1. Decisiones efectivas en el manejo
de nutrientes …
Mirando mas allá de la próxima
cosecha
Paul Fixen, Potash & Phosphate Institute
Fernando Garcia, INPOFOS
www.inpofos.org www.ppi-ppic.org
Congreso AAPRESID, 2006

2. Africa, Mayo 2006…
Zonas de Africa se queman
todos los años debido a la
importancia de los nutrientes
para los cultivos
Earth Observatory - NASA
Cuenca
del Sur
de Congo
Foto de Mike Braby
Ballard-Tremeer, 2006

3. Hay mucho en juego
Al menos 30-50% del rendimiento de
los cultivos se atribuye a los
nutrientes de los fertilizantes
comerciales
Stewart et al., 2005

4. La ciencia jamás ha tenido La industria jamás ha tenido
un complejo mas completo un complejo mas
de conocimientos impresionante de tecnologías
p
0 150 300 450 600 750 900 1050
0.0
0.2
Wright
0.4
El desafío:
Soil Depth (m)
0.6
0.8
1.0
Aportar ciencia y tecnología al campo de manera que
1.2 puedan ser integradas en apoyo de las tomas de decisiones
No Manure
1.4
No N or P
1.6 135 N + 0 P
135 N + 80 P
1.8
Highly P fixing soil

5. Factores de sitio en las decisiones de
manejo de nutrientes
Cultivo - Potencial de rendimiento, valor, análisis de tejidos, color, practicas culturales
Suelo - Índices de abastecimiento de nutrientes, otras propiedades
Productor - Tenencia de la tierra, costos de oportunidad, objetivos
Aplicaciones de nutrientes - Formas comerciales disponibles, desechos, costos
Calidad de agua - Restricciones, regulaciones de aguas subterráneas
Clima - Probabilidades de eventos relevantes (para modelos)
Datos climáticos actuales - Para modelos en tiempo real
Tecnología - Que esta disponible y es apropiado

6. Toma de decisiones en el manejo de nutrientes
Dosis recomendadas
Posibles Apoyos para la Probabilidad de ocurrencia
factores toma de Retorno económico
de sitio Impacto ambiental
decisión Momento de aplicación
Cultivo Etc.
Suelo Demanda cultivo
Productor Abastecimiento suelo
Eficiencia aplicación
Aplic. Nutrientes Output Decisión
Aspectos económicos
Calidad de agua Ambiente
Clima Productor/Propietario
Tecnología Acción
Resultado
Enfatizaremos los factores que tienen
consecuencias en el largo plazo Retroalimentación
Fixen, 2005

7. Decisiones de manejo de
nutrientes efectivas …
Mirando mas allá de la próxima
cosecha

8. Eficiencia
vs.
efectividad

9. Eficiencia vs. Efectividad:
Ejemplo de respuesta en un cultivo
Greatest
Mayor efectividad
Greatest
Respuesta en rendimiento
Lowest
Menor
Lowest efficiency
eficiencia
efficiency
Lowest
Menor
Lowest efectividad
Greatesteficiencia
Mayor efficiency
Greatestefficiency
P aplicado

10. La efectividad depende de la medida
en que los objetivos del manejo de
nutrientes son logrados
Objetivos a corto plazo
Maximizar los beneficios de las inversiones en
fertilizante
Eliminar deficiencias
Mejorar la efectividad de otros insumos
Alcanzar los objetivos de producción a corto plazo
Objetivos a largo plazo
Mejorar la productividad del suelo
Incrementar el valor de la tierra
Maximizar la efectividad de otros insumos
Alcanzar los objetivos de producción a largo plazo

11. Objetivos a corto plazo vs. largo plazo
Un desafío: evitar confundir verdaderas
ganancias en la eficiencia a nivel de sistema
con practicas que simplemente “toman
prestado” de productividades futuras
Estudios de casos de Dobermann et al., 2005:
Soja en Hawaii (P)
Arroz en Filipinas (P&K)
Algodón en California (K)
Maíz en Nebraska (N)

12. Eficiencia de uso de N en maíz con riego en
Nebraska con manejo recomendado o
intensivo
Recomendado: 7,500 p/ha; dosis basadas en analisis de suelo; N en 2 aplicaciones
Intensivo: 10,500 p/ha; mayores dosis; 4 aplicaciones de N + N en residuo en otoño
Promedios de 4 años Rec. Int.
Rendimiento de maíz, t/ha 14.0 15.8
Dosis de N promedio, kg/ha 195 305
N removido en grano, kg/ha 167 198
Factor de prod. parcial, kg grano/kg N aplicado 72 52
Eficiencia de remoción, % 86 65
Cambios medidos en N orgánico del suelo, kg/ha/año -58 +55
(Remoción de N + cambio en N del suelo)/N 56 83
aplicado, %
Eficiencia a nivel de sistema
Dobermann et al., 2005

13. Decisiones de manejo de
nutrientes efectivas …
Mirando mas allá de la próxima
cosecha
Materia orgánica del suelo
Remoción de los cultivos y Balances de P

14. Niveles de C orgánico en suelos argiudoles de la región
pampeana norte desde la introducción de la agricultura
80
60
Carbon (t/ha)
Carbono(t/ha)
40
43% del
original
20 y = -6,4 Ln(x) + 70
2
R = 0,71
0
0 30 60 90 120
Years under cropping
Años de agricultura
Fuente: Alvarez y Steinbach (2006) a partir de Andriulo y Cordone (1998)

15. Degradación de suelos
en la Región Pampeana
Suelo Argiudol típico - Serie Arroyo Dulce
Original = 18 años de pastizal Degradado = 30 años de agricultura
Propiedad Original Degradado
66% del
Materia orgánica (%) 5.3 3.5
original
pH 6.2 6.0
Nitrógeno total (g/kg) 2.8 1.9
P Bray (mg/kg) 123.5 14.9
Calcio int. (cmol/kg) 10.1 10.0
Magnesio int. (cmol/kg) 2.4 1.9
Potasio int. (cmol/kg) 2.3 1.3
Zinc (mg/kg) 3.9 1.9
Cobre (mg/kg) 3.5 2.4
Boro (mg/kg) 0.77 0.28
Urricarriet y Lavado, 1997

16. Ordenes de suelo a nivel mundial

17. Simulación de cambios en C total del suelo
para la región central del Cinturón Maicero
de EE.UU. (Lal et al., 1998)
Conversión de vegetación natural
a agricultura
Manejo histórico
C del suelo (g/m2)
Labranza Labranza
convencional reducida
61% de
1907
(Profundidad 0-20-cm) 53% de 1907
Año

18. Respiración
CO2
Fotosíntesis
Cosecha
CO2
Descomposición
Residuos
El aporte de residuos y
producción de raíces ha
sido menor que la
descomposición … y eso
es importante? C orgánico
Janzen, 2006

19. Planta Hidroeléctrica Hipotética
Residuos Beneficios
de cultivos Biológicos
Materia
Orgánica
del Suelo Pérdida
(MOS) 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 la entrada de agua.
Janzen, 2006

20. Evolución del C orgánico en 40 años
Ensayo de Rotaciones
INIA La Estanzuela (Uruguay)
3.0
2.5
C orgánico (%)
2.0
1.5
S1
1.0
S2
0.5 S5
S7
0.0
1958 1968 1978 1988 1998 2008
Años
S1: Agricultura continua sin fertilización
S2: Agricultura continua con fertilización
S5: 50% agricultura 50% pastura
S7: 66% agricultura 33% pastura Fuente: A. Morón (2003)

21. Influencia de la fertilización durante 45 años
con N y P en maíz con riego sobre el
contenido de materia orgánica del suelo
2.8
Soil Orgánica del Suelo (%)
0-15 cm Bray P-1
Materiaorganic matter, %
ppm
2.6
26
2.4
5
2.2
Tribune, KS
2
0 50 100 150 200 250
Dosis de Fertilizante kg/ha
Fertilizer N, N (kg/ha)
Schlegel, 2006

22. Carbono del suelo (0-7.5 cm) en función de
la dosis de fertilización N y P
Carbono del Suelo (%) – Abril 1985
77 kg P2O5/ha
Sin fertilización P
0 22 45 67 90 112 135 157 179
Dosis fertilizer rate, kg/ha
N de Fertilizante N (kg/ha)
Halvorson y Reule, 1999

23. La deficiencia de P reduce el secuestro de C
atmosférico… malo para los suelos, malo
para el clima
Costo de C radicular en genotipos de poroto
Bajo P
como % de la ganancia diaria total de C
Alto P
Respiración total del sistema radicular
Bajo nivel de P en la
planta:
Pérdida mayor de C a
través de la respiración
radicular
Incremento en la
exudación radicular de C
A menudo, presenta
incrementos en el costo
de C para los procesos
fisiológicos
P-inefficient
Genotipos P-efficient
Genotipos
genotypes
Ineficientes genotypes
Eficientes
Lynch y Ho, 2005

24. Remoción de Nutrientes por los
Cultivos
Provee un punto de referencia básico para
evaluar el impacto de las prácticas agrícolas
convencionales sobre la fertilidad de los suelos
Más efectiva cuando se combina con la
información de análisis de suelos

25. Balances negativos reducen los niveles de
P en el suelo
50
45
40
P B ray 1 (ppm )
35
30 147 kg P en 1975
25
20
15
10
5 0 P en 1975
0
75
76
77
78
82
83
84
85
86
87
88
79
80
81
89
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
19
Fuente: Webb et al., 1992 (Iowa)

26. Utilización promedio de P en maíz y
soja en EE.UU. respecto a la extracción
por los cultivos
60.0
P Fertilizante + P Abono
50.0
Utilización
P2O5, kg/ha
40.0
30.0
Remoción
20.0
10.0
1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
Fixen y Murrell, 2002

27. Porcentaje de muestras de suelos con
niveles medios o bajos en P
en el Cinturón Maicero
55
R2 = 0.72
50
P medio o bajo, %
45
40
35
Remoción < Utilización Remoción > Utilización
30
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005
Fixen y Murrell, 2002

28. Estados del Cinturón Maicero-EEUU
Relación de aplicación/extracción de P para
cultivos extensivos
1.00 IL 1.00
(Fert. + Estiércol / Extracción
Aplic. Fert.+ manure use)/rem.
0.90 IN 0.90
IA
Fert./ Extracción
0.80 0.80
Aplic.Fert use/rem.
MN
0.70 0.70
0.60 0.60
0.50 0.50 IL
0.40 0.40 IN
IA
0.30 0.30
MN
0.20 0.20
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2000 2001 2002 2003 2004 2005
Mediana de P suelo, ppm
IL 36
IN 29
IA 25
MN 18
Adaptado de Murrell, 2006.

29. Una mirada más cercana al Estado de Illinois
BC
AB MB
SK
ON PQ
PEI
WA NB
ME
MT ND NS
OR MN VT
ID NY
SD WI
MI
WY
IA
PA
NE
NV IL IN OH NJ
MD
UT WV DE
CO MO VA
CA
KS
KY
NC
AZ NM OK TN
AR SC
MS AL GA
LA
TX
FL

30. Balance de P para el Estado de Illinois
Libras de P2O5/acre
Total Estado, millón lb P2O5
+ Fertilizantes aplicados (2005) 613
+ Estiércol recuperable (1997) 77
- Remoción de Cultivos (2005) 1,075
Balance Neto -385
Cociente Uso/Extracción 0.64
Nivel Promedio P Bray 1 para cultivos año 2005 = 36 ppm

31. Extracción y Aplicación de Nutrientes
en Trigo, Maíz, Soja y Girasol
Campaña 2004/2005
Extracción NPKS Aplicación NPKS
1836 Girasol
1800 Soja 1800
1500 Trigo
1500
Maíz
miles ton
miles ton
1200 1200
902
900 900
600 522
391 600
300 240 300 165
17 33
0 0
N P K S N P K S
En la campaña 2004/05 fueron aplicados 28%, 42%, 2% y 13% del N, P,
K y S exportados, respectivamente, en maíz, trigo, soja y girasol

32. Argentina: Relaciones Aplicación/Extracción
de N, P, K y S en cultivos extensivos
Relación aplicación/extracción
0.5
0.4
P
0.3
N
0.2
S
0.1
0
K
1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
Año
Las relaciones se incrementaron 1.2%, 2.1%, 0.1% y 1.1% por año
para N, P, K y S, respectivamente

33. Balance de P para
cultivos de grano
Estimado para 2002/03
kg/ha
Elaborado a partir de Fundación
Producir Conservando
Mapa desarrollado con ArcView ®

34. P extractable en suelos del Oeste de la
región pampeana
35
30
P Bray (ppm)
25
20
y = -0.40x + 814.30
2
R = 0.42
15
n=1847
10
5
0
1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010
Fuente: Díaz-Zorita, Duarte & Asoc. (2005)

35. Fertilización del Sistema: Reposición de N, P y S
… Resultados Económicos
Promedios 5 ensayos Red de Nutrición CREA Sur de Santa Fe
Rotación M-T/S – 6 años (3 ciclos de secuencia)
1800
1200 1507
U$/ha
1090
600
417
0
Costo Ingreso Bruto Margen Bruto
Fertilizacion
Se consideraron diferencias promedio de los 5 ensayos entre el Testigo y el
Tratamiento NPS
Precios Granos (U$/t) Maíz: 80 – Trigo: 90 – Soja: 165
Precios Nutrientes (U$/t) Urea: 380 – FMA: 380 – SC: 150
Dosis anuales promedio de 126 kg N + 36 kg P + 21 kg S
Fuente: CREA Sur de Santa Fe-INPOFOS-ASP

36. Residualidad de la fertilización
Ensayo El Fortín – Gral. Arenales (Buenos Aires) – Serie Santa Isabel
Red de Nutrición CREA Sur de Santa Fe 2004/05 y 2005/06
9000 Testigo entre 2000 y 2003 8288
8000 NPS entre 2000 y 2003 7257
Rendimiento (kg/ha)
7000
6000 5180
5000
4000 3274
2976 2715
3000
2000
1000
0
Trigo 2004 Soja 2004/05 Maíz 2005/06
Trigo/Soja 2004/05: Todos fertilizados con 86 kg N + 27 kg P + 10 kg S
Maíz 2005/06: Todos fertilizados con 88 kg N + 26 kg P + 10 kg S
Fuente: CREA Sur de Santa Fe-INPOFOS-ASP

37. Respuesta de la Cebada a la
aplicación de P
Rothamsted, promedio de 4 años
5.4
35-48
4.9 “En suelos empobrecidos (<10 ppm P),
23
Rendimiento (tn/ha)
aun con aplicaciones al voleo de
grandes cantidades de P no se
4.3
Yield, t/ha
6
alcanzan los rendimientos obtenidos en
los suelos enriquecidos (>25 ppm P) en
3.8 la ausencia de fertilización fosfatada”
Olsen P
6 ppm 23 ppm A.E. Johnston, 1986
3.2
35 ppm 48 ppm
2.7
*
0 56 112 168 224
Applied P22O , (kg/ha)
Aplicación PO55 kg/ha

38. Los rendimientos fueron mayores cuando el P del suelo fue
incrementado con una aplicación inicial en cobertura total
respecto a la aplicación anual en bandas en suelos pobres en P
110 Análisis de suelo Olsen Cantidad P al voleo
al termino de 5 años: 15 ppm inicial, kg P ha-1
Rendimiento Relativo,
100 80
% del máximo
90 0
5 ppm
80
70
Promedio de 5 años
60
0 5 10 15 20
Dosis anual de aplicación de P junto a la semilla (kg P ha-1)
Wager et al., 1986

39. Efectos de la expansión de la soja
La soja domina la rotación
(monocultura)
Baja el aporte de
C al sistema Maíz, trigo y otros cultivos
no son rentables
Disminuye la MO
Las propiedades químicas, físicas y
biológicas de los suelos son afectadas
Lote del sudeste de Córdoba Perfil de suelo mostrando las
bajo monocultivo de soja zonas compactadas (marcas
rojas) a 10-15 cm

40. Campos arrendados en Argentina
Se estima que el 50% de las tierras cultivadas
en la Región Pampeana son arrendadas
Un relevamiento reciente de 131 productores de
la zona sur de la provincia de Santa Fe (Centro
del Área Pampeana) indica
Campos < 200 ha: 28% arrendados
Campos > 200 ha: 60% arrendados
Fuente: Cloquell et al., 2005

41. Porcentaje de tierra en campos
arrendados o alquilados en
2002 en EE.UU.
EE.UU. 28.4%

42. Impacto de la duración del uso de la tierra y la
disponibilidad de capital sobre los niveles
objetivo de P Bray en el suelo
Niveles objetivo de P Bray para las siguientes
duraciones de uso de la tierra (años)
Capital
1 4 Mayor a 8
-------------- (mg P kg-1) --------------
Muy limitado 4 14 20
Limitado 6 16 21
Disponible 9 18 22
Basado en el modelo PKMAN con una interpretación visual de los datos de
calibración de Iowa State University para maíz y soja.

43. Síntesis final
El manejo efectivo de los nutrientes debe considerar numerosos factores sitio-
específicos, algunos de los cuales pueden presentar consecuencias a largo
plazo.
El manejo sustentable involucra encontrar un balance entre el aporte de
residuos de cultivos y los beneficios de la descomposición de materia orgánica
El manejo de los nutrientes en forma apropiada puede aportar una mayor
proporción de residuos de cultivos a los suelos e incrementar la retención
de C del sistema
La remoción de P excede su uso en la Región Pampeana y en el Cinturón
Maicero de EE.UU.
Los análisis de suelos pueden ayudar a predecir cuando los balances
deficitarios reducirían la productividad y la rentabilidad
El arrendamiento de tierras es común en la Región Pampeana y en el Cinturón
Maicero de EE.UU. y puede ser un impedimento al incremento de la
productividad de los suelos
Los arrendamientos deben compartir equitativamente los costos de las
prácticas de corto plazo que retornan en beneficios de largo plazo
La Región Pampeana Argentina y el Cinturón Maicero de EE.UU. presentan
similaridades en características y desafíos para lograr una sustentabilidad a
largo plazo.
Continuar compartiendo en forma cooperativa los resultados de las
investigaciones ayudara a enfrentar esos desafíos y a mirar
… más alla de la próxima cosecha

44. Decisiones efectivas en el manejo
de nutrientes …
Mirando mas allá de la próxima
cosecha