Manejo de la fertilidad de los suelos en

Manejo de la fertilidad de los suelos en el cultivo de café Recopilación de Jorge Martínez Rayo jmartinazaret@yahoo. com

¿Cuánto fertilizantes importamos en Nicaragua? ¿Cuánto fertilizantes exportamos en Nicaragua? En café 1, 500, 000 qq de café año equivalente a 7, 635, 000 kg de N = 365, 000 urea 1, 230, 000 kg de P = 103, 200 MOP 8, 520, 000 kg de K = 374880 KCl

Situación de los suelos de la región • Telpaneca y San Juan buen porcentaje de MO • Limitantes de N y P casi general • Limitantes de K en suelos arenosos y donde se extrae musáceas • Pocos problemas de Ca

Situación del manejo de la fertilidad de suelos • • • Desconocimiento en general No hay actividades dirigidas Análisis de suelo Procedimiento para tomar muestras Interpretación Recomendación

Aspectos básicos de la fundamentales Absorción de nutrientes • Planta de café puede absorver muchas cosas • Los iones de los nutrientes deben estar disueltos en el agua del suelo ( “solución del suelo”) para que las plantas puedan absorberlos • Los iones pasan desde la solución del suelo hasta el centro vascular de las raíces a través de membrana celular • El movimiento a través de la membrana puede ser pasivo o activo

ABSORCION DE NUTRIENTES • – Típico de nutrientes con flujo masivo. Entran a la planta con el agua – Movimiento a través de la membrana por diferencia de concentraciones (a favor del gradiente de concentraciones)

ABSORCION DE NUTRIENTES • transporte de minerales – Ocurre a través de la membrana en contra del gradiente de concentraciones – Requiere energía para “bombear” a los iones hacia dentro de la celula

MACRO Y MICRONUTRIENTES NUTRIMENTOS Carbono Hidrógeno 16 Elementos Esenciales Oxígeno Minerales Micronutrientes Macronutrientes N, P, K. CI, Fe, Mn, Secundarios B, Zn, Cu Ca, Mg, S. Mo, Co, Ni,

MOVIMIENTO INTERNO DE NUTRIENTES • Los nutrientes que pueden traslocarse en la planta móviles: – Nitrógeno – Fósforo – Potasio – Magnesio – Molibdeno • Los nutrientes que son fijados luego de su uso – inmóviles: – Azufre – Calcio – Hierro – Cobre – Manganeso – Zinc – Boro

Formas de absorción de nutrimentos Elemento Forma de absorción Expresión química en el fertilizante Nitrógeno NH+4, NO-3 N Fósforo H 2 PO 4 - , HPO 4 -2 P 2 O 5 Potasio K+ K 2 O Calcio Ca+2 Ca. O Magnesio Mg+2 Mg. O Azufre SO-4 S Hierro Fe+2 Fe Cobre Cu+2 Cu Zinc Zn+2 Zn Manganeso Mn+2 Mn Boro B 4 O 7 -2 , H 2 BO 3 - B Cloro Cl- Cl Mo. O 4 -2 Mo Molibdeno

FUNCION EN LA PLANTA Ca S Mg B Zn Fe Cu Mn Mo División celular XX XX Respiración XX XX XX Transpiración XX Aprovechamiento del N XX XX Síntesis de clorofila XX XX XX Síntesis de vitaminas XX Producción de semillas XX XX Fijación de N XX Elaboración de azúcares XX Fertilidad del polen XX Reproducción de la planta XX XX XX Fotosíntesis XX XX XX Traslocación del P XX Producción de almidón XX Maduración y altura XX Oxidación y reducción XX XX Síntesis de carbohidratos XX XX XX Aumento de azúcares XX Formación de aminoácidos XX

Fuente: PROCAFE – El Salvador

Velocidad de Movimiento N K 100% 90% 70% P, S , Mg, Mn Fe, Zn, Cu, Mo Boro Calcio Micro – Nutricios , FAO 1977 } 60% 40 – 65% 50% 40% 20% 5% 30% 20% 10% 0%

Lixiviación: Nitratos (NO 3 -) retenidos en el suelo Los fosfatos y nitratos son poco retenidos por las arcillas Si el nitrato no es tomado por las plantas probablemente se perderá NO 3 -

ENTONCES LA FERTILIDAD DE LOS SUELOS FUNCIONA ASI: 1. 2. 3. La superficie de la mayoría de los coloides del suelo tiene cargas negativas (-) que atraen y retienen a los nutrientes que tienen carga positiva (+) como K+, Ca+, Mg+, NH 4, Na+, H+, y Al+ y micro elementos. Los nutrientes quedan en la solución del suelo, son tomados por la raíz, se incorporan a las plantas y se van con la cosecha. Poca parte de ellos regresa al suelo a través de la descomposición de la paja o rastrojo. Gradualmente los nutrientes de la solución del suelo se van agotando y entonces los coloides van soltando gradualmente los nutrientes que tienen pegados (absorbidos) a su superficie, para que los tomen las raíces de los cultivos y vuelvan a salir con las cosechas siguientes.

CIC: EL SUELO COMO RESERVA DE NUTRIENTES CIC es la suma de los cationes intercambiables que el suelo puede absorber por unidad de peso, expresado en meq/100 g NEGATIVO POSITIVO Mg++ K+ Cationes en solución Ca++ NH 4+ K+ NH 4+ - K - + NH 4 Mg++ - -Arcillas con carga negativa - - -+ K + ++ Cationes adsorbidos Ca ++ Cationes (NH 4, K, Ca, Mg) tienen carga positiva g M Arcillas y MO tienen cargas negativas Ca++ - NO 3 - Ca++ NO 3 - Los cationes son adsorbidos por las arcillas Cl- Los aniones son móviles y son lixiviados

l CIC es la suma de cationes intercambiables (con carga +) que el suelo puede absorber por unidad de peso o volumen en meq/100 g l Una CIC alta : suelo con alta capacidad de retener nutrientes entre periodos de fertilización l Una CIC alta: retención de nutrientes que previene la lixiviación durante el riego y provee de un poder buffer (fluctuaciondes bruscas de p. H) l Los cationes se adsorben a los sitios negativos en las partículas del suelo, por intercambio catiónico pasan a la solución del suelo y son absorbidos por las raíces Suelos arcillosos con alta capacidad de adsorcion de nutrientes Fertilizar menos frecuente con mayor dosis Suelos arenosos con menos retencion de nutrientes Fertilizar mas frecuentemente con menores dosis

Ley del anticipo

Factores importantes para el balanceo de la nutrición del café Leyes de la fertilidad Ley del mínimo o de Liebig

Ley del rendimiento óptimo económico Aportes de N Lb/mz 0 38. 5 77 115. 5 154 192. 5 Rendimiento Ingreso Costo adic. Ganancia Lb/mz bruto C$ fertiliz. C$ neta C$ 3810 3238. 5 0. 0 3238. 5 4540 3859. 0 110. 5 3748. 5 5114 4346. 9 221. 0 4125. 9 5422 4608. 7 331. 5 4277. 2 5521 4692. 9 442. 0 4250. 9 5424 4610. 4 552. 5 4057. 9 Precio de la lb de N = C$2. 87 Precio de la Lb de arroz = C$ 0. 85 Fuente: Modificado de la fuente original Manejo integrado de la fertilidad de los suelos de Nicaragua. INTA FAO

Fuente: Modificado de la fuente original Manejo integrado de la fertilidad de los suelos de Nicaragua. INTA FAO

Ley del equilibrio entre los nutrientes

FOSFORO • 0. 1 -0. 4 % peso seco de la planta • Funciones – Acidos nucleicos/ADN (código genético) – Azúcares – ATP (energia) – Fosfolípidos – Coenzimas • Absorción: anión fosfato H 2 PO 4 - ; HPO 42 • Forma precipitados insolubles con Ca, Mg, Al, Fe • Muy poco móvil en el suelo (adsorción & precipitación) • Exceso puede causar incompatibilidad con el Zinc

Efecto de alto nivel de acidez Sistema radicular dañado Tomado de metalosate Sistema radicular normal

Interacción de los Minerales en las Plantas P B Fe N K Zn Mn Mg Ca Cu MULDER - 1947 Antagonismo Sinergismo

POTASIO • 1 -4 % del peso seco de la planta • Funciones – Regulación de la presión osmótica – Regulación de > 60 sistemas enzimaticos – Colabora en la fotosíntesis – Promueve la translocación de fotosintatos – Regula la apertura de los estomas y el uso del agua – Promueve la absorción de N y la síntesis de proteínas • Absorción: catión potasio K+ • Movilidad limitada en el suelo (adsorción) • Puede lavarse en suelos arenosos

Elementos claves para establecer programas de fertilización Funciones de los nutrientes en las plantas Funciones del K en las plantas Transporte de azúcares • El K regula el movimiento de azúcares • Con la deficiencia de K los productos de la fotosíntesis se acumulan en las hojas.

El potasio acelera el flujo de productos asimilados 2. 5 Flujo de savia en el floema ml/planta 2. 0 alto en K 1. 5 1. 0 bajo en K 0. 5 0 30 60 90 120 150 180 minutos

• El exceso de N, la deficiencia de K, ó las dos condiciones, reducen la resistencia de los cultivos a las enfermedades, aplicaciones de K aumentan la resistencia de las plantas al ataque de plagas • Ausencia de K provoca baja producción de antioxidantes: provoca rapidez en la maduración de las plantas

Relación entre el potasio foliar y el % de infección de Cercospora coffeicola en el grano y la producción de café 7 30 6 25 5 20 4 15 3 0. 4 10 2 0. 2 5 1 Producción 1. 2 1. 0 Infección 0. 8 Contenido de K 0. 6 0. 0 0 0 60 120 Dosis (g/árbol) Valencia, 1998 180 Rendimiento (kg x 1000) 35 Infección (%) Potasio en las hojas (%) 1. 4

COMPORTAMIENTO DEL POTASIO v Es más móvil que el fósforo v Aumentar la dosis de potasio (absoluta y relativa al nitrogeno, N: K) en las etapas reproductivas para obtener frutos de calidad (tamano, color, aroma, etc) v Puede ocasionar deficiencias de Ca y Mg, compite con ellos en la absorción radicular. v Si su nivel es bajo, repercute en la reducción del tamaño del fruto y del rinde, que además tiene peores cualidades organolépticas. Regula temperatura y pérdida de agua

INTERACCION ENTRE NUTRIENTES z Antagonismo Mg x K ( )

SE HAN PREVENIDO MAS ENFERMEDADES DE LAS PLANTAS CON EL USO DE POTASIO QUE CON NINGUNA OTRA SUSTANCIA Departamento de Agricultura de los Estados Unidos

Aplicaciones excesivas de Ca conllevan a deficiencia de K, ocasionando susceptibilidad a enfermedades

¿Cómo diagnosticar la deficiencias de nutrientes?

¿Cómo diagnosticar la deficiencias de nutrientes?

Absorción de nutrientes de acuerdo a p. H del suelo

Deficiencia de nutrientes de acuerdo a la madurez del tejido FAO Regional Office for Asia and the Pacific, 2005

DEFICIENCIAS DE NUTRIENTES

Deficiencia de nitrógeno en café

Deficiencia de nitrógeno en café

Deficiencia de nitrógeno

Deficiencia de nitrógeno en maíz

Deficiencia de Potasio alfalfa

Deficiencia de Potasio en caña de azúcar y maíz

Deficiencia de Potasio en

Deficiencia de Potasio en papa

Deficiencia de Potasio soya

Deficiencia de Potasio tabaco

Deficiencia de Potasio en tabaco

Deficiencia de Magnesio (Mg)

Deficiencias Calcio Fosforo Potasio Boro

Deficiencia de Potasio en frutos de banano Deficiencia de azufre en repollo chino

Deficiencia de Zinc en café

Deficiencia de fósforo

Deficiencia de boro

Deficiencia de cobre

Deficiencia de azufre

Deficiencia de azufre

Deficiencia de calcio

Deficiencia de hierro

Deficiencia de magnesio

Deficiencia de manganeso

Deficiencia de nitrógeno

Deficiencia de nitrógeno

Deficiencia de potasio

Deficiencia de Cinc

Deficiencia de Cinc

• Muestra de suelo • Productor o empresa: ________ Fecha de muestreo: _________ • Dirección: ___________________ • Municipio: ___________________ • Departamento: _________________ • Cultivo a establecer: ___________Rendimiento kg/ha: _______ • Ultima fecha de fertilización: _____ Fertilizante utilizado: _________

PRINCIPALES MATERIAS PRIMAS UTILIZADAS EN MEZCLAS FISICAS DAP UREA TRIPLE SUPERFOSFATO DAP KCl K-MAG SULFATO DE POTASIO NITRATO DE AMONIO SULFATO DE AMONIO RAZORITA SULFATO DE ZINC 46 -0 -0 0 -46 -0 18 -46 -0 0 -0 -60 0 -0 -22 -18 -22(S) 0 -0 -50 -17(S) 33. 5 -0 -0 21 -0 -0 -24(S) 15% B 31% Zn MAP K-MAG KCl

Cálculo de dosis de fertilizantes ¿Que hay que conocer? • Análisis de suelo

Requerimiento de fertilizantes para la producciòn de 22 qq de grano verde Elements (kg) Parts of tree N P K Ca Mg S Roots 15 2 25 9 2 2 Branches 14 2 20 6 3 1 Leaves 53 11 45 18 7 3 Fruits 30 3 35 3 3 3 Total 112 18 125 36 15 9 FAO Regional Office for Asia and the Pacific, 2005

CALCULOS DE LAS CANTIDADES DISPONIBLES DE NUTRIENTES A PARTIR DE LOS ANALISIS SUELOS • Partes por millón (ppm) Pesa y expresa la cantidad de partes de un determinado nutriente en un millón de partes del suelo. • Microgramo por mililitro (Ug / ml) Se refiere a las millonésimas de gramo de un nutriente contenida en un mililitro de suelo. En la practica se hace corresponder con la unidad ppm.

1 equiv-gr. De Ca+2 = = 20 gr de Ca+2 1 equiv-gr. De Mg +2 40 grs. 2 = = 12 gr de Mg+2 1 equiv-gr. De K +1 = = 39 gr de K+1 24 grs. 2 39 grs. 1

Manejo de suelos ácidos Tomado de Ávila Vega, J (sf)

Tomado de Ávila Vega, J (sf)

Materiales de encalado Carbonato de calcio puro Valores de neutralización relativa, % 100 Dolomita (cal dolomítica) 95 -108 Calcita (cal agrícola) 85 -100 Conchas calcinadas 80 -90 Greda 50 -90 Cal quemada 150 -175 Cal hidratada 120 -135 Escorias básicos 50 -70 Ceniza de madera 40 -80 Yeso Ninguno Sub productos Variables

Interpretación de resultados de Calcio – Magnesio - Potasio Suelo: -Nivel de suficiencia de elemento disponible -Relación Básica de Saturación de Cationes Ca 65 -85% de CICE Mg 6 -12% de CICE K 2 -5 % de CICE H – Al - Fe % restante

CIC - - - Mg+2 Ca+2 H+ Ca+2 Mg+2 H+ - - - K+ K+ H +3 Al + Ca+2 Mg+2 Al+3 H+ Tomado de Herrera, D (RAMACAFE 2008) Ca+2 - - - Ca+2 K+ Ca+2

Fijación de P y CIC O OH H Al Al Al H 2 O H 2 PO 4 Ca+2 OH OH Al Al OH OH OH Mg+2 H 2 PO 4 Al OH O OH H Tomado de Herrera, D (RAMACAFE 2008) H 2 O

Tomado de Ávila Vega, J (sf)

NC (T/ha) = (SB 1 -SB 2) x CIC 100 X __100_____ VNRT NC = Necesidades de material calcáreo (T/ha) SB 1 = % de saturación de bases que se desarrolla el cultivo (60% para café) SB 2 = Saturación de bases (Ca+Mg+K)/CIC*100 CIC = Capacidad de Intercambio Catiónico (Al + Ca + Mg + K) VNRT = Valor de Neutralización Relativo Total (según el tipo de cal)

Fósforo Capacidad de fijación mayor a 2000 ppm en algunos suelos tropicales >30 ppm en el suelo considerado “suficiente” 10 -30 -10, 12 -30 -10 Clave es evitar la fijación. Cómo? 1. Aplicación de materia orgánica 2. Precipitación de Fe y Al 3. Ajustarse a las condiciones Precipitación, temperatura, suelo y microbiología

INFORMACIÓN DE ALGUNOS FERTILIZANTES Porcentaje indicado: 18 - 5 - 15 - 6 - 0. 7 N - P - K - Mg - B Saco de 45 Kg. contiene: 8. 1 Kg de nitrógeno (N) 2. 25 Kg fósforo (P 2 O 5 ) 6. 75 Kg de potasio (K 2 O) 2. 7 Kg de magnesio (Mg. O) 0. 32 Kg de boro (B) Si la fórmula contiene algún otro nutrientecomo azufre (S), calcio (Ca), zinc (Zn), etc. , debe ser indicado con paréntesis , ej: 15 -2. 5 -24 -3 -0. 5 (2 Zn).

EJEMPLOS DE FERTILIZANTES QUIMICOS 10 -30 -10 12 -24 -12 15 -15 -15 18 -5 -15 -6 -0. 6 18 -3 -10 -8 -0. 4 15 -3 -24 -6 -3(S) 15 -2. 5 -24 -4 -0. 5 -2(Zn) 15 -3 -31 15 -3 -28 -3(S)

EQUIVALENTES DE ACIDEZ O BASICIDAD, INDICE DE SALINIDAD Y HUMEDAD RELATIVA CRITICA DE ALGUNOS FERTILIZANTES.