Rotacin y Nutricin de Suelos para una Agricultura Sustentable

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Rotación y Nutrición de Suelos para una
Agricultura Sustentable
Vidas 2007Santa Cruz de la Sierra13 de Octubre
de 2007

• Fernando O. García
• Instituto Internacional de Nutrición de Plantas

WWW.IPNI.NET
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Temario

• Sustentabilidad de los sistemas de producción de
  granos
• Calidad y salud del suelo
• Materia orgánica
• Alternativas de manejo en busca de la
  sustentabilidad
• Siembra directa Rotaciones Nutrición
• Resultados Ensayos del Proyecto de Fundacruz-IPNI
• Síntesis de resultados Invierno 2005, Verano
  2005/06, Invierno 2006
• Soya Verano 2006/07
• Conclusiones

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Escenario actual

• Demanda creciente de alimentos, forrajes, fibras
  y biocombustibles

Desafío actual

• Lograr altos rendimientos en suelos aptos para el
  cultivo y reducir la expansión agrícola hacia
  tierras menos aptas buscando
• Satisfacer la demanda de granos a nivel mundial,
• Maximizar la eficiencia productiva y económica
  del uso de recursos e insumos,
• Preservar y/o mejorar la calidad del ambiente

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Sustentabilidad

• Sustentabilidad, en el contexto de la producción
  agrícola-ganadera, implica preservar y/o mejorar
• La capacidad productiva del sistema desde el
  punto de vista agronómico, económico y ambiental
• La calidad de los recursos renovables y no
  renovables incluidos en el sistema productivo
  (suelo, agua, aire, biodiversidad, otros)
• Entre estos recursos, se destaca el suelo como
  recurso finito no renovable

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Calidad y Salud del Suelo(Larson y Pierce, 1991
Liebig, 2001 Gil-Sotres et al., 2005 Gil, 2007)

• 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
• Salud del suelo es la capacidad que tiene un
  determinado suelo para sostener la productividad
  biológica, regular el flujo de agua, almacenar y
  ciclar nutrientes, y regular la transformación
  de materiales orgánicos e inorgánicos
• la calidad tiene que ver con su naturaleza
• la salud más bien con el uso y manejo

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La materia orgánica del suelo

• El más importante indicador de la calidad de
  suelo (Larson y Pierce, 1991) y probablemente
  también de la salud de cada suelo
• Fracción orgánica del suelo excluyendo residuos
  vegetales y animales sin descomponer

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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

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Red de Nutrición CREA Sur de Santa FeRelación
entre Agregados Estables al Agua y Carbono
OrgánicoFuente L. Ferreras y col. Univ. Nac.
De Rosario
Grupo I (Haplustoles y Hapludoles) y Grupo II
(Argiudoles y Natralbol)
La estabilidad en agua tiene en cuenta la
porosidad, y depende del C orgánico, la actividad
biológica y la historia de labranzas
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Factores que afectan la materia orgánica del suelo

• Tiempo
• Clima
• Vegetación
• Material madre
• Topografía
• Manejo Años de agricultura, Cultivos, Labranzas,
  Rotaciones, Manejo del cultivo, Fertilización,
  Períodos de barbecho

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Respiración
CO2
Fotosíntesis
Cosecha
CO2
Descomposición
Residuos
C orgánico
Janzen, 2006
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Planta Hidroeléctrica Hipotética
Residuos de cultivos
Beneficios Biológicos
Materia Orgánica del Suelo (MOS)
Pérdida de MOS

• La apertura de la válvula B incrementa
  temporariamente la generación de energía, pero a
  expensas del agua almacenada.
• El cierre de la válvula B incrementa el
  almacenamiento de agua, pero reduce la generación
  de energía.
• El incremento en el almacenaje y la generación de
  energía requiere de un aumento en el entrada de
  agua.

Janzen, 2006
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Distribuición relativa de los productos de
descomposición de residuos en los compartimentos
de la materia orgánica del suelo en el sistema de
siembra directa Clima Subtropical (Ponta Grossa,
Paraná, Brasil)
CO2
0,736 ton
Entrada de 1,0 ton de Residuos
Distribuición en los compartimentos de MOS
0,044
0,06
0,16
Materia orgánica activa
Sustancias Húmicas
Sustancias no Húmicas
Matéria orgánica estable (0,22 ton)
Fuente Sá et al. 2001 y 2007
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Aportes acumulados de Carbono y acumulación de
Carbono secuestrado
Sá et al., SSSAJ, 2007 (Enviado)
Acumulación de Carbono secuestrado (ton/ha)
Aportes acumulados de Carbono (ton/ha)
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Alternativas de manejo en busca de la
sustentabilidad

• Siembra directa
• Menor efecto de la erosión
• Rendimientos mayores y mas estables
• Uso mas eficiente del agua
• Mejor balance de C del suelo
• Rotaciones
• Residuos distinta calidad, mayor cantidad
• Diversidad de sistemas radiculares Arquitectura
  y rizósfera
• Suelo cubierto durante periodos mas prolongados
• Nutrición balanceada

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El suelo en Siembra Directa
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El no roturado del suelo asociado al retorno de
rastrojos estimula la formación de macroagregados
resultando en la protección física de la MO del
suelo
J. C. Moraes Sá
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Carbono orgánico total bajo siembra directa y
labranza convencional en la región pampeana
argentina
Fuente Díaz Zorita et al. (2002) y Studdert y
Echeverría (2002)
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Rotación Aspectos a considerar

• Mayor aporte de rastrojo y mayor coeficiente de
  humificación, ganancia de C en SD
• Importancia de las raíces en el aporte de
  rastrojo (verdeos invierno, maíz, sorgo)
• Diferente C/N de cultivos implica distintos
  flujos de N en el sistema
• Acumulación de fracciones lábiles de MO en
  superficie

Fuente C. Belloso
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Rotación de cultivos Efectos sobre Rendimientos,
Materia Orgánica y Eficiencia de Uso del Agua
Este de Colorado (EE.UU.) Precipitación 438 mm
12 años
Peterson et al., 1998
Ontario (Canadá) Rendimientos y MO luego de 35
años
Gregorich y Drury, 1996
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Indicadores de Calidad de SueloEnsayo de
Rotaciones INIA La Estanzuela (Uruguay)
S1 Agricultura continua sin fertilización S5
50 agricultura 50 pasturas
Fuente A. Morón (2003)
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Fracciones granulométricas de materia orgánica
bajo distintos manejos

• A. Quiroga (2004) EEA INTA Anguil, La Pampa,
  Argentina

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Rotaciones con Cultivos de Cobertura
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El equivalente a 20 a 30 de la masa seca total
de la planta es exudado por las raíces de
cultivos de cobertura
0,8 a 2,0 ton ha-1 año-1 de compuestos orgánicos
son exudados
Foto L. Seguy, 2001 (MT)
Fuente Sá et al. 2001 y 2007
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Período de Lluvias
Período de Lluvias
Período de Lluvias
Período Seco
Período Seco
Período Seco
El desafío es desarrollar sistemas de producción
con aportes de residuos culturales para mantener
el suelo cubierto continuamente
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Nutrición balanceada de suelos y cultivos

• Reponer los nutrientes extraídos para mantener
  y/o recuperar niveles en suelo (MOS)
• Se debe sumar a otras practicas de manejo
  (siembra directa, rotaciones, cultivos de
  cobertura)
• Depende fuertemente del conocimiento de la
  dinámica de los nutrientes en el sistema
  suelo-planta

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C orgánico y Fertilización en la Rotación
Maíz-Trigo/Soja
Elaborado a partir de información de Gudelj y
col. (INTA M. Juárez/Casilda-AAPRESID-ASP-IPNI)
27
Las brechas de rendimiento
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Proyecto de Fertilización de Suelos y
CultivosOBJETIVOS GENERALES

• Determinar respuestas de soya y otros cultivos a
  fósforo (P), potasio (K) y azufre (S) en las
  regiones Norte y Este de Santa Cruz
• Evaluar algunas metodologías de diagnóstico de la
  fertilización fosfatada, potásica y azufrada
  disponibles a nivel internacional
• Evaluar deficiencias y respuestas potenciales a
  micronutrientes

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Tratamientos propuestos en la investigación
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Cultivos evaluados
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Datos análisis de suelos Invierno 2005
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Soya Respuesta a la fertilización Ensayos
Fundacruz - Santa Cruz de la Sierra Invierno
2005 Terrazas y col. (2006)
Promedios de cuatro ensayos en la Zona Integrada
Norte Análisis de suelo pH 6.5-8.0 P Olsen
1.8-7.8 mg/kg MO 1.4-2.0 - K 0.15-0.36
cmol/kg
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Soya Respuesta a la fertilización Ensayos
Fundacruz - Santa Cruz de la Sierra Verano
2005/06 Terrazas y col. (2006)
Promedios de seis ensayos en la Zona Integrada
Norte Análisis de suelo (Invierno 2005) pH
6.5-8.0 P Olsen 1.8-7.8 mg/kg MO 1.4-2.0
- K 0.15-0.36 cmol/kg
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Maíz Invierno 2006 Respuesta a la
fertilización Ensayos Fundacruz - Santa Cruz de
la Sierra Terrazas y col. (2006)
Promedios de seis ensayos en la Zona Integrada
Norte Análisis de suelo (Invierno 2005) pH
6.5-8.0 P Olsen 1.8-7.8 mg/kg MO 1.4-2.0
- K 0.15-0.36 cmol/kg
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Soya Respuesta a la fertilización Ensayos
Fundacruz - Santa Cruz de la Sierra Verano
2006/07 Terrazas y col. (2007)
Promedios de seis ensayos en la Zona Integrada
Norte y un ensayo en la Zona Este
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Ensayos Fundacruz Soya Verano 2006/07 (Terrazas
y col., 2007)
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Rendimientos Ensayos Fundacruz Campañas Invierno
2005, Verano 2005/06, Invierno 2006, Verano
2006/07 Santa Cruz de la Sierra Terrazas et al.
(2006)
Promedios de cuatro ensayos en la Zona Integrada
Norte Análisis de suelo (Invierno 2005) pH
6.5-8.0 P Olsen 1.8-7.8 mg/kg MO 1.4-2.0
- K 0.15-0.36 cmol/kg
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Resultados económicos de la fertilización
fosfatada
Precios considerados 180 U/t de soya 180 U/t
de maíz 3610 U/t de P (740 U/t de DAP)
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Nutrición y SustentabilidadTiessen, 2003

• La producción siempre causa degradación Es
  imposible producir un superávit de productos
  orgánicos para exportar sin movilizar nutrientes,
  interrumpir los ciclos biológicos de los
  nutrientes y reducir la disponibilidad de
  nutrientes.
• El objetivo del manejo adecuado de suelos y
  nutrientes es limitar y balancear los procesos de
  degradación con procesos de producción, y evitar
  pérdidas innecesarias.

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Un desafío para toda la Sociedad

• El país no tiene otra alternativa que practicar
  una agricultura basada en la ciencia y la
  tecnología, ya que poseer algunas de las mejores
  tierras agrícolas del mundo no es suficiente

Informe Las Ciencias Agropecuarias en la
Argentina R. Blake, E. Fereres, T. Henzell y W.
Powell Fundación Antorchas, 2002
Ensayo Broadbalk - Estación Experimental
Rothamsted - Inglaterra - Agosto 2007