El documento describe la importancia de la fertilización balanceada en el cultivo de arroz, ya que requiere de más nutrientes que solo nitrógeno. Explica los procesos de nitrificación, denitrificación y volatilización del nitrógeno en el suelo, así como los síntomas de deficiencia de nitrógeno, fósforo y potasio en las plantas. También analiza el efecto de la inundación en la disponibilidad de estos nutrientes.

1. PORQUE EL ARROZ NECESITA MAS
NUTRIENTES Y NO SOLAMENTE
NITROGENO
José Espinosa

4. FERTILIZACION BALANCEADA
• Aun cuando es un viejo concepto, se aplica muy
bien en agricultura moderna (agricultura de pre-
cisión)
• El desbalance de nutrientes produce malos rendi-
mientos, baja eficiencia de los fertilizantes, pobre
rentabilidad
• Una vez que un nutriente cae bajo el nivel crítico,
el rendimiento se reduce a pesar de que los otros
nutrientes estén presentes en altas cantidades

5. FERTILIZACION BALANCEADA
• Es práctica común en muchos sitios en América
tropical el utilizar solamente N en la producción
de arroz, partiendo de la falsa premisa de que
esta gramínea no responde a otros nutrientes
• El manejo de N en arroz es difícil, es necesario
conocer los procesos que gobiernan la dinámica
de este nutriente
• Uno de los factores que hacen más eficiente el N
es sin duda el balance de nutrientes

6. N
Papel del nitrógeno en la
nutrición de la planta

7. FUNCION DEL N EN LAS PLANTAS
* Componente esencial de los aminoácidos
que forman las proteínas
* Necesario para la síntesis de clorofila
* Componente de vitaminas y sistemas
energéticos

8. SINTOMAS DE DEFICIENCIA DE
NITROGENO
• En general clorosis de hojas bajeras
• Nutriente móvil dentro de la planta

11. N
DINAMICA DEL
NITROGENO
EN EL SUELO

12. EL NITROGENO ES MUY
DINAMICO
Nitrificación
Denitrificación
Volatilización

13. NITRIFICACION
microorganismos
+ - +
2NH4 + 3O2 2NO3 + 4H
amonio oxígeno nitrato hidrógeno

14. DENITRIFICACION
Microorganismos
Ausencia de oxígeno
- -
NO3 NO2 NO
Nitrato Nitrito Oxido
nítrico
NO N2O N2
Oxido Oxido Nitrógeno
nítrico nitroso elemental

15. REACCIONES DE LA UREA
ureasa
CO(NH2)2 + H2O H2NCOONH4
urea agua carbamato de amonio
H2NCOONH4 2NH3 + CO2
carbamato de amonio amoníaco dióxido de
carbono
humedad +
NH3 NH4
amoníaco amonio
+ nitrificación -
NH4 NO3
amonio nitrato

16. Efecto de la inundación en la
disponibilidad de N
• Pocos días después de la inundación se desarrollan cuatro
zonas que influencian la dinámica del N en el suelo
– Capa de agua de inundación que varía entre 1 a 15 cm
– Capa oxidada muy delgada (0.1 – 1.0 cm) que se localiza inme-
diátamente debajo de la capa de agua de inundación
– Capa reducida (10-20 cm) que se localiza entre la capa oxidada y
el suelo no tocado por la labranza
– Una delgada zona oxidada alrededor de las raíces (0.1 – 0.5 cm)
que se encuentra en medio de la capa reducida. Las raíc es
saludables mantienen condiciones de oxidación en la rizosfera
excretando O2 transportado desde la parte aérea de la planta

18. Efecto de la inundación en la
disponibilidad de N
• El NH4+ es nitrificado a NO3- en la delgada capa oxidada del
suelo y en la rizosfera del arroz
• El NO3- es muy móvil y se desplaza hacia la capa redu cida
-
donde se pierde rápidamente por lixiviación o por
denitrificación
• El NH4+ producto de la mineralización de la materia
orgánica y los residuos se acumula en la capa reducida
durante la primera etapa del cultivo donde la demanda de N
es pequeña
• Este NH4+ se difunde hacia la zona oxidada donde se
transforma en NO3- que puede ser absorbido por la planta
o que puede moverse a la capa reducida y perderse por los
mecanismos conocidos

19. Efecto de la inundación en la
disponibilidad de N
• Aun cuando el NH4+ es la forma más abundante de N en los
suelos inundados, el arroz toma tanto NH4+ como NO3- con
igual eficiencia
• Parte del NH4+ se difunde hacia la zona oxidada de las raíces
donde cambia a NO3- y es absorbido por la planta
• Las transformaciones del N varían de acuerdo al tipo de
fertilizante incorporado en el suelo o aplicado al voleo sobre
el agua
• Si los fertilizantes portadores de NH4+ se incorporan en el
suelo reducido, antes o después de la inundación, el NH4+ es
retenido en los coloides del suelo
• Las pérdidas de NH4+ por percolación son generalmente
bajas, con excepción en suelos arenosos

21. Efecto de la inundación en la
disponibilidad de N
• La urea aplicada al voleo se hidroliza rápidamente
(2-4 días) y se puede perder por volatilización.
• Esto se debe al cambio diurno de pH del agua de
inundación como resultado de la actividad biológica
• Sin embargo, a mediados del macollaje el arroz
forma una abundante cantidad de raíces
superficiales.
• En estas condiciones la absorción de N del agua es
alta (10 kg/ha/día) y las pérdidas por volatilización
se reducen considerablemente

23. P
Papel del fósforo en la
nutrición de la planta

24. Papel del P en las plantas
• Fotosíntesis y respiración
• Transferencia y almacemaniento
de energía (ATP)
• División y alargamiento celular
• Transferencia de características
hereditarias
• Formación de la semilla
• Resistencia a bajas temperaturas

25. SINTOMAS DE DEFICIENCIA
DE FOSFORO
• P elemento móvil de la planta
• Se mueve fácilmente de tejido
viejo a tejido joven
• Las deficiencias aparecen en las
partes bajas de la planta

26. SINTOMAS DE DEFICIENCIA
DE FOSFORO
• El primer signo es crecimiento lento
• En algunos cultivos como el maíz aparece
un color púrpura asociado con acumula-
ción de azúcares
• La deficiencia retrasa la madurez
• Síntomas usualmente difíciles de observar
en algunos cultivos

29. P
Dinámica del fósforo
en el suelo

30. Las plantas toman el P de la solución
del suelo en forma de ortofosfatos
• Ortofosfato primario
H2PO4 -
• Ortofosfato secundario
Solución del suelo HPO4 =

31. LOS IONES FOSFATO PASAN
RAPIDAMENTE A FORMAR
COMPUESTOS INSOLUBLES O
REACCIONAN FUERTEMENTE
CON LOS COLOIDES DEL SUELO

32. Efecto de la inundación en la
disponibilidad de P
• Al inicio, la inundación promueve un
incremento en la concentración de P en la
solución del suelo
• Esto se debe a la liberación del P fijado y
precipitado luego de la reducción del Fe3+
• La inundación incrementa la difusión, el
principal mecanismo de movimiento de P
hacia las raíces

33. Efecto de la inundación en la
disponibilidad de P
• Dos a cuatro semanas después de la inundación,
el inicial flujo de P es seguido por una reducción
de disponibilidad
• Esto se debe a la precipitación de fosfatos de Fe2+
y a la adsorción de P en las arcillas
• Esta reducción es más pronunciada en suelos
que contienen altas cantidades de Fe y Al libres,
como los ultisoles, oxisoles y andisoles

36. Funciones del K en las plantas
Activación de enzimas
• Las enzimas son compuestos que catali-
zan reacciones químicas
• El K+ activa más de 80 enzimas que par-
ticipan en el crecimiento de las plantas
• Su presencia en las células determina:
– Cuantas enzimas se pueden activar
– La tasa de las reacciones químicas

37. Funciones del K en las plantas
Síntesis de almidones
• El K activa la enzima que regula síntesis
de almidones
–Con la deficiencia de K declinan los ni-
veles de almidones y se acumulan los de
carbohidratos solubles y N
–Con alto K los almidones se mueven efi-
cientemente de las zonas de formación a
los órganos de almacenamiento

38. Funciones del K en las plantas
Resistencia a enfermedades
• El exceso de N, la deficiencia de K, ó las
dos condiciones, reducen la resistencia de
los cultivos a las enfermedades
• La adecuada nutrición con K incremen-
ta la resistencia a muchas y variadas en-
fermedades. Esta condición se ha docu-
mentado ampliamente en todo el mundo

39. Efecto del K en la reducción de la incidencia de enfermedades
Cultivo Enfermedad Reducción de
la incidencia
%
Rhizoctonia 26-54
Arroz Mancha parda 30-45
Enfermedades bacterianas 13-30
Piricularia 80-88
Algodón Marchitamiento del tallo y hoja roja 13
Soya Pudrición de la vaina 48
Maíz Pudrición del tallo 32
China

40. Síntomas de deficiencia de K
• Hambre escondida... limita el crecimiento antes que
el cultivo presente síntomas visuales de deficiencia
• Primeros síntomas
– Clorosis y quemados de las puntas y filos de las
hojas
– Aparece primero en las hojas viejas
• Otros síntomas
– Las plantas crecen en forma lenta y poco uniforme
– Raíces poco desarrolladas, tallos débiles, semillas
arrugadas, menor resistencia a las enfermedades

41. Deficiencia de K

45. Efecto de la inundación en la
disponibilidad de K
• En condiciones anaeróbicas causadas por la inunda-
ción, el K se desplaza de los sitios de intercambio a la
solución del suelo
• Esto se debe al intercambio de K+ por Mn2+ y Fe2+ de la
fase de intercambio
• Como resultado se incrementa concentración de K en la
solución del suelo y la difusión hacia las raíces
• Esto es particularmente cierto en suelos viejos de baja
capacidad de fijación de K
• Esto incrementa el riesgo de pérdida por lixiviación,
especialmente en suelos de textura gruesa

48. Consideraciones en la aplicación de N
* Dosis adecuadas al inicio del macollamiento
resulta en mayor número de macollos fuertes
* Dosis excesivas al final del macollamiento
resultan en macollos infértiles y acame
* Dosis adecuadas al inicio de la diferenciación
del primordio floral resultan en mayor número
de granos por panícula
* Dosis excesivas después de la floración alargan
el ciclo y aumentan la susceptibilidad a
enfermedades