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XXIV Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo

Localizacion del fertilizante fosforado en el cultivo de soja: efectos sobre la nutricion y el crecimiento

Publicado el: 12/11/2015
Autor/es: Oscar Alonso Vaquer; Gerardo Rubio; Flavio Gutierrez Boem (CONICET-INBA y FAUBA); Miriam Raquel Barraco (INTA Gral.Villegas); Martín Díaz Zorita (CONICET-INBA y Novozymes BioAg S.A.) Buenos Aires, Argentina
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INTRODUCCIÓN
Las limitaciones de fósforo (P) para el normal crecimiento de los cultivos se extienden sobre una amplia superficie cultivada, a nivel global, por lo que incrementar la eficiencia de adquisición y uso por las plantas contribuirá a mejorar la producción agrícola. La captación por las plantas es afectada por la irregular distribución espacial, horizontal y vertical, del P disponible en los suelos cuyo origen es tanto natural (ej. distribución de materiales parentales y acumulación de residuos vegetales nativos) como por resultado de actividades antrópicas (ej. prácticas de fertilización y de manejo de los cultivos). En sistemas agrícolas con moderada remoción del suelo y en labranza cero, la distribución espacial de la aplicación de fertilizantes con P contribuye a la formación de patrones heterogéneos que afectan la disponibilidad del nutriente para las plantas. Al aplicar fertilizantes en bandas, la proporción de suelo fertilizado es de entre el 1 y el 2 % del total explorado por las raíces (Borkert y Barber, 1985) formando así sitios enriquecidos con este nutriente que perduran en el tiempo (Stecker et al., 2001).

El P tiene concentraciones muy bajas en la solución del suelo y poca movilidad por lo que las raíces de plantas deben toparse con estos sitios con alta concentración (“parches”) para lograr su adquisición. Cuando las raíces alcanzan una zona enriquecida en nutrientes a menudo proliferan en ella e incrementan localmente su capacidad de captación de iones en comparación con raíces creciendo fuera de estos (Jackson et al 1990). Esta alteración en la distribución de las raíces es un comportamiento de las plantas en “parches” o frente a otras plantas competidoras por los mismos recursos (Cahill et al. 2010). Estos mecanismos permiten a las plantas enfrentar la heterogeneidad edáfica, tanto temporales como espaciales (Hodge, 2004).

En las condiciones de producción predominantes en la región sojera argentina, cuando los niveles de P extractable (método de Bray Kurtz 1) son inferiores a 12 mg kg-1 se pueden esperar respuestas superiores a los 200 kg ha-1, equivalentes a entre el 5 al 10 % del rendimiento alcanzable (Gutiérrez Boem et al, 2006). Si bien se han descripto cambios en la captación y en la respuesta productiva de soja a la aplicación de P en suelos potencialmente limitados en este nutriente, los estudios integrando los procesos de captación y de uso ante patrones espaciales de distribución y temporales de adquisición son menos frecuentes. Además, estudios que comparan tecnologías de aplicación de nutrientes en bandas con otras ubicaciones sobre los rendimientos de soja en condiciones de campo suelen presentar resultados contradictorios (Mallarino, 1999). Por ejemplo, Grove y Thom (1989), en Fragiudules típicos de Kentucky (USA) observaron que aplicaciones de fertilizantes con P y con K en bandas sin incorporación no mejoraron la eficiencia de captación de nutrientes. Una limitante de este tipo de comparaciones se debe a los efectos confundidos de varios factores. Al comparar tratamientos de fertilización en bandas con aplicaciones distribuidas en superficie (“al voleo”) no sólo se modifica la distancia entre las plantas y las zonas enriquecidas, sino también la masa de suelo con la que reacciona el fertilizante. A su vez si la banda de aplicación es incorporada en el suelo también pueden describirse interacciones debidas a diferencias por la humedad, entre otros factores, en el sector de fertilización. Sin embargo, es frecuente observar mayor crecimiento temprano de soja cuando la fertilización de P está próxima a la línea de siembra, principalmente en suelos fríos durante la siembra o imperfectamente drenados (Ham et al, 1973). En trabajos en condiciones controladas se observo que, en estadios muy tempranos de las plantas, al aumentar el distanciamiento del fertilizante al eje vertical de retrasaban el desarrollo aéreo de las plantas, pero que posteriormente esto eran parcialmente compensados cuando las rices alcanzaban los parches enriquecidos (Alonso et al.2012). Por lo tanto no está claro si este mayor crecimiento inicial se refleja en una mayor eficiencia en el uso del P o si la planta puede compensar este crecimiento una vez que posteriormente encuentra una fuente de P.

Dowling (1996), entre otros autores, describe que la incorporación de fertilizantes en altas dosis próximas a las líneas de siembra reduce el número de plantas emergidas. La aplicación de fertilizantes fosforados en íntimo contacto por la semilla provocaron una reducciones en el número de plantas logradas y estas fueron mayores cuando las dosis fueron mayores (Ferraris et al, 2004), por lo que es conveniente diseñar estrategias de fertilización que consideren la eficiente nutrición con P y reduzcan los riesgos de fallas en la implantación del cultivo.

En suelos potencialmente deficitarios en P, al aumentar la distancia entre sitios con alta concentración del nutriente y el eje central de la raíz de soja demorará su captación limitando solo inicialmente el crecimiento aéreo. El cultivo podría compensar con posterioridad la cantidad de P captada presentando similares eficiencias de captación del P independientemente de la distancia entre los parches enriquecidos y las plantas. Una mayor concentración del fertilizante en una menor masa de suelo, pero manteniendo la dosis final por unidad de superficie, produciría una mayor captación del P por la planta debido a una menor interacción de este con la matriz sólida del este y por ende una menor fijación a ella.

Como parte del estudio de evaluación y de desarrollo de un esquema de toma de decisiones de fertilización con P de soja frente a estreses múltiples en suelos poco fijadores de fosfatos y con deficiencias moderadas en P con presencia de sitios ricos en este elemento se planteó evaluar en condiciones de campo el comportamiento del cultivo ante contrastantes tecnologías de manejo de la fertilización. El objetivo particular de este estudio fue determinar algunos de los cambios en el crecimiento y en la producción de soja en respuesta a la localización, vertical y horizontal, del P aplicado en el momento de la siembra del cultivo.

MATERIALES Y MÉTODOS
Los estudios se desarrollaron en cinco sitios ubicados en Hapludoles representativos de la región oeste de la provincia de Buenos Aires aledaños a las localidades de General Villegas, Bolívar y Pehuajó. En todos los caso los sitios se seleccionados por presentar niveles de P extractable potencialmente limitantes para la normal producción de soja y bajo prácticas agrícolas continuas de larga duración. (Tabla 1). En todos los casos los cultivos se establecieron en siembra directa con un distanciamiento de 52 cm entre líneas de siembra. El control de malezas fue químico, y los cultivos se manejaron bajo prácticas de alta producción propias de cada región (ej. genotipos, fechas de siembra, densidad de siembra, etc.)

Tabla 1: Ubicación de los sitios experimentales, niveles de fósforo extractable (Pe, método de Bray y Kurtz 1) y condiciones de manejo y de producción de los cultivos de soja.

En cada sitio se compararon 6 tratamientos de fertilización con P en bandas discriminados en dos factores:(i) ubicación horizontal del P (en el eje de la línea de siembra, en los entre surcos o en entresurcos alternados) (ii) ubicación vertical del P (bandas en superficie o incorporadas en el suelo) además de un control sin fertilización (Figura 1). En todos los casos, en el momento de la siembra, la fertilización con P ser realizó aplicando fosfato mono amónico (9-51-0) en una dosis equivalente a 50 kg de P ha-1.
 
Fig. 1. Descripción esquemática de la ubicación de las bandas de fertilización con P. Las letras A, B y C indican la posición horizontal relativa a la línea de siembra, los números pares indican los tratamientos con aplicación incorporada en el suelo y los números impares los tratamientos de fertilización en bandas superficiales.
 
A los 15 días del inicio de la emergencia de los cultivos se cuantifico el número de plantas establecidas y luego se realizaron muestreos para la determinación de la biomasa aérea en estadios vegetativos tempranos de v3-v4 y durante estadios reproductivos de r4-r5. En esos momentos se cosecharon todas las plantas enteras consecutivas de un metro de surco en cada parcela, se realizó el secado en estufa a 60°C hasta peso constante (aproximadamente durante 72 hs) y se determinó la producción de materia seca (MS). Luego las muestras fueron íntegramente molidas hasta pasar por un tamiz de 2 mm y la concentración total de P (método).

En madurez fisiológica de los cultivos se realizó la cosecha y trilla manual de las parcelas, se determinó la producción de granos y la concentración de P en los granos. Los rendimientos en granos se corrigieron al 14% de humedad.
Los tratamientos, en cada sitio, se dispusieron en diseños completamente aleatorizados con parcelas de al menos 40 m2 de superficie y 4 repeticiones. Se planteó el análisis de resultados individualmente para cada sitio y combinado de todos los sitios, considerándose en este caso a cada sitio como un bloque. Para esto se utilizó ANOVA , prueba de Tukey para comparación de medias y contrastes entre tratamientos (Infostat, 2013).
 
RESULTADOS Y DISCUCION
En los tratamientos con incorporación del fertilizante en la línea de siembra se observó un 17% de reducción en la cantidad de plantas logradas con respecto al control sin fertilizar. En tanto que el resto de los tratamientos no mostraron diferencias con el control ni entre sí (Figura 2). Estos resultados validan la importancia de estudiar alternativas de manejo de esta práctica para el eficiente aporte del nutriente y evitar alteraciones en la estructura del cultivo.
Si bien los niveles extractables de P de los suelos (Tabla 1) sugerían posibles limitaciones en la normal disponibilidad de este nutriente y la consecuente respuesta en producción de soja, la información analizada en promedio para los 5 sitios estudiados fue insuficiente para describir respuestas al P tanto en el crecimiento aéreo del cultivo durante en el periodo vegetativo (v3-v4) ni en el reproductivo (r4-r5), como tampoco en el rendimiento de grano (Tabla 2).
 
Fig. 2:Población media de plantas logradas en cinco sitios de producción de soja según tratamientos de fertilización fosfatada. (*), diferencias (p< 0,05) con respecto al control. Las barras muestran el error estándar.LI = fertilizante incorporado en la línea de siembra, LS = fertilizante en la línea de siembra en superficie, EI = fertilizante en entresurcos e incorporado, ES = fertilizante en entresurcos en superficie, EI = fertilizante en entresurco intercalado e incorporado y ESI = fertilizante en entresurcos intercalados en superficie).
 
A pesar de que los cultivos no mostraron limitaciones en su crecimiento ni en el rendimiento por la disponibilidad de P; en estadios temprano (v3-v4), la aplicación de P promovió a una mayor concentración de P en el vástago (Tabla 2). Los contrastes de entre tratamientos de fertilización muestran incremento del 12% en la concentración de P para los tratamientos fertilizados en relación al control sin fertilizar; en tanto que la incorporación del fertilizante en el suelo aumentó 13% la concentración del P que en los tratamientos con aplicación en bandas superficiales. La colocación del fertilizante sobre la línea de siembra incrementó la concentración de P en un 6%. No se encontraron diferencias para al comparar los fertilizados en todos los entresurcos y en entresurcos alternados.
 
Tabla 2: Crecimiento, captación de P y producción de soja según tratamientos de fertilización con P. Promedio de 5 sitios. Densidad de plantas logradas (DP) materia seca de vástago (MSV), concentración de P en vástagos (CPV) y captura de P en el cultivo de (CP) tanto para el estadios vegetativos tempranos del cultivo (v3-v4) como reproductivos (r4-r5), concentración de P en los granos (CPG), exportación de P (EP) y rendimiento (R). LI = fertilizante incorporado en la línea de siembra, LS = fertilizante en la línea de siembra en superficie, EI = fertilizante en entresurcos e incorporado, ES = fertilizante en entresurcos en superficie, EI = fertilizante en entresurco intercalado e incorporado y ESI = fertilizante en entresurcos intercalados en superficie entresurco intercalado e incorporado y EIS fertilizante en entresurco intercalado en superficie.
 
Fig. 3. Concentración media de P en vástagos de soja durante v3-v4 según contrastes de tratamientos de fertilización con P. Promedio de 5 sitios experimentales. * indican diferencias p< 0,05. Las barras muestran el error estándar de la media.
 
Los incrementos en la concentración de P en el vástago indican una mayor captura total de P por parte del cultivo durante el periodo v3-v4 que en ausencia de fertilización. En promedio para el total los casos fertilizados la mejora fue del 12% más de P que el testigo sin fertilizar. Pero en los tratamientos en que se incorporó el fertilizante en el suelo la captación media fue del 21% superior que en aplicaciones en bandas superficiales (Figura 4). La información disponible no permitió detectar diferencias significativas en los niveles de P capturado por el cultivo entre los tratamientos de posición horizontal (en la línea de siembra y, en el entre surco o en todos los entresurcos y en entresurcos alternados).En estadios reproductivos (r4-r5) la concentración y captura de P los vástagos de las plantas no mostraban diferencias entre los tratamientos fertilizados entre sí ni con el testigo. Resultados similares se observaron en las concentraciones de P en los granos (Tabla 2). Esto podría indicar que en estos casos la disponibilidad del P no fue el factor limitante para el rendimiento, sino que puede haber sido otro factor, como la oferta hídrica.
 
Fig. 4. Captación de P en vástago en cultivos de soja durante v3-v4 según tratamientos de fertilización con P, promedio de cinco sitios. * diferencias (< 0,05) dentro de cada contraste, ** diferencias (p<0,10) dentro de cada contraste. Las barras muestran al error estándar de las medias.
 
 
Conclusiones
Si bien los niveles extractables de P de los suelos sugieren potenciales limitaciones para la normal de soja (rango de P Bray: 8-11 ppm), otros factores habrían limitado el crecimiento de las plantas de soja. Sin embargo, las diferentes estrategias de localización del P aplicado afectaron la captación del nutriente en estadios tempranos de crecimiento. El mayor aprovechamiento se verificó cuando el fertilizante se ubicó en bandas en el suelo en comparación con tratamientos en superficie. La localización junto a la línea de siembra redujo la cantidad de plantas logradas sustentando la importancia de analizar alternativas de manejo que en condiciones de limitaciones de la oferta de P contribuirían a mejorar su producción.

AGRADECIMIENTOS.
Al CONICET, FAUBA y al INTA “General Villegas” por el financiamiento de este estudio. A las empresas del Grupo Rio Bermejo por la instalación y conservación de los ensayos en Bolívar y en Pehuajó.
 
BIBLIOGRAFÍA
  • Alonso Vaquer, O.M., F. Gutierrez Boem, F., G. Rubio,M. Díaz-Zorita. Absorción de fóforo y crecimiento de soja según distancias a sitios de fertilizacíon con fósforo. XXIII Congreso Argentino de Ciencias de Suelo, Mar del Plata, Mayo.
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