR) probabilidad de respuesta.

Las familias APR y BPR estuvieron formadas por diferentes números de observaciones que variaron de acuerdo al método de análisis. Para la familia APR se encontraron 15, 22, 24 y 26 observaciones correspondientes a Olsen, Mehlich 1, Bray 1 y Morgan, respectivamente, y para BPR las observaciones fueron de 37,21, 25 y 16, respectivamente. Se encontró menos respuesta del maíz al fósforo cuando se evaluó la fertilidad del suelo con el método Olsen, sólo 15 observaciones. Los otros tres métodos fueron mas eficientes en detectar la respuesta.

  
CUADRO 1. Propiedades quimicas y físicas de los suelos donde se localizaron los experimentos a nivel de estado.


meq/100 gr 

Estado

Textura

pH 1:1

N %

K

Ca

Mg

CIC


Apure

F-FAL-F

5,7-7,6

0,08-0,12

0,23-1,05

0,8-9,6

0,3 - 6,2

9,6 -17,9

Guárico

F

5,2 - 7,6

0,10 - 0,20

0,26 - 1,30

0,6 - 21,5

0,5 - 8,7

3,7 - 33,6

Yaracuy

F-FA-FL-FAL

4,2 - 8,3

0,07 - 0,33

0,13 - 1,30

0,8 - 30,5

0,2 - 6,8

4,5 - 33,6


 

Fig. 1Diagrama de dispersión del rendimiento relativo del maíz y fósforo del suelo por el método Morgan.

Figura 1. Diagrama de dispersión del rendimiento relativo del maíz y fósforo del suelo por el método Morgan.

   

Fig. 2. Diagrama de dispersión del rendimiento relativo del maíz y fósforo del suelo por el método Bray 1.

Figura 2. Diagrama de dispersión del rendimiento relativo del maíz y fósforo del suelo por el método Bray 1.

 

Fig. 3. Diagrama de dispersión del rendimiento relatrivo del maíz y el fósforo del suelo por el método Mehlich 1.

Figura 3. Diagrama de dispersión del rendimiento relatrivo del maíz y el fósforo del suelo por el método Mehlich 1.

 

Fig. 4. Diagrama de dispersión del rendimiento relativo del maíz y fósforo del suelo por el método Olsen.

Figura 4. Diagrama de dispersión del rendimiento relativo del maíz y fósforo del suelo por el método Olsen.

 

El número de observaciones en los cuadrantes negativos, que corresponden a familias suelo-cultivo diferentes a las anteriores, fue alto y varió con 108 métodos. En el primer cuadrante negativo, alto RR y bajo contenido de P en el suelo, se encontraron 15,35,29 y 41 observaciones para Olsen, Mehlich 1, Bray 1 y Morgan, respectivamente, y en el tercer cuadrante negativo, bajo RR y alto contenido de P en el suelo las observaciones fueron 16,10,7 y 5, respectivamente. Este comportamiento parece indicar que existen familias suelo-cultivo que pueden estar afectadas por algun factor de clima, suelo o manejo que amérita un nuevo análisis de los datos o una mayor investigación de dichos problemas. Sin embargo, es necesario considerar, en algunos casos, errores en el muestreo de los suelos, en análisis de los mismos o fallas en la técnica experimental de campo.

Con los datos de la' familia suelo-cultivo APR y BPR se calcularon las ecuaciones de regresión buscando el mejor ajuste (Cuadro 2). Los coeficientes de determinación ajustados (R2 Aj) más altos correspondieron a la forma cuadrática, excepto para el método Mehlich 1, donde 1a forma logarítmica fue ligeramente mejor.

 

CUADRO 2. Ecuaciones. de ajuste para los datos de rendimiento relativo y fósforo del suelo.

 

Método de analisis 

Ecuación

 

Morgan

Bray 1

Mehlich 1

Olsen


Cuadrática

a

60,73

54,04

68,15

62,99

 

b1

3,39

2,82

0,82

3,12

 

b2

- 0,06

- 0,04

- 0,01

- 0,05

 

R

0,69

0,73

0,66

0,65

 

R2

0,48

0,54

0,43

0,43

 

R2Aj

0,46

0,52

0,40

0,40

Logarítmica

a

54,23

40,89

55,25

50,59

 

b

29,95

36,77

21,80

36,01

 

R

0,65

0j68

0,68

0,63

 

R2

0,43

0,46

0,46

0,40

 

R2Aj

0,41

0,45

0,44

0,38

Raíz cuadrada

a

59,23

55,16

69,28

63,91

 

b

7,25

7,11

2,44

7,06

 

R

0,61

0,61

0,53

0,54

 

R2

0,37

0,38

0,28

0,29

 

R2Aj

0,35

0,36

0,26

0,27

 

VC

5,0-6,0

11,0-14,0

12,0-13,0

5,0-6,0

 

R2

0,62

0,66

0,71

0,71


  

Considerando las ecuaciones cuadráticas, se encontró que el método Bray 1 tenía el mejor coeficiente de correlación (R ,0,73) al igual que el coeficiente R2Aj más alto (R2 e 0,52). Por otra parte, observando el punto de origen de las ecuaciones, se puede ver que el correspondiente a Bray 1 es el más bajo de todos ellos (a - 54,05) como consecuencia de un número mayor de observaciones de alto respuesta al fósforo aplicado en suelos de bajo P asimilable. Estas consideraciones permitieron escoger el método Bray 1 como el que se aproxima más a una predicción eficiente del P disponible en el suelo.

E1 cálculo del valor crítico de P, que define la probabilidad de obtener o no respuesta del maíz a la aplicación de fertilizante fosfatado se hizo con la ayuda del criterio del coeficiente de determinación R2 (4) y se ubicó entre 11 y 14 ppm de P asimilable. Esto quiere decir que al encontrar suelos con niveles inferiores a estos limites la probabilidad de hallar respuestas en la producción de maíz, por efecto del fertilizante, será cada vez mayor a medida que el P del suelo corra hacia el punto de origen de la Figura 2. Paralelamente, en suelos con P asimilables mayores de 14 ppm la probabilidad de respuesta será cada vez menor.

Para cumplir con el objetivo de establecer una relación entre el P asimilable del suelo y el requerimiento de fertilizante fosfatado por el maíz, se procedió a dividir en cinco partes la curva que relaciona el RR y el P del suelo, tomando como límites 65, 75, 90 y 100 del RR, que corresponden a valores de índice de fertilidad (IF) de dicha magnitud y que interceptan la abcisa del P en el suelo (Fig.5). Estos IF separan los suelos por su contenido de fósforo asimilable en cinco categorías: suelos de nivel muy bajo, con menos de 4 ppm de P; suelos de nivel bajo, con 4 a 9 ppm de P; suelos de nivel media, con 9 a 17 ppm de P; suelos de nivel alto, con 17 a 25 ppm de P, y suelos de nivel muy alto, con más de 25 ppm de P.

A cada una de estas categorías de nivel de disponibilidad de P en el suelo es necesario aplicar P2O5 para elevar o mantener ese nivel de disponibilidad de P, a fin de lograr los rendimientos máximos deseados. La Figura 6 muestra la línea recta que relaciona el P disponible del suelo con el P2O5 requerido y representa la tendencia actual; en cambio la línea curva se trazó con el criterio de obtener un margen de seguridad.

Los índices de fertilidad de 65, 75, 90 y 100 interceptaron la curva al nivel de 70, 45, 30 y 18 kg/ha de P2O5, aproximadamente, que serian los niveles de fertilización fosfatada recomendables de acuerdo al análisis de suelos con el método de Bray 1.

En resumen, se diría que en suelos muy bajos, con menos de 4 ppm de P, se debería aplicar 60 o más kg/ha de P2O5; en suelos bajos, con 4 a 9 ppm de P, entre 45 y 60 kg/ha de P2O5; en suelos medios, con 9 a 17 ppm de P, 30 a 45 kg/ha de P2O5; en suelos altos, con 17 a 25 ppm de P, entre 10 y 30 kg/ha de P2O5; y on suelos muy altos, con más de 25 ppm de P, 10 o menos kg/ha de P2O5

Es importante enfatizar que, en la práctica, para hacer estas recomendaciones es necesario conocer las variables que afectan la respuesta del maíz a los fertilizantes y evaluarlas en cada situación, a fin de eliminar los factores limitantes de la respuesta. Es también muy importante considerar el techo de producción deseado en cada situación, ya que esta variable engloba todo el manejo que da el agricultor a su cultivo.

 

Fig.5. Indices de fertilidad y categorías de P disponible en el suelo por Bray 1 .

Figura 5. Indices de fertilidad y categorías de P disponible en el suelo por Bray 1 .

 

Fig.6.-Relación entre el P asimilable del suelo por Bray 1 y el requerimiento de P2O5 por el maíz.

Figura.6.-Relación entre el P asimilable del suelo por Bray 1 y el requerimiento de P2O5 por el maíz.

  

Summary

Corn response data to P2O5 fertilization, from 47 field trials, were used to calibrate available soil P extracted by Morgan, Bray 1, Mehlich 1 and Olsen. Correlation coefficiente for relative yield (RR) and Bray 1 soil P tested resulted to be the highest among the four analytical methods. Five soil P categories were established for the Bray 1 soil P test, those were very low with less than 4 ppm; low from 4 to 9 ppm, medium from 9 to 17 ppm, high from 17 to 25 ppm and very high with more than 25 ppm. Corn P2O5 requierement were calculated for each soil P category and those were as follows: more than 60 kg/ha for very low soils, 45 to 60 kg/ha for low soils, 30 to 45 kg/ha for medium soils; 10 to 30 kg/ha for high soils and less than 10 kg/ha for high soils.

K.W.: Soil analysis, phosphorus, critical ualues, corn.

  

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