La fertilización continua de largo plazo: Efectos sobre la estratificación del fósforo

Los estudios locales sobre el fósforo (P) en el suelo, tales como los que determinaron umbrales críticos y los requerimientos de fertilización, se han concentrado generalmente en la capa superficial (típicamente los primeros 20 cm) (Ciampitti et al., 2009). No son abundantes los estudios en los horizontes subyacentes, a pesar que el P contenido en estas capas puede ser absorbido por los cultivos. Morrás (1999) evaluó el contenido de P total en el horizonte superficial (0-30 cm) y en el subsuelo (30-60 cm) en suelos pampeanos en base a datos que habían sido publicados en 1910 y 1922, es decir antes de la intensificación agrícola. En ese estudio se observó una distribución geográfica aproximadamente equivalente en las dos capas pero con un incremento en la acumulación del P en superficie al Este de la Región. Se estima que la distribución vertical del P del suelo es muy diferente a la situación original, debido al propio efecto de la remoción del elemento por los cultivos, su removilización desde horizontes superficiales y de otras prácticas de manejo como el sistema de labranza y la fertilización. Por ejemplo, se ha observado que los sistemas en siembra directa acentúan la estratificación del P en suelos pampeanos (García y Picone, 2004), aunque este fenómeno no es generalizado. Krüger (1996) no encontró diferencias en la redistribución del P según distintos métodos de labranza y concluyó en que la fertilización en banda habría contribuido a aumentar la natural variabilidad espacial del P en el suelo.

Los cambios en el P extractable del suelo están regulados por el nivel inicial de P y el balance de P (P aplicado– P removido por el cultivo) (Ciampitti et al., 2011 a; b). Los balances negativos conducen a descensos en el nivel de P extractable y los positivos a ascensos. Ciampitti et al. (2011 a, b) realizaron un relevamiento en los sitios de la Red de Nutrición CREA Sur de Santa Fe que permitió conocer los efectos de la fertilización de largo plazo sobre el balance de P y la dinámica de sus fracciones lábiles. De los resultados de los primeros 6 años de la Red, se observa que los suelos con valores bajos o intermedios de P extractable (<20 mg kg-1) presentan una rápida capacidad de respuesta a la fertilización fosfatada, incrementando los niveles de P extractable del suelo. Estos suelos presentan una baja o nula respuesta en la disminución de los valores ante situaciones de ausencia continua de aplicación de P (Ciampitti et al., 2011 a;b). Esta última situación lleva a que año tras año en esos suelos los niveles de P extractable en los análisis varíen moderadamente, por lo cual, no se toma conciencia de la pérdida de P del suelo. En suelos con valores elevados de P extractable (>45 mg kg-1), la aplicación de P produjo respuestas erráticas en los niveles de P extractable, por lo cual, en muchas situaciones no se observan cambios en los valores de P extractable en suelo; mientras que situaciones con ausencia de aplicación de P llevan a una disminución rápida y continua de los niveles en suelo (Ciampitti et al., 2011 a). En  el presente trabajo continuamos con esta línea de investigación aportando datos sobre los efectos de la fertilización de largo plazo (y la ausencia de ella) sobre la estratificación del P del suelo.

En campos de la Región CREA Sur de Santa Fe se realiza un estudio de fertilización de largo plazo, que en la actualidad acumula 14 años manteniendo los mismos tratamientos. Los detalles de la red de ensayos figuran en García et al. (2010). Los ensayos siguen dos rotaciones alternativas: maíz – trigo/soja (doble cultivo) (M-T/Sj) y maíz – soja de primera y trigo/soja (M-Sj-T/Sj) (Tabla 1). En la campaña 2013/14, todos los sitios presentaron cultivo de soja, soja de primera en sitios con rotación M-Sj-T/Sj y soja de segunda en los sitios con rotación M-T/Sj. Los tratamientos de fertilización se efectúan en un diseño en bloques completos aleatorizados con tres repeticiones en parcelas de 25-30 m de ancho y 65-70 m de largo.

Los tratamientos se realizan anualmente siempre sobre las mismas parcelas. Las dosis de fertilización fueron cambiando cada año en función de los requerimientos del nutriente por los cultivos según el rendimiento esperado. Las dosis de P se deciden anualmente estimándose a partir del rendimiento esperado del cultivo a fertilizar, aplicándose P en dosis equivalente a la reposición de la extracción en grano más un 5-10% en concepto de construcción de P en el suelo. La soja de primera no se fertiliza con N, mientras que la secuencia T/Sj se maneja fertilizando a la siembra del trigo con dosis para ambos cultivos. Las fuentes de nutrientes son urea (46-0-0), fosfato monoamónico (FMA; 11-23-0), y yeso agrícola (0-0-0-17S) para nitrógeno (N), P y azufre (S), respectivamente.

Para este análisis en particular, de un total de seis tratamientos (ver García et al., 2010) se evaluaron solo dos de los mismos: i) fertilizado con N y S, de aquí en adelante denominado –P; y ii) fertilizado con N, P y S, de aquí en adelante denominado +P. Previo a la siembra de los cultivos de soja de la campaña 2013/14, se tomaron muestras a 0-5, 5-10, 10-20 y 20-40 cm de profundidad, en cada parcela de los dos tratamientos de interés en los 5 establecimientos de la Red (Tabla 1). Se determinó el contenido de P extractable según Bray 1, y el P en el extracto se determinó colorimétricamente (Murphy y Riley, 1962). Para la el análisis de estratificación de P se realizó un ANOVA particionado por sitio, donde los factores tratamiento de fertilización, profundidad y su interacción fueron considerados como fijos, y bloque como aleatorio. Para el análisis comparativo del estrato superficial (0-20cm), se consideró el nivel inicial de P extractable de cada sitio como un tercer nivel del factor tratamiento de fertilización. 

Para este segundo análisis se realizó un ANOVA donde los factores sitio, tratamiento de fertilización y su interacción fueron considerados fijos, y bloque como aleatorio. En todos los casos se comprobaron los supuestos de normalidad y homogeneidad de varianzas. Los análisis estadísticos se realizaron mediante el paquete Infostat (Di Rienzo et al., 2013).

 

En la Figura 1, se presentan los resultados de la distribución vertical del P extractable para los sitios estudiados. El tratamiento – P no presentó diferencias significativas entre estratos, a excepción de los sitios Lambaré y San Alfredo. Lambaré presentó diferencias significativas en el primer estrato respecto de los tres restantes mientras que San Alfredo mostró diferencias entre varios estratos. Para el tratamiento + P, las diferencias significativas se presentaron entre los dos primeros estratos en todos los sitios, no observándose diferencias significativas en los dos últimos (10-20 y 20-40 cm). Promediando los 5 sitios con este tratamiento, el estrato 0-5 cm presentó aproximadamente el doble de P extractable que el estrato 5-10 cm, 5 veces mas que en 10-20 cm, y 8 veces más que en 20-40 cm. Si focalizamos en los sitios con menor nivel de P extractable al comienzo del experimento (San Alfredo, Balducchi y La Blanca), la estratificación atribuible al agregado de P es  más marcada, llegando a alcanzar diferencias entre la superficie y el estrato más profundo de hasta 13 veces para San Alfredo (P inicial 11.6 mg kg-1), 11 veces para Balducchi (P inicial 10.8 mg kg-1) y 8 veces para La Blanca (P inicial 16.2 mg kg-1). Los sitios Lambaré (P inicial 67.7 mg kg-1) y La Hansa (P inicial 44.8 mg kg-1) muestran en su superficie 5 veces la concentración de P del estrato inferior. Estas diferencias en la estratificación entre tratamientos fertilizados y sin fertilizar coincidieron con lo hallado por Scheiner y Lavado (1998) en una zona vecina.

Las diferencias + P vs – P en los valores de P extractable para las mismas profundidades fueron significativas en los dos primeros estratos (p<0.01) para todos los sitios. Lambaré, La Blanca y San Alfredo también presentaron diferencias significativas entre + P y - P para el tercer estrato (10-20 cm) (p<0.05). Lambaré también presentó diferencias significativas en el último estrato (20- 40 cm) (p<0.05).

La Figura 2 muestra el P extractable en 0-20 cm al comienzo del experimento (2000/01) comparado con los valores al año 2014 de los tratamientos - P y + P, para los 5 sitios bajo estudio. Dentro de cada sitio, es el tratamiento + P el que presentó mayor nivel de P extractable a excepción del sitio Lambaré, dónde el nivel de P inicial es el que presentó mayores valores, aunque sin diferenciarse del tratamiento + P luego de 14 campañas.  

Si comparamos cada uno de los tratamientos en todos los sitios, se observa que para el P inicial Lambaré presentó el mayor nivel de P extractable, seguido por La Hansa, ambos significativamente mejor provistos de P que el resto de los sitios, (La Blanca, San Alfredo y Balducchi) entre los cuales no se observaron diferencias significativas. 

En la campaña 2013/14, Lambaré y La Hansa presentaron mayores niveles de P para el tratamiento + P, aunque La Blanca no se diferencia significativamente de éstos, ni tampoco de San Alfredo y Balducchi. Podríamos diferenciar dos grupos de sitios, aquellos con mayor nivel de P inicial, y los de menor P inicial, pero con aumentos comparativamente mayores respecto del P inicial. Las diferencias de P extractable entre sitios disminuyeron con el tratamiento + P, tanto en términos relativos como absolutos. En términos absolutos la diferencia de P inicial (2000/01) entre grupos es de 56.9 mg kg-1, y para el tratamiento + P (2013/14) es de 20.6 mg kg-1. En términos relativos, las diferencias son de 6 y 1.5 veces respectivamente. Con respecto al tratamiento - P, no existen diferencias significativas entre sitios.

 

 

 

Se agradece especialmente a Franco Permingeat por la colaboración en el muestreo a campo de los ensayos. La financiación del presente trabajo provino de UBA, CONICET y ANPCYT.