La mayoría de los sistemas de producción de cultivos en Florida requieren fertilizantes o nutrientes. Si bien todos los suelos en Florida pueden suministrar nutrientes para la producción de cultivos, es posible que los nutrientes no siempre estén disponibles en cantidades adecuadas para una producción económica de cultivos. El suministro de nutrientes necesarios para la producción de cultivos implica atención a cuatro factores principales de fertilización (la 4RS): tasa de derecho , fuente correcta , de colocación derecho , y de temporización derecha. La atención a estos factores proporcionará una nutrición adecuada para la producción de cultivos mientras se minimiza el riesgo de pérdida de nutrientes al medio ambiente. Las 4R (terminología promovida por el Instituto Internacional de Nutrición Vegetal [2014]) son componentes importantes de las mejores prácticas de manejo de nutrientes, y los especialistas de Extensión universitaria han estado promoviendo estos componentes del manejo de nutrientes durante muchas décadas. En esta publicación se describe cada factor, así como cómo se puede proporcionar la información de un informe de prueba de suelo para ayudar a los agricultores a hacer un uso eficiente de su inversión en fertilizantes para la producción de cultivos y para la protección del medio ambiente. Estos factores suelen estar interrelacionados; por ejemplo, es posible que sea necesario abordar conjuntamente la ubicación y el momento del fertilizante, tales como la colocación correcta de bandas de fertilizante para el aderezo durante la etapa apropiada (es decir, el momento adecuado) del crecimiento del cultivo durante la temporada de crecimiento. Si bien no es una parte formal de las 4R, en esta publicación se enfatiza la importancia del riego para el manejo general de nutrientes.
Fuente correcta
Es importante seleccionar la fuente correcta de fertilizante o el material adecuado para suministrar los nutrientes. La fuente correcta puede estar relacionada con las siguientes preguntas:
¿Qué fuente de nutriente (s) sería la menos costosa por unidad de nutriente entregado?
¿Se debe considerar una fuente orgánica (abono o estiércol) de nutrientes?
¿Cuándo es un fertilizante de liberación controlada la fuente adecuada?
¿Qué fuentes pueden aportar simultáneamente más de un nutriente necesario?
¿Cuándo se debe utilizar una forma líquida en lugar de una forma seca?
¿Cuándo se debe considerar el índice de sal del fertilizante al seleccionar la fuente correcta?
La fuente correcta a menudo implica la facilidad de aplicación de un nutriente y el costo por unidad de nutriente. Además, se puede considerar la eficiencia del uso de nutrientes. Por ejemplo, se puede preferir una fuente de nitrógeno de liberación controlada para suministrar pequeñas cantidades de nutrientes durante la temporada de crecimiento, en lugar de mayores cantidades de nitrógeno suministradas en unos pocos apósitos laterales de una fuente soluble.
La fuente correcta puede ser el estiércol, si el agricultor desea aprovechar la materia orgánica suministrada junto con los nutrientes de las plantas. La materia orgánica puede aumentar la capacidad de retención de agua y el suministro de nutrientes del suelo.
Tarifa correcta
Los cultivos requieren una cierta cantidad de nutrientes vegetales para la producción de cultivos rentables. Parte de esta cantidad de nutrientes puede provenir del suelo, y el resto debe provenir de fertilizantes, ya sean fuentes sintéticas o formas orgánicas (como abono de desechos de ganado) o cultivos de abono verde. La primera clave para practicar el concepto de tasa correcta es el análisis del suelo (consulte la publicación SS621 del EDIS , Análisis del suelo para los nutrientes disponibles para las plantas: qué es y por qué lo usamos?). Antes de plantar el cultivo y aplicar cualquier fertilizante, las pruebas del suelo pueden ayudar a determinar la parte del requerimiento de nutrientes del cultivo que ya está disponible en el suelo. Usando una sólida base de información de investigación, la recomendación de la dosis correcta de fertilizante se puede hacer a partir del resultado de la prueba del suelo.
La tasa correcta se refiere a la cantidad de fertilizante necesaria para la temporada de producción de cultivos y se basa en una extensa investigación sobre ubicaciones, cultivos, variedades y años. La dosis correcta también se refiere a la cantidad de fertilizante aplicada al mismo tiempo durante la temporada de crecimiento. Por ejemplo, el agricultor necesita saber, dependiendo del sistema de cultivo utilizado, la dosis correcta de fertilizante para aplicar en los siguientes escenarios:
En la aplicación previa a la siembra, mientras que el lecho de mantillo está hecho para hortalizas de plástico
Como fertilizante inicial para cultivos de siembra directa como papa, maíz o algodón
Como la cantidad a inyectar (fertirrigación) en el sistema de riego por goteo en cualquier momento
En un solo aderezo durante la temporada de crecimiento para una cosecha sin triturar
En un solo fertirrigación a través del sistema de riego de pivote central
A veces, la dosis correcta para aplicar en un momento dado está relacionada con el nutriente involucrado. Por ejemplo, en hortalizas de plasticultura, todo el fósforo se puede aplicar al suelo mientras se hace el lecho. Asimismo, se puede aplicar una porción del nitrógeno y potasio mientras se hace el lecho y el resto se aplica a través del sistema de riego por goteo.
El momento adecuado
El momento adecuado de los nutrientes toma en consideración el patrón de crecimiento del cultivo y, por lo tanto, los cambios naturales en la demanda de nutrientes durante la temporada. El desarrollo del cultivo comienza a ralentizarse a partir de la germinación o el trasplante de semillas, luego aumenta a través de la fructificación y finalmente se ralentiza en la maduración. Este patrón de desarrollo del cultivo se conoce como crecimiento sigmoideo (Figura 1). Es importante anticipar los cambios en el crecimiento y la demanda de nutrientes para poder programar la aplicación de fertilizantes para satisfacer las necesidades del crecimiento. Un buen ejemplo de la sincronización de la fertilización con nitrógeno y potasio para cumplir con los cambios en el desarrollo del cultivo se puede ver en el tomate con riego por goteo (Figura 2).
[Haga clic en la miniatura para ampliar.]Figura 1. Una función sigmoidea, por ejemplo, crecimiento lento del cultivo al principio, luego una zona de rápido aumento, seguida de atenuación del crecimiento.
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[Haga clic en la miniatura para ampliar.]Figura 2. Recomendaciones para la inyección de N y K 2 O para tomates con mantillo y riego por goteo en Florida.
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El momento adecuado a menudo está interrelacionado con la frecuencia y la ubicación adecuadas. Por ejemplo, a medida que se desarrolla el cultivo de tomate con riego por goteo, la tasa cambia con el tiempo, de modo que se aplican tasas más pequeñas más adelante en la temporada de crecimiento. Se aplican mayores cantidades de nutrientes en o justo antes del momento en que la tasa de crecimiento vegetativo es máxima y se están desarrollando los frutos.
Las precipitaciones son difíciles de predecir; sin embargo, cuando sea posible, la aplicación de fertilizantes debe programarse para minimizar la posibilidad de lixiviación de nutrientes debido a las fuertes lluvias.
Colocación correcta
Para una máxima eficiencia de los nutrientes, los nutrientes deben colocarse donde la planta tenga el mejor acceso a los nutrientes. Para la mayoría de los cultivos, la ubicación correcta es en la zona de las raíces o justo delante del sistema de raíces que avanza. La mayor parte de la absorción de nutrientes ocurre a través del sistema de raíces, por lo que colocar los nutrientes en la zona de la raíz maximiza la probabilidad de absorción por parte de la planta.
El anillado y la difusión son dos enfoques generales para la colocación de nutrientes. El anillado es la colocación de fertilizante en arroyos concentrados o bandas en el suelo, típicamente cerca de la planta en desarrollo. La difusión es la distribución uniforme del fertilizante sobre la superficie del suelo. El uso de bandas o al voleo a menudo depende del tipo de cultivo y del desarrollo o propagación del sistema de raíces. La difusión suele ser más eficaz al final de la temporada cuando las raíces de un cultivo en hileras han explorado el espacio entre las hileras, o para cultivos forrajeros que cubren toda la superficie del suelo. La fertilización con nitrógeno a través de un sistema de riego de pivote central para el maíz puede ser un tipo de sistema de difusión de fertilizantes.
La ubicación y el tiempo interactúan porque a medida que se desarrolla el cultivo, el sistema de raíces se expande. La colocación de fertilizante antes del avance del sistema de raíces para cultivos sin triturar, como papa o algodón, evita daños al sistema de raíces por el equipo de aplicación de fertilizante. Otro ejemplo de esta interacción sería la fertirrigación con un sistema de riego por pivote. Los primeros abonos laterales de nitrógeno al principio del ciclo de crecimiento del maíz se pueden aplicar cortando fertilizante líquido a un lado de la hilera, seguido más tarde en la temporada con aplicaciones a través del sistema de riego. Estas combinaciones de tiempo y ubicación maximizan la probabilidad de absorción de nitrógeno por la planta relacionada con la expansión del sistema de raíces.
El sistema de labranza puede afectar la colocación de nutrientes. Por ejemplo, la incorporación de un nutriente puede no ser posible en ciertos sistemas de labranza mínima. En la producción de maíz sin labranza, las primeras aplicaciones de nitrógeno y fósforo se pueden realizar colocando bandas cerca de las semillas con la sembradora, con aplicaciones posteriores de nitrógeno mediante el sistema de riego de pivote central.
La ubicación correcta también está relacionada con el nutriente en cuestión. Por ejemplo, el fósforo puede fijarse en formas no disponibles cuando se mezcla con algunos suelos. La razón principal por la que el P está anillado es que está inmóvil en el suelo y, por lo tanto, debe colocarse más cerca de las raíces (o las raíces deben crecer hacia el gránulo de P). En margas arenosas, el P aplicado a la superficie se adsorberá y puede acumularse con el tiempo. También se producen acumulaciones en suelos aplicados con P procedente de enmiendas orgánicas o relacionadas con el estiércol. En estas situaciones, el anillado del fertilizante reduce, al menos temporalmente, la mezcla del fertilizante con el suelo y aumenta la posibilidad de que el fósforo permanezca en forma soluble para la absorción de la raíz. Por ejemplo, puede ser preferible anillar el fósforo iniciador a la difusión.
La ubicación correcta también puede estar relacionada con la forma de la fuente de nutrientes, como el nitrógeno ureico. El nitrógeno de la urea puede estar sujeto a pérdida por volatilización cuando la urea se deja en la superficie del suelo con un pH alto. La incorporación de urea o la aplicación de una pequeña cantidad de riego para mover la urea al suelo ayuda a reducir las pérdidas por volatilización.
En determinadas situaciones y para determinados nutrientes, se pueden preferir las aplicaciones foliares de fertilizante. Por ejemplo, los micronutrientes pueden aplicarse de manera más eficiente al follaje para obtener hierro o manganeso cuando el pH del suelo es alto.
Enfoque integrado
Todas las prácticas de manejo de nutrientes son el resultado de muchos años de investigación y experiencia de campo a nivel de granjas comerciales (Tabla 1), y estas prácticas están sujetas a refinamiento a medida que los agricultores adquieren experiencia y se completan nuevas investigaciones. El manejo óptimo de nutrientes rara vez se basa en una sola práctica, sino más bien en una combinación de prácticas. Seleccionar la mejor combinación es el objetivo de todo el manejo de nutrientes que aborde la producción de cultivos rentables mientras protege el medio ambiente de la pérdida de nutrientes.
Importancia de la gestión del riego
En los suelos arenosos de Florida, hay una quinta R: prácticas correctas de riego . Los nutrientes móviles como el nitrógeno y el potasio se pueden lixiviar con el agua que se mueve a través del suelo en la zona de las raíces. El riego excesivo, o el riego cuando la capacidad de retención de agua del suelo está completa, hará que los nutrientes se lixivien debajo de la zona de las raíces. Los agricultores deben realizar un seguimiento de la humedad del suelo, porque combinar el conocimiento sobre el estado de la humedad del suelo con los requisitos de agua del cultivo es la mejor manera de maximizar la eficiencia del uso del agua y minimizar la lixiviación de nutrientes. Extensión UF / IFAS recomienda aplicar 30 lb / acre N después de una lluvia de lixiviación de 3 pulgadas en cuatro días o 4 pulgadas en siete días.
En áreas donde la fertirrigación es posible, la tasa, el momento y la colocación óptimos de nutrientes se pueden lograr colectivamente, especialmente para N y K. Cuando se usa fertirrigación, la eficiencia en la aplicación de fertilizantes y agua de riego puede aumentar significativamente y las pérdidas ambientales de los sistemas de producción se pueden minimizar.
Resumen
El concepto de las 4R es importante para maximizar la eficiencia del uso de fertilizantes, promover la producción de cultivos rentables y proteger el medio ambiente de la contaminación debida a la pérdida de nutrientes de las tierras agrícolas. Seleccionar la dosis correcta de fertilizante, la fuente correcta de fertilizante, la ubicación correcta del fertilizante y el momento adecuado son aspectos importantes de las mejores prácticas de manejo. Los agricultores deben considerar todas las opciones para cada componente «correcto» y seleccionar las mejores combinaciones para maximizar la rentabilidad del cultivo y minimizar los impactos ambientales negativos.
Los agricultores y los educadores y asesores agrícolas deben medir constantemente la eficiencia del uso de fertilizantes asociada con las 4R y hacer ajustes para mejorar la eficiencia. Prasad y Hochmuth (2014) presentan un ejemplo de cómo medir la eficiencia del uso de nutrientes por cultivos. Las 4R es un programa de gestión de nutrientes promovido por el Instituto Internacional de Nutrición Vegetal ( http://www.ipni.net/4R ). Necesitamos desarrollar conjuntos de prácticas de 4R para los productores de Florida en función de factores como la ubicación, los suelos, los cultivos producidos, el sistema de gestión del agua, las fuentes de nutrientes y las opciones de gestión agronómica / hortícola. A largo plazo, los datos meteorológicos en tiempo real se pueden vincular dinámicamente a estos conjuntos de 4R para guiar las modificaciones en tiempo real de las prácticas durante una temporada de crecimiento.
Otras publicaciones de esta serie sobre análisis de suelos
Hochmuth, G., R. Mylavarapu y E. Hanlon. 2014. Análisis del suelo para determinar los nutrientes disponibles para las plantas: ¿qué es y por qué lo utilizamos ? Gainesville: Instituto de Ciencias Agrícolas y Alimentarias de la Universidad de Florida. http://edis.ifas.ufl.edu/ss621 .
Hochmuth, G., R. Mylavarapu y E. Hanlon. 2014. Desarrollo de un extractante de prueba de suelo: los procesos de correlación y calibración . Gainesville: Instituto de Ciencias Agrícolas y Alimentarias de la Universidad de Florida. http://edis.ifas.ufl.edu/ss622 .
Hochmuth, G., R. Mylavarapu y E. Hanlon. 2014. Filosofías de recomendación de fertilizantes . Gainesville: Instituto de Ciencias Agrícolas y Alimentarias de la Universidad de Florida. http://edis.ifas.ufl.edu/ss623 .
Referencias
Instituto Internacional de Nutrición Vegetal. 2014. http://www.ipni.net/4R .
Prasad, R. y G. Hochmuth. 2014. Cómo calcular un presupuesto de masa de nitrógeno parcial para la papa . Gainesville: Instituto de Ciencias Agrícolas y Alimentarias de la Universidad de Florida. http://edis.ifas.ufl.edu/ss614 .
Mesas
Tabla 1. Ejemplos de principios científicos detrás del manejo de nutrientes y las prácticas asociadas.
Fuente correcta
Tarifa correcta
Colocación correcta
El momento adecuado
Principios científicos
Qué nutrientes se necesitan; basado en pruebas de suelo; potencial de pérdida de nutrientes
Los cultivos varían en cuanto a necesidades de nutrientes; Requerimiento de nutrientes del cultivo; prevenir cantidades excesivas
Movilidad de nutrientes; patrones de enraizamiento; lecho de cultivos; triturado; volatilización
Dinámica del crecimiento de los cultivos y la demanda de nutrientes; riesgo de pérdida de nutrientes
Aplicación del conocimiento
Nutrientes suministrados por el suelo; residuos de cultivos; fertilizantes;
abonos; mezclas; fuente de un solo nutriente; soluble; CRF
Costos; eficiencia en el uso de nutrientes; probabilidad de pérdida de nutrientes; aplicación de tasa variable
Banda; transmitir; foliar; fertirrigación; sistema de producción (por ejemplo, labranza cero); superficie vs enterrado
Preplantar; en la siembra; primera flor primer fruto; logística de tiempo y equipo de campo; mineralización del estiércol