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Estimación del umbral económico para la aplicación de la metodología de reposición y enriquecimiento en fósforo

Publicado: 16 de enero de 2013
Por: Roberto Álvarez, Facultad de Agronomía, Universidad de Buenos Aires-CONICET. Argentina
Resumen

Se evaluó la conveniencia económica de aplicar los criterios de reposición o reposición y enriquecimiento para la fertilización fosforada de rotaciones usadas en la Pampa Ondulada con fosfato diamónico. Para estimar la respuesta física a la fertilización se usaron curvas de eficiencia agronómica ajustadas a datos publicados de respuesta provenientes de redes experimentales de fertilización fosforada y se consideró el efecto adicional del nitrógeno del fertilizante sobre los cultivos de gramíneas. El umbral económico del criterio de reposición varía entre 10 y 12 ppm de fósforo extractable (0-20 cm), siendo mayor el ingreso neto de la fertilización en rotaciones con mayor proporción de maíz y trigo. Esto se debe a que al incrementarse la proporción de cultivos que responden a nitrógeno en la rotación aumenta el ingreso neto que produce la fertilización con la fuente fosforada elegida. Umbrales similares deben alcanzarse por reposición y enriquecimiento en la mayoría de los casos para mantenerse en el óptimo económico de la fertilización. Fijar umbrales mayores lleva a pérdidas económicas bajo escenarios medios de precios relativos.

PALABRAS CLAVE
Umbral económico;
Reposición y enriquecimiento;
Fósforo

INTRODUCCIÓN
La fertilización fosforada puede decidirse en la Región Pampeana usando alguno de los modelos de isodosis disponibles que permiten una evaluación económica de la práctica (Alvarez 2007). Cada año se aplica o no el fósforo dependido de los precios del fertilizante, del grano y del nivel de fósforo extractable del suelo. Otra alternativa es usar la metodología de reposición y enriquecimiento. En esta, se fija un umbral de fósforo extractable a que se quiere llevar el suelo, y se fertilizan todos los cultivos para compensar la extracción en grano y llevar el fósforo extractable a ese umbral (Alvarez 2007). Esta última metodología no contempla una evaluación económica pues no permite estimar la respuesta física a la fertilización.
La determinación del umbral de reposición y enriquecimiento se ha hecho sobre la base de los modelos de respuesta, fijando umbrales que se ubican entre 15 y 25 ppm de fósforo extractable (0-20 cm). Esto se debe a las respuestas a fósforo de los cultivos son bajas por encima de esos niveles de disponibilidad. La metodología de reposición y enriquecimiento no permite una estimación económica pero esta puede hacerse apelando a otras técnicas. Es posible estimar la dosis a aplicar por reposición y enriquecimiento y la respuesta que se lograría con esas dosis usando curvas de respuesta o eficiencia. Este tipo de análisis permite la definición del umbral sobre bases económicas. Mi objetivo fue realizar una estimación del umbral económico a que debería llevarse un suelo por reposición y enriquecimiento bajo rotación en un escenario típico de la Pampa Ondulada.
 
MATERIALES Y MÉTODOS
Para estimar la respuesta física de los cultivos a la fertilización fosforada se usaron las respuestas medias calculadas para rangos de disponibilidad de fósforo extractable de 5 ppm tomadas de una revisión de experimentos realizados en el Este Pampeano con dosis medias aplicadas de 22-26 kg P ha-1 (Alvarez et al. 2010). Se ajustaron funciones lineales de eficiencia agronómica para los puntos medios de los rangos de disponibilidad de fósforo.
Esto se hizo debido a que los modelos de respuesta disponibles fueron elaborados con poca información, generalmente no más de 20-40 datos. Cuando se los compara, predicen respuestas parecidas en bajos niveles de fósforo extractable pero muy diferentes cuando el suelo tiene valores medios a altos (Alvarez, 2007, Alvarez et al., 2008). Por ello se hace necesaria la integración de información producida en diferentes redes experimentales a fin de lograr valores generalizadores de respuesta. El fosfato diamónico produce dos incrementos de rendimiento respecto de cultivos no fertilizados, uno debido al fósforo y otro al nitrógeno, siendo su precio similar al de fuentes fosforadas que no aportan nitrógeno, como el superfosfato triple. Para la determinación de la conveniencia de la fertilización con fosfato diamónico se deben considerar por lo tanto ambos incrementos de rendimiento. Para estimar la respuesta media a nitrógeno se sumó en maíz y trigo la respuesta esperada para niveles promedio de contenido de N-nitrato a la siembra de los cultivos en la Pampa Ondulada (80 y 50 kg N-nitratos ha-1 de 0 a 60 cm respectivamente, datos propios promedio de 300 sitios). Estas respuestas fueron estimadas con curvas de rendimiento desarrollados para la subregión (Alvarez et al. 2003). Se calculó la relación de precios fertilizante/grano como la relación entre el precio del fertilizante y la del grano de cada cultivo de la rotación. Se aplicó una tasa de interés del 10 % semestral al precio del fertilizante y descuentos de 35 % a maíz o 25 % a trigo y soja como estimación de gastos de cosecha, secado, transporte y comercialización. Los precios se tomaron de varios números de la revista Agromercado (1990-2010).
Las metodologías de reposición y reposición y enriquecimiento se aplicaron en maíz, trigo y soja en la forma descripta en Alvarez (2007) para dos rotaciones posibles de la Pampa Ondulada, trigo-soja 2da-maíz y trigo-soja 2da-maíz-soja 1ra-soja 1ra-soja 1ra. Los rendimientos medios se estimaron en 10000 kg ha-1 para maíz, 4000 kg ha-1 para trigo, 3000 kg ha-1 para soja 2da y 3800 kg ha-1 para soja 1ra. Los coeficientes de extracción de fósforo en grano usados fueron 3 kg P t-1 para maíz, 3.8 kg P t-1 para trigo y 6.8 kg P t-1 (García, 1999). En reposición la dosis de fósforo fue la necesaria para contrarrestar la extracción en grano. Para reposición y enriquecimiento se calculó la dosis que permitía reponer la extracción y producir un incremento gradual de 1 ppm cultivo-1 del fósforo del suelo hasta un umbral prefijado. Los cálculos se hicieron asumiendo que por cada 5 kg P ha-1 que se agregaba por encima de los requerimientos del cultivo (dosis de reposición) se incrementaba 1 ppm el fósforo extractable (Cabello et al. 2004, Quintero 2003, Suñer et al. 2004). Como al aplicar dosis mayores a las de reposición el nivel de fósforo del suelo se incrementa, produciendo efecto residual de la fertilización y disminución de la respuesta al cultivo fertilizado a la dosis aplicada durante la campaña de cultivo, estos efectos se incluyeron en el análisis. El efecto residual de la fertilización se estimó como la diferencia entre la respuesta predicha por las funciones lineales de eficiencia agronómica descriptas para el nivel de fósforo del suelo de la campaña menos el que se obtendría con el nivel inicial. La respuesta física en la campaña de aplicación del fertilizante se fue ajustando en función del valor de fósforo extractable. El efecto residual se sumó a la respuesta predicha para el ciclo de cultivo en la evaluación económica integral. Se sumaron los efectos del fósforo y del nitrógeno del fosfato de amonio. El ingreso neto por fertilización se calculó en función de la dosis determinada por la metodología de reposición o la de reposición y enriquecimiento y el ingreso adicional por fertilización estimado con los modelos económicos. Se asumió una tasa de interés del 4 % anual de la inversión en el largo plazo.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
El maíz es el cultivo con mayor respuesta física y eficiencia agronómica de la fertilización fosforada, siguiendo el trigo y finalmente la soja (Figura 1). Mientras que para la soja no es esperable respuesta al agregado de nitrógeno (Gutierrez Boem 2007) y por lo tanto se calculó una eficiencia agronómica de fuentes fosforadas con y sin nitrógeno similares, para maíz y trigo la eficiencia agronómica del fosfato diamónico fue un 40 % mas alta que para superfosfato triple, bajo las condiciones medias de fertilidad nitrogenada asumidas.
Estimación del umbral económico para la aplicación de la metodología de reposición y enriquecimiento en fósforo - Image 1
Figura 1. Eficiencia agronómica de la fertilización fosforada en función del nivel de fósforo extractable del suelo para un fertilizante que solo aporta fósforo (ej. superfosfato triple) y otro que aporta también nitrógeno (ej. fosfato diamónico). Funciones ajustadas a datos de Alvarez et al. (2010).
El análisis histórico mostró que la relación de precios media era muy parecida entre el superfosfato triple y el fosfato diamónico. Para el primero fue levemente más baja que para el segundo porque su precio es generalmente un 6-7 % inferior. Por ello en la práctica, el fosfato diamónico se ha generalizado en la Región Pampeana como fuente fosforada (FAOSTAT 2011) ya que aporta por unidad de fertilizante la misma cantidad de fósforo que el superfosfato triple (20 kg P 100 kg-1 fertilizante) y a la vez nitrógeno (18 kg N 100 kg-1 fertilizante) a un precio muy bajo. 
Las relaciones de precios fósforo/grano o fosfato diamónico/grano son muy diferentes (Figura 2). Históricamente se ha necesitado en promedio producir 38 kg de maíz, 26 kg de trigo o 16 kg de soja para pagar el precio de 1 kg de fósforo del fosfato diamónico. Debido a la similitud de precios, relaciones muy parecidas pueden calcularse para el superfosfato triple. Solo algunos años y en algunos suelos pobres en fósforo se logran eficiencias agronómicas que justifiquen la fertilización con fuentes fosforadas sin nitrógeno. Contrariamente, si se usa fosfato diamónico, y considerando la respuesta adicional a nitrógeno, las eficiencias a lograr para compensar el costo medio histórico de 1 kg de fertilizante son 7.8 kg grano en maíz y 5.3 kg grano en trigo. Mientras que en soja no cambia el escenario agronómico por ser un cultivo con escasa a nula respuesta a nitrógeno (se deben producir 3.2 kg grano por kg de fosfato diamónico, equivalente a 16 kg grano kg-1 P), sí se producen grandes diferencias en maíz y trigo. En muchos años y suelos pasa a ser rentable la fertilización fosforada con esta fuente combinada.
Estimación del umbral económico para la aplicación de la metodología de reposición y enriquecimiento en fósforo - Image 2
Figura 2. Evolución de la relación de precios entre el fósforo del fosfato diamónico (FDA) o el FDA y el grano de maíz, trigo y soja.
Cuando la elección de la estrategia de aplicación de fósforo es reposición y la fertilización fosforada se realiza con fosfato diamónico, a medida que el suelo es mas pobre en fósforo o se incrementa la proporción de cultivos que responden a nitrógeno en la rotación, aumenta la respuesta esperada y la rentabilidad de la fertilización. El umbral económico también es mayor en rotaciones con mayor proporción de maíz y trigo (Figura 3). A medida que la rotación incorpora más soja la respuesta media esperada de la rotación a la fertilización con fosfato diamónico bajará y lo mismo el umbral. Para rotaciones comunes de la Pampa Ondulada los umbrales económicos varían entre 10 y 12 ppm de fósforo extractable. Por encima de esos niveles no es rentable la fertilización de reposición en condiciones históricas medias de precios.
Estimación del umbral económico para la aplicación de la metodología de reposición y enriquecimiento en fósforo - Image 3
Figura 3. Estimación del ingreso neto por fertilización con fosfato diamónico de dos rotaciones en la Pampa Ondulada (T/S-M = trigo-soja 2da-maíz y T/S-M-S-S-S = trigo-soja 2da-maíz-soja 1ra-soja 1ra-soja 1ra) por la metodología de reposición. Los números junto a las curvas indican el nivel de fósforo extractable del suelo (0-20 cm).
Si se aplica el criterio de reposición y enriquecimiento se logran ingresos económicos positivos llevando el suelo a umbrales de entre 10 y 15 ppm de fósforo extractable, excepto en el caso de suelos con 10 ppm de fósforo inicial (o más) y rotaciones con alta proporción de soja (Figura 4). En este caso no es rentable la aplicación de la metodología.
Estimación del umbral económico para la aplicación de la metodología de reposición y enriquecimiento en fósforo - Image 4
Figura 4. Estimación del ingreso neto por fertilización con fosfato diamónico de dos rotaciones en la Pampa Ondulada (T/S-M = trigo-soja 2da-maíz y T/S-M-S-S-S = trigo-soja 2da-maíz-soja 1ra-soja 1ra-soja 1ra) por la metodología de reposición y enriquecimiento en dos suelos con diferente nivel inicial de fósforo extractable. Los números junto a las curvas indican el nivel de fósforo extractable (0-20 cm) al que se decidió llevar el suelo (umbral).
Para rendimientos objetivo mucho mayores a los usados en los cálculos de las Figuras 3 y 4 no es recomendable usar las herramientas presentadas en la Figura 1 pues, especialmente en maíz, se incrementan mucho las dosis y baja la eficiencia agronómica real, alejándose de la estimada para dosis medias de 22-26 kg P ha-1
En cada subregión pampeana pueden usarse modelos específicos de respuesta a fósforo y nitrógeno para la determinación del umbral económico de reposición o reposición y enriquecimiento para niveles medios de N-nitratos. Se podría lograr así la estimación de un umbral subregión específico que, como se calcula con precios medios históricos, no será año dependiente. .
 
CONCLUSIÓN
Los umbrales económicos de las metodologías de reposición y reposición y enriquecimiento varían entre 10 y 12 ppm de fósforo extractable en la Pampa Ondulada cuando se fertiliza con fosfato diamónico. Apuntar a umbrales más altos aleja de ese óptimo y puede llevar a pérdidas económicas.
 
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo fue subsidiado por la Universidad de Buenos Aires (G033 y 20020100100617), CONICET (PIP 112-200801-02608) and FONCYT (PID-BID 37164 - 49).
 
BIBLIOGRAFÍA
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Cabello, MJ; FH Gutiérres Boem & G Rubio, G. 2004. Incrementos en el fósforo disponible en suelos fertilizados del norte de la Región Pampeana. XIX Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo, Actas en CD, 7 pág.
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Quintero, C.E. 2003. Capacidad de fijación de P del suelo y su efecto sobre la dosis a aplicar. INPOFOS, Simposio El Fósforo en la Agricultura, pág. 73-75
Suñer, L; J Galantini & R Rosell, R. 2004. Fertilización con fósforo en suelos cultivados con trigo de la Región Pampeana. XIX Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo, Actas en CD, 7 pág.
 
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Autores:
Roberto Álvarez
Universidad de Buenos Aires
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