Extracción económica y biológica

Extracción biológica — extracción de nutrientes del suelo por todas las partes de la planta: producción principal y secundaria, residuos de cosecha, raíces, hojas caídas que quedan en el campo.

Extracción económica — extracción de nutrientes con la cosecha que se retira del campo, tanto de la producción principal como de la secundaria.

La necesidad de nutrientes de las plantas se determina por la extracción económica por unidad de masa de producción principal, teniendo en cuenta la cantidad de producción secundaria. La extracción económica se utiliza para calcular las dosis de aplicación de fertilizantes para el rendimiento planificado de los cultivos.

Consumo máximo — la mayor cantidad de nutrientes necesaria para crear una unidad de cosecha. Siempre es mayor que la extracción biológica.

Las condiciones de cultivo influyen en la extracción de nutrientes con el producto comercializable.

Las diferencias en la necesidad de nutrientes de las especies y variedades de cultivos agrícolas en las mismas condiciones edafoclimáticas se explican por la distinta composición material de las plantas. Todos los factores del ambiente ejercen una influencia significativa sobre la composición química de las plantas y, por consiguiente, sobre la necesidad de nutrientes de cualquier cultivo.

Las diferencias en las necesidades de nutrientes de los cultivos se representan claramente en los valores de la extracción biológica y, más frecuentemente, económica de elementos con las cosechas o en forma de sus gastos por unidad de producción principal con la cantidad correspondiente de producción secundaria.

Para determinar las dosis y proporciones óptimas de fertilizantes para los cultivos en rotaciones de cultivos, tienen importancia práctica la extracción económica y el gasto de nutrientes por unidad de producción principal con la cantidad correspondiente de producción secundaria.

Los residuos vegetales de raíces y de cosecha forman parte de la extracción biológica. Pero, al permanecer en el campo, tras su mineralización son también una fuente adicional de nutrientes para los cultivos que siguen después de la cosecha. Teniendo esto en cuenta, en la práctica se determina la extracción económica y, a partir de ella, el gasto de nutrientes por unidad de producción.

La intensificación de la agricultura, acompañada del aumento de la productividad de los cultivos, conduce a un aumento de la extracción económica de elementos nutritivos con las cosechas.

Los datos promedio de varios años sobre el gasto de elementos nutritivos por unidad de producción de cada variedad para condiciones edafoclimáticas concretas, como carácter genotípico, son relativamente constantes y sirven de base para calcular las extracciones económicas, los balances de nutrientes y las dosis óptimas de fertilizantes con cualquier nivel de productividad de esa variedad.

Cada cultivo, en su desarrollo, pasa por un ciclo de consumo de nutrientes característico solo de él, por lo que con ayuda de los fertilizantes se pueden regular los procesos en distintas etapas del crecimiento y desarrollo de las plantas.

La primera etapa — germinación de las semillas y aparición de las plántulas — se caracteriza en todos los cultivos por una necesidad relativamente pequeña de elementos nutritivos. Sin embargo, es precisamente en este período cuando los cultivos son más sensibles a la deficiencia, el exceso y la concentración elevada de sales de la solución del suelo. En esta etapa, los cultivos no tienen un sistema radicular desarrollado ni exudados radiculares significativos, por lo que necesitan pequeñas cantidades de elementos, aproximadamente 5-20 kg/ha de i. a., en forma hidrosoluble disponible.

La segunda etapa — período de crecimiento intensivo y desarrollo de la masa vegetativa. Para la mayoría de los cultivos, se caracteriza por una absorción intensiva de nitrógeno y, en menor medida, de fósforo y potasio. En los cultivos con alta demanda de potasio, cuando es necesario, el potasio supera al fósforo. En esta y las siguientes etapas de desarrollo, los fertilizantes pueden estar en forma de sales, pero deben situarse en la zona del sistema radicular activamente absorbente.

El período más corto de consumo de nutrientes, que termina al final de la segunda etapa de crecimiento, se presenta en el cáñamo, el lino, el arroz y los cultivos de cereales de primavera. Por esta razón, en estos cultivos los fertilizantes deben aplicarse antes de la siembra o durante la siembra. Los abonados de cobertera solo son posibles para una parte de los fertilizantes nitrogenados, con el fin de reducir las pérdidas de nitrógeno en zonas de humedad suficiente y excesiva o para aumentar el contenido de proteína del grano. La gran mayoría de los demás cultivos tienen un período prolongado de consumo de nutrientes, cuyo máximo corresponde a la segunda etapa. En algunos cultivos, como el algodón y el tomate, el consumo de nutrientes se prolonga hasta el final de la vegetación, con un máximo de consumo en la tercera etapa de crecimiento y desarrollo. Para tales cultivos, además de la fertilización de fondo (fosfórico-potásica y parte de la nitrogenada) y de siembra (fosfórica y/o fosfórico-nitrogenada), se realizan abonados de cobertera con fertilizantes nitrogenados, de micronutrientes y nitrogenado-potásicos.

La tercera etapa — fructificación o formación de órganos reproductivos. Para la mayoría de los cultivos, se caracteriza por una disminución del consumo de nutrientes con un cambio simultáneo de los mínimos: la necesidad de fósforo y potasio aumenta y la de nitrógeno disminuye. En esta etapa, en las plantas se produce una redistribución intensiva de los elementos absorbidos previamente: flujo de salida desde las hojas hacia las semillas, los frutos y las raíces y tubérculos. Las sustancias consumidas deben estar en la zona de absorción activa del sistema radicular, es decir, deben haberse aplicado antes en forma de fertilización de fondo o de después de la siembra.

La proporción de elementos nutritivos en los cultivos agrícolas es diferente. Así, la proporción N:P₂O₅:K₂O en las cosechas económicas es en promedio de 3:1:2,5 en los cereales, de 3:1:4 en los cultivos de raíces y tubérculos y de 4:1:2 en las leguminosas de grano. Incluso en un mismo cultivo y variedad, la proporción de elementos puede cambiar con el tiempo, ya que a medida que la planta crece y se desarrolla cambian las masas y la composición de los órganos que se forman. Así, al aumentar la proporción de paja en la cosecha biológica de los cereales, se gastan más elementos nutritivos para crear 1 t de grano. El grano, por regla general, contiene aproximadamente 4 veces más nitrógeno y fósforo que la paja, mientras que el potasio y el calcio en la paja son 2-3 veces mayores que en el grano.

La dinámica del consumo de nutrientes también depende de la precocidad de las variedades. Las variedades tempranas, que tienen un período de vegetación corto, consumen los nutrientes de forma más intensiva y, por consiguiente, exigen condiciones nutritivas más altas. Por el contrario, las variedades de maduración media y tardía consumen los nutrientes durante un período más largo, generalmente en mayores cantidades, por lo que los fertilizantes se aplican en varias veces.

Para determinar las dosis y los métodos óptimos de aplicación de fertilizantes a los cultivos, se utilizan datos de referencia y recomendaciones de instituciones de investigación zonal, así como las características agrotécnicas de las variedades zonificadas. En ausencia de datos, se determinan experimentalmente mediante ensayos de campo. Para ello, se determina la extracción económica y el gasto de nutrientes por unidad de producción principal con la cantidad correspondiente de producción secundaria. De este modo, los resultados obtenidos se aproximan al máximo a las condiciones edafoclimáticas locales.