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El Balance de Nutrientes para Sistemas Agropecuarios Sustentables

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Durante los últimos 20 años la agricultura en Argentina fue mucho más intensiva y competitiva, logrando superar todos los récords de rendimiento de los cultivos en relación a la década del ´70. Esto provocó un deterioro constante y progresivo de los suelos debido principalmente a pérdidas muy significativas en los tenores de materia orgánica (del orden de 2 a 3 % en promedio), como consecuencia a sistemas de labranzas inapropiados (alta remoción del suelo), a una muy baja presencia de gramíneas en las rotaciones y a un inadecuado manejo del balance de nutrientes (que no tuvo en cuenta los términos: "extracción por los granos- reposición por fertilizantes"). A modo de ejemplo se puede mencionar que la pérdida de 1 % de MO en un suelo representativo de la región pampeana implica la pérdida de aproximadamente: 1.200 kg/ha de N (2.610 kg/ha de Urea), 100 kg/ha de P (500 kg/ha de SFT) y 80 kg/ha de S (445 kg/ha de yeso agrícola), que representarían a los costos actuales de esos fertilizantes aproximadamente U$S 1.160/ha. Como las pérdidas fueron del doble y del triple de esos tenores, el valor de los suelos argentinos en términos de fertilidad se ha reducido drásticamente, pudiendo afirmarse que en muchos casos supera al valor actual de los mismos.

Una apropiada rotación de cultivos en siembra directa continua, la reposición de los nutrientes extraídos con las cosechas y una fertilización balanceada son elementos que se vienen mencionando desde hace décadas como prioritarios para una producción agropecuaria eficiente y sustentable en el tiempo. Sin embargo, la realidad muestra que la agricultura se efectuó de una forma que se podría mencionar como: "de extracción minera", sin reponer lo que las producciones de granos, de forrajes, de carne y de leche extraían periódicamente, o haciéndolo sin tener en cuenta el denominado "balance de nutrientes del suelo".

¿Qué es un balance de nutrientes?. El mismo se estima como la diferencia entre la cantidad de nutrientes que entran y que salen de un sistema definido en el espacio y en el tiempo. En general, estos balances se consideran para la capa de suelo explorada por las raíces en períodos anuales. Esta definición permite estimar balances nutricionales de un lote en una campaña agrícola a partir de los nutrientes que egresan del suelo con los granos y forrajes cosechados, en los productos animales y en los residuos de cultivos que son transferidos a otros lotes. Los ingresos de nutrientes al suelo están constituidos por los aportados vía fertilizantes, abonos orgánicos (incluyendo residuos de cultivos no generados en el mismo lote) y, en el caso de nitrógeno (N), por la fijación de N2 del aire. El aporte de nutrientes de los residuos de cultivos realizados en el mismo lote, se considera un reciclaje de nutrientes dentro del mismo sistema suelo y por lo tanto no se incluye entre los ingresos.

La siguiente Figura muestra el balance, cantidad de nutrientes extraídos y aplicados en cultivos de maíz, soja, trigo y girasol para la región pampeana argentina como el promedio anual, considerando las campañas 1996 al 2001.

Figura 1. Exportación de nutrientes por 4 cultivos y Reposición por Fertilización en Argentina (promedio anual correspondiente al período 19996-2001). (Fuente: INPOFOS).-

Estimaciones para el período 1996-2001 indican niveles de reposición anuales del orden del 25-30% para nitrógeno (N), 45-50% para fósforo (P), menos del 1% para potasio (K) y del 7-10% para azufre (S) (Figura 1). De los datos anteriores surge en forma categórica que los balances son negativos, esto es, se aplican menos nutrientes de los que se extraen en los granos y/o forrajes y el resultado final es la degradación de la fertilidad de los suelos que provoca una disminución de los rendimientos y que afecta la sustentabilidad de las explotaciones agropecuarias. Respecto a la diferencia entre exportación y aporte de nutrientes para la provincia de Santa Fe se cuenta con los datos de la campaña 2003/04, los que se detallan en la Figura 2.

Figura 2. Exportación-Reposición de nutrientes para la provincia de Santa Fe (campaña 2003/04).-

Los datos de la Figura 2 son muy elocuentes respecto al gran desbalance existente en la pcia. de Santa Fe y similares al promedio nacional. En la región centro de Santa Fe la fertilización de los cultivos se realiza de una manera coyuntural, mostrando que las dosis usualmente aplicadas son del 24 % de la cantidad exportada para el N,  aproximadamente 40 % para el P y de 5 % para el S, según cultivos y zonas. Esto significa que no existe una estrategia de fertilización que tienda a la reposición de los nutrientes exportados y menos aún alcanzar el umbral mínimo de disponibilidad de los nutrientes deficientes. El balance constituye una herramienta valiosa para entender la situación actual del sistema agrícola y realizar un análisis prospectivo de su evolución en un plazo determinado.

En el Cuadro 1 se muestra la extracción y la exportación de nutrientes en los granos de cinco cultivos representativos de la región central de Santa Fe y de igual modo, una estimación en dólares de la exportación neta anual de nutrimentos, según datos de la campaña 2003/04 provistos por la SAGPyA.

Cuadro 1. Exportación neta de nutrientes para varios cultivos de la provincia de Santa Fe y estimación de su valor en dólares. Campaña 2003/04.

Cultivo

Trigo

Soja *

Maíz

Sorgo

Girasol

Unidades

Exportación

Valor

Toneladas

736000

2971200

681050

563650

113800

Nutrientes

Neta

Exportado

 

(toneladas)

(U$S)

N

14573

89136

9889

6764

2731

123093

93550

79314479

P

2760

19966

2043

1127

455

26352

15811

26879156

K

2377

57849

2717

1691

797

65431

65431

44493409

S

920

13935

1226

1127

216

17424

17424

9680188

Mg

1104

8022

572

564

351

10612

10612

169800

Ca

309

9032

143

564

164

10212

9702

44627

 

 

 

 

 

 

 

 

160581658

Del Cuadro 1 se visualiza la enorme extracción de nutrientes que ocurre en el ámbito que nos ocupa. La extracción/exportación de algunos de ellos proviene de la destrucción de la materia orgánica, mientras que otros del mineral original del suelo. Debido a la tendencia ascendente en los rendimientos de cereales, en el futuro la situación deficitaria se puede presentar aún en el caso de nutrientes abundantes como es el caso del K.

Una pregunta a contestar es la siguiente: ¿es posible pensar en el mediano plazo en estrategias de manejo de la nutrición de cultivos que sean más sustentables?, la respuesta es sí y a continuación se presentan los resultados de una experiencia realizada en la región central de Santa Fe:

En un lote de 51 ha ubicado en la localidad de María Juana (centro-oeste de Santa Fe), sobre un suelo Argiudol típico con un contenido de MO de 3,05 % , de P extractable de 44 ppm y con un pH de 5,9;  se instaló en la campaña 2003/04 un ensayo con diferentes variantes de fertilización en una secuencia agrícola: trigo/soja de 2a.- maíz - soja de 1a. Se probaron 4 criterios de fertilización:

     1- Reposición total de P y S y del N sólo en las gramíneas (de acuerdo a la extracción con los granos producidos).

     2- 50 % de la reposición.

     3- 50 % más que la reposición.

     4- TUA (tecnología de uso actual de fertilizantes por parte del productor): N60-P0-S18 para el doble cultivo

          trigo/soja de 2a. ; N80-P0-S10 en maíz y N0-P0-S10 en soja de 1a.

 

Los resultados de rendimiento de granos con los diferentes tratamientos se detallan en la Figura 3.

Figura 3. Rendimiento de granos (kg/ha) de cuatro cultivos del primer ciclo de la secuencia, con diferentes criterios de fertilización. (Campañas 2003/04 al 2005/06).-

Las dosis de S afectaron positivamente la producción de los cuatro cultivos de la secuencia y mostraron una marcada residualidad, que se mantuvo hasta la soja 2005/06.

En la Figura 4 se muestra un balance de nutrientes (extracción con los granos producidos menos aplicación con los fertilizantes).


Figura 4.
Balance de nutrientes en los cuatro cultivos del primer ciclo de la secuencia agrícola con las cuatro variantes de fertilización . (Campañas 2003/04 al 2005/06).-

El balance de N, P y S en el tratamiento TUA fue negativo para los cuatro cultivos y dentro de los mismos, las sojas fueron los de mayor exportación de nutrientes. En el trigo el balance de N y de P fue positivo para los criterios de reposición y 50 % más y para el S positivos para los tratamientos 1, 2 y 3 y negativo en la TUA. En la soja de segunda el balance fue negativo para N con todos los tratamientos y solamente positivo para el caso del P y del S con los tratamientos 1 y 3. En el caso del maíz se corrobora la alta demanda de N del mismo, siendo negativo el balance de N para los tratamientos 2 y 4 y positivo en los restantes y para el caso del P y del S positivos con los tratamientos 1 y 3. La soja de primera dio un balance negativo de N con todos los tratamientos y positivo para el P y el S solamente con los tratamientos 1 y 3.

Consideraciones Finales.

La información presentada muestra el gran desbalance de nutrientes que existe en Argentina y para el estudio realizado en la provincia de Santa Fe, el cual de no corregirse seguirá provocando un deterioro continuo y progresivo en todos los suelos. Bajo las actuales circunstancias, la sustentabilidad no se logrará en el corto ni en el mediano plazo.

El mayor desbalance fue para el N (altamente negativo para todos los cultivos), siendo mayor en soja y maíz para grano. Estos resultados demuestran que es el nutriente más deficitario, en relación a P y a S. debe tenerse en cuenta que en el caso de que el maíz de destine a silo, el balance será mucho más negativo y alarmante que en maíz para granos, provocando pérdidas de fertilidad química aún mayores.

Utilizando criterios más racionales del manejo de la nutrición y la fertilización de cultivos (como reposición o dosis más elevadas) es posible lograr balances positivos de nutrientes, los que permitirán alcanzar la sustentabilidad de los sistemas productivos.

El uso racional de la fertilización debe ir combinado con prácticas de manejo como la siembra directa y la rotación de cultivos con gramíneas, para poder recuperar y/o mantener los niveles de materia orgánica (MO) del suelo, principal indicador de la calidad de los mismos.

Finalmente debe destacarse que la fertilización se ha transformado actualmente en la práctica decisiva para aumentar los rendimientos y alcanzar producciones rentables y que sean sustentables.

 
Autor/es
Santa Fe, Argentina
Ing. Agrónomo
(4456)
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Jose I. Sanchez M.
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Latacunga, Cotopaxi, Ecuador
Ing. Agrónomo
Re: Foro sobre el Balance de Nutrientes para Sistemas Agropecuarios Sustentables
08/03/2010 |

Respecto al artículo sobre balance nutricional comento lo siguiente:
La sustentabilidad y sostenibilidad de toda produccion se debe basar en un balance nutricional la siguiente fórmula explica esto:
fertilización = (requerimiento del cultivo - Conteniddo del suelos) / eficiencia del fertilizante.
Realmente suena fácil pero no es así, se require tener los estudios de cada uno de los cultivos respecto a la extracción de nutrientes y cual es su requerimiento, pero a parte de esto juega papel determinante el pH , Salininidad de los suelos, Capacidad de intercambio catiónico efectiva (porcentaje de saturación de bases y su correcta relacion de los cationes), y se pasaría enumerando a otros más. Por lo que considero necesa PRIMERAMENTE identificar el cultivo y determinar su rentabilidad . En el caso de Rosas de exportación, donde es mi competencia este Anásisi debe ser tomado muy en cuenta para obtener altos standares de productividad y el negocio sea rentable y más aún en la crisis que este sector está atravesando en Ecuador.
Comparto plenamente con el articulista de este tema, si no existe una reposición de nutrientes al suelo, por lo menos igual a la que el cultivo los extrae, cada año la productividad irá disminuyendo, y se debería tomar más en cuenta a los pequeños agricultores que son los más suceptibles, y aquí deberían preocuparrse las entidades públicas, capacitarles a sus técnicos y hacer un verdadero desarrollo, para llegar con estos conocimientos y aplicarlos en la realidad del nuestra agricultura.

Yo no comparto con los cálculos en ppm, esto dependen del volumen de agua a emplearse y la lamina de agua es variante día a dia, mi sugerencia en los que respecta a fertilización debe ser fraccionada durante el año y adicionada al suelo en kilogramos de elemento puro teniendo e cuenta el grado de solubilidad de cada elemento. si es el caso de fertirrriego.

Atentamente:

Ing. Agr. José I. Sánchez M
Especialista en suelos y nutriciión celular
095090450

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Hugo Gargaglione
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Chacabuco, Buenos Aires, Argentina
Community Manager
Re: Foro sobre el Balance de Nutrientes para Sistemas Agropecuarios Sustentables
08/03/2010 | Estimados Foristas, hemos solucionado el problema por el cual no se visualizaban las figuras del trabajo técnico. Sepan disculpar las molestias.

Saludos

Hugo Gargaglione - engormix.com
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Re: Foro sobre el Balance de Nutrientes para Sistemas Agropecuarios Sustentables
08/03/2010 | continuo... disculpen error de dedo.
Que pasó con la estructura del suelo y el contenido de materia orgánica.
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Anibal Martinez
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San Salvador, San Salvador, El Salvador
Ing. Agrónomo Zootecnista
Re: Foro sobre el Balance de Nutrientes para Sistemas Agropecuarios Sustentables
09/03/2010 |

Los suelos han tenido perdida de balance nutricional porque siempre se ha tenido cultivos limpios y uso exesivo de maquinaria, entonces la perdida de nutrientes del suelo no solo se debe al sbrepastoreo,cultivos limpios sino tambien a la poca importancia que se le ha dado a las practicas preventivas en el manejo de los suelos,y consideremos que tambien nos afecta de gran manera el cambio climatico.
Es recomendable establecer arboles al contorno de las fincas ganaderas, arboles de uso multiple, recuperadores de m.o, barreras intermedias con arboles asi como la division de potreros con este tipo de plantaciones se puede recuperar algunos elementos del suelo y bajar los costos por el uso de abonos quimicos.
La humedad tambien es importante por tanto haciendo practicas conservacionista se maneja la humedad necesaria para el equilibrio de los nutrientes del suelo.

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Federico Sampaoli
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Noetinger, Cordoba, Argentina
Ing. Agrónomo
Re: Foro sobre el Balance de Nutrientes para Sistemas Agropecuarios Sustentables
09/03/2010 |

Es un apregunta para los técnicos de la nota, ¿se refiere a cómo están calculando la extracción de un maiz para picado fino de planta entera?, para con ella calcular su fertilización. Ya que me parece que sobre que la extracción es altisima, el elevado transito genera compactación, maxime en humedo, con consecuencias de bajas en los rendimiento de los cultivos sucesores hasta 2 años posteriores.

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Delgado Madrigal Luis Enrique
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Ciudad de Guatemala, Guatemala, Guatemala
Asesor Técnico
Re: Foro sobre el Balance de Nutrientes para Sistemas Agropecuarios Sustentables
09/03/2010 | Estimados colegas suramericanos, solo quisiera compartir mi opinión con ustedes, es interesante los datos de los ensayos realizados en sta fe, al igual que a qui en C.A también tenemos problemas de desbalance, los estudios científicos realizados tanto aquí como aya , indican que el manejo sustentable de la fertilización es lo que acondicionara en el futuro y hoy en día la productividad de los cultivos, pero solo quisiera abonar mas en esto , tomando en cuenta, los aspectos complejos de la química y dinámica de los suelos, la fertilidad natural de los suelos, es decir suelos ricos en nutrientes pero que tan solubles son?, la textura y estructura del suelo como su drenaje, la capacidad de intercambio catiónico como facilitador de un mejor balance, todos estos aspectos hay que considerarlo al momento de un plan de fertilización. Por lo general en el cultivo del café, que es a lo que me dedico, los nutrientes son mayormente extraídos en campo abierto que el café cultivado bajo sombra, y es por eso sus altos rendimientos y mayor metabolismo en la planta, pero para cultivos temporales como soya, maíz etc., la mejor manera es incorporando abonos verde, materia orgánica y la rotación de los mismos. Habrán suelos demasiados pobres que aunque se aplique fertilizante no tendrán el mismo rendimiento que en otros por ser de naturaleza pobres o marginados.
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J. Ventura Benitez
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Tamazunchale, San Luis Potosi, México
Ing. Agrónomo Zootecnista
Re: Foro sobre el Balance de Nutrientes para Sistemas Agropecuarios Sustentables
14/04/2010 |

Saludos cordiales

Excelente artículo
Muy importante el estudio sobre el balance nutricional, en general la mayoría de los productores realizan sus actividades agropecuarias sin tomar en cuenta el desbalance de nutrientes que ocasionan al establecer monocultivos, generalmente de maíz y caña de azúcar que son los mas marcados, y en la mayoría de los cultivos en menor grado, y realmente son muy pocos los que han adquirido la cultura de realizar un análisis de suelo para aportar los nutrientes faltantes de acuerdo al tipo de plantación a establecer, y el resultado de tales acciones nos han orillado al grado de deterioro que presentan nuestros terrenos de cultivo, siendo necesario el uso de fertilizantes, por otro lado el uso excesivo de fertilizantes los cuales también nos mandan al extremo teniendo suelos extremadamente salinos debido al uso indiscriminado de estos con tal de obtener grandes utilidades, debido a esto es necesario que tomemos conciencia en el uso de dichos elementos y aplicar solo lo necesario para las plantas a establecer, previo análisis de nuestros terrenos de cultivo, y tomando en cuenta todos los factores que intervienen en la asimilación de tales nutrientes sin olvidar la interacción que existe entre estos mismos y que nos permiten una mayor o menor asimilación de los mismos, para que de este modo se apliquen solo lo necesario para obtener una producción rentable.

Que tengan un buen día

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Jorge Leiva Gómez
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Puebla, Puebla, México
Presidente
Re: Foro sobre el Balance de Nutrientes para Sistemas Agropecuarios Sustentables
28/04/2010 | Hola Compañeros: Desde Mexico.- Las zeolitas naturales que se encuentran en nuestro territorio son la clinoptilolita, la mordenita, la erionita y la chabasita las cuales se caracterizan por su gran poder de intercambio iónico y mayor resistencia al ataque de ácidos u otras sustancias. La zeolita posee un sin fin de usos hasta ahora estudiados: La zeolita Nerea es capaz de retener en la planta los nutrientes esenciales como potasio, calcio, magnesio y nitrógeno así como agua en su estructura porosa por lo que se reduce el consumo de agua y de fertilizantes además de mejorar la producción de una gran variedad de plantas. Ésta se ha aplicado en cultivos como el arroz, sorgo, maíz, palma, caña, hortalizas, pastos, café, cacao, sábila, flores y hierbas aromáticas.
Los cultivos resultan mucho más sanos ya que la zeolita Nerea puede modificar los suelos de baja calidad ya sea utilizado en su forma pura o como aditivo en mezclas de sustratos, además de ser considerado como una alternativa viable para el cultivo en zonas consideradas semiáridas, áridas y con una pluviometría escasa. La zeolita clinoptilolita Nerea es exitosamente aplicable para el tratamiento de aguas residuales, potabilización del agua, tratamiento de residuos de granjas, eliminación de amoníaco, fabricación de fertilizantes denominadas de liberación lenta, purificación y separación de gases, desodorizante y control de contaminantes, así como en la engorda de peces, aves y ganado. quedo a sus ordenes, saludos
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Re: Foro sobre el Balance de Nutrientes para Sistemas Agropecuarios Sustentables
03/05/2010 |

Estimados Hugo y Sebastian, En nuestra formación universitaria, no se concibe la nutrición vegetal sin estos sistemas de balances incluso en alimentación animal su equivalente serían las tablas de requerimiento de Morrison. No se podria objetar , tampoco, la ecuación de Jose Sanchez de Ecuador, y sin embargo , lo admite que suena facil, pero son muchas otras variables que se deben tomar en cuenta, pero no se llega con facilidad a cuantificar lo que se debe reponer. Parece más claro llegar a definir la extracción de nutrientes . Tampoco tengo una propuesta mejor, y tal vez ayude a confundir más.

Debido a mi impulso entre distintos productores de Chile y extranjero, de frutales y hortalizas, para introducir manejos de nutrición vegetal controlada, mediante el método de control de savia ( monitoreo con refractómetro de la riqueza fotosintatos de la hoja, en cada etapa fenológica para ajustar dosis y formulacion de fertilizantes ) como tambien haciendo un fuerte hincapié en la fertilización foliar, este tema del balance de nutrientes , ha sido una constante incognita a resolver.

Algunos ejemplos

1.-para un mismo producto vegetal la altura geográfica (/ mayor radiación solar ) me consume menos nutrientes ( 25 % menos de unidades NPK), que en piso bajo un diferencial de altitud mayor de 750 msnm.
2.-tres producciones sucesivas en el mismo suelo ( franco arcillo arenoso ) con aguas de riego calcáreas y levemente alcalinas, incrementaron rendimiento y calidad, mientras su aportes nutritivos vía riego ( fertirrigación ) disminuyeron por sustitución vía foliar se mantuvo el mismo aporte de materia orgánica al suelo acostumbrado. Se trataba de arcillas montmorrilloniticas.
3.-Me acerco mucho a la frase de José Sánchez, cuando se refiere a la “Eficiencia del fertilizante” en efecto, y en un artículo publicado recientemente, he mostrado cuantitativamente la capacidad de sustituto de fertilizantes químicos, a favor del uso de aminoácidos libres que pueden alcanzar hasta hasta 10 unidades de nitrógeno por cada litro. Como dije , no aporto solución fácil a la fórmula del balance de nutrientes, pero será preciso seguir estudiando el tema.

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Gustavo Otamendi
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Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, Argentina
Ing. Agrónomo
Re: Foro sobre el Balance de Nutrientes para Sistemas Agropecuarios Sustentables
10/04/2012 | Estimados colegas:
Muy buenos aportes. Me queda preguntarme si no habría que incluir las rotaciones agrícolo-ganaderas, el papel de los quelatos naturales, provenientes de la descomposición anaeróbica de rastrojos, que liberarían muchos componentes del suelo y de los fertilizantes. O de cultivos acompañantes como la Vicia con la cebada o el trigo, o el caupí con el maíz.
Muchas gracias. Saludos cordiales.
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