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Métodos de determinación de dosis de fertilizantes

Actualizado: 22 Junio 2025
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Todos los métodos de determinación de dosis de fertilizantes se basan en datos de experimentos de campo y de producción, prolongados o episódicos, y se diferencian por la plenitud y exactitud con que reflejan las relaciones entre las plantas, los suelos y los fertilizantes.

Los métodos y sus modificaciones para determinar dosis de fertilizantes se pueden dividir en:

  • métodos de generalización de los resultados de experimentos con dosis empíricas de fertilizantes;
  • métodos de generalización de los resultados de experimentos mediante balances de nutrientes.

Todos los métodos enumerados de optimización de dosis de fertilizantes permiten predecir el rendimiento de los cultivos agrícolas. Pero, a pesar de ello, requieren perfeccionamiento en cuanto a un enfoque integral que tenga en cuenta las condiciones de cultivo y la rentabilidad económica de los fertilizantes.

Métodos basados en la generalización de datos con dosis empíricas de fertilizantes

La generalización de los resultados de experimentos de campo realizados bajo la dirección metodológica de la Red Geográfica de Experimentos VNIIUA en todas las zonas edafoclimáticas con diferentes cultivos permitió determinar la eficacia de determinados tipos de fertilizantes en distintos tipos de suelo y las dosis de fertilizantes orgánicos y minerales para los principales cultivos en diversos tipos y subtipos de suelo. Posteriormente se realizó la diferenciación de dosis dentro de las diferencias de suelo teniendo en cuenta el suministro de nutrientes de los predecesores y las características varietales de los cultivos. Sobre la base de generalizaciones de los resultados de los experimentos también se desarrollaron dosis, momentos óptimos y métodos de aplicación de fertilizantes antes de la siembra, durante la siembra y después de la siembra para los principales cultivos en todas las zonas edafoclimáticas.

Según los datos de la Red Geográfica de Experimentos VNIIUA y del servicio agroquímico CINAO, para las principales zonas edafoclimáticas de Rusia, en los tipos de suelo predominantes con contenido medio de fósforo móvil y potasio intercambiable, se recomiendan dosis óptimas de macrofertilizantes para los principales cultivos, así como dosis y métodos de aplicación de microfertilizantes. Las instituciones regionales de investigación ofrecen recomendaciones más concretas por cultivos, tipos, subtipos y diferencias de suelo, indicando niveles de rendimiento planificado, grado de cultivo del suelo y combinaciones con dosis de fertilizantes orgánicos.

En cada conjunto de condiciones naturales y económicas concretas de los territorios, sobre la base de los resultados de al menos 7–10 experimentos reproducibles con un cultivo o variedad, las instituciones regionales de la Red Geográfica de Experimentos y del Servicio Agroquímico determinan indicadores cuantitativos de eficacia de los fertilizantes:

  • incremento del rendimiento por la dosis óptima;
  • extracción de elementos por unidad de producto principal y secundario y coeficientes de utilización de elementos del suelo y de los fertilizantes;
  • coeficientes de retorno o intensidad del balance de elementos;
  • coeficientes de corrección de las dosis en función de la clase de suelo;
  • normas de gasto de fertilizantes minerales para obtener una unidad de incremento y el rendimiento en su conjunto;
  • niveles óptimos de contenido de nutrientes en el suelo;
  • normas de gasto de fertilizantes por unidad de cambio del contenido de formas móviles de elementos en el suelo;
  • principales indicadores de calidad del producto;
  • indicadores económicos de la eficacia de los fertilizantes;
  • modelos matemáticos que caracterizan la relación entre la productividad de los cultivos, la fertilidad del suelo, las dosis de fertilizantes, los factores meteorológicos y agrotécnicos;
  • niveles de restricciones ambientales en la aplicación de fertilizantes.

A partir de los resultados se desarrollan recomendaciones concretas de dosis y relaciones de fertilizantes; sin embargo, también en este caso es necesaria la corrección de las dosis con respecto a una empresa, un agrocenosis y un campo concretos.

A este mismo grupo de métodos pertenecen los cálculos de dosis según las normas de gasto de fertilizantes minerales para todo el rendimiento mediante la fórmula:

$$Д = У \cdot Н_1 \cdot К_n$$

o para el incremento del rendimiento:

$$Д = ΔУ \cdot Н_2 \cdot К_n,$$

donde

Д
— dosis de N, P2O5, K2O para el rendimiento deseado o el incremento, kg/ha s. a.;
У y ΔУ
— respectivamente, rendimiento deseado o incremento, t/ha;
H1 y H2
— normas de gasto de fertilizantes por unidad de rendimiento e incremento, kg s. a.;
Kn
— coeficiente de corrección por clase de suelo según el suministro de fósforo y potasio; en los cálculos de dosis de nitrógeno Kn = 1.

Las normas de gasto de fertilizantes y los coeficientes de corrección de las dosis se indican en las recomendaciones regionales de II, estaciones experimentales agrícolas, centros y estaciones del Servicio Agroquímico.

La tercera dirección del grupo de métodos basados en la generalización de datos con dosis empíricas de fertilizantes es la búsqueda de dependencias matemáticas del rendimiento respecto de las dosis de fertilizantes. El primero en intentarlo fue, en 1905, el científico alemán E. A. Mitscherlich, quien propuso la siguiente ecuación:

$$\lg (А - У) = \lg А - С_x,$$

donde

А
— rendimiento máximo posible;
У
— rendimiento real;
С
— coeficiente de proporcionalidad que caracteriza la relación entre el rendimiento y la dosis de fertilizantes;
х
— dosis de fertilizantes.

La cuarta dirección de este grupo de métodos es el desarrollo de modelos de regresión a partir de la planificación, realización y evaluación estadística de los resultados de experimentos multifactoriales con dosis empíricas de fertilizantes. Para determinar la dependencia cuantitativa entre el rendimiento y las dosis de fertilizantes, el mejor modelo matemático resultó ser la ecuación con potencias 0,5 y 1 para los factores y 0,5 para las interacciones por pares:

$$У = а_0 + а_1N^{0,5} + a_2N + a_3P^{0,5} + a_4P + a_5K^{0,5} + a_6K + a_7(NP){0,5} + a_8(NK)^{0,5} + a_9(PK){0,5},$$

donde

У
— rendimiento;
а0
— término libre de la ecuación;
a1, a2, …, a9
— términos de la ecuación que caracterizan la acción y la interacción de los factores;
N, P, K
— dosis de fertilizantes.

La quinta dirección de este grupo de métodos es el desarrollo de modelos informáticos matemáticos para determinar dosis óptimas de fertilizantes para los cultivos teniendo en cuenta la dependencia funcional de múltiples factores ambientales:

$$У = f(x_n),$$

donde

У
— rendimiento;
xn
— factores variables que influyen en el rendimiento, por ejemplo, dosis y relaciones de fertilizantes, clase y composición granulométrica del suelo, condiciones meteorológicas, características varietales, predecesores, etc.

Diversas instituciones de investigación, sobre la base de resultados generalizados de experimentos de campo, análisis y observaciones, han desarrollado paquetes de programas para determinar dosis de fertilizantes. Así, CINAO desarrolló el paquete de programas «RADOZ» (abreviatura de las palabras «dosis racionales»), que fue modernizado en RADOZ-2 y, posteriormente, en RADOZ-3. La modernización está relacionada con el aumento del número de factores que influyen en el rendimiento de los cultivos.

La aplicación práctica de cualquiera de estos métodos y modificaciones permite evitar errores graves en el uso de fertilizantes. Sin embargo, se determinan empíricamente sin tener en cuenta las necesidades biológicas de los cultivos en nutrientes y no responden a la pregunta sobre el estado del suelo; según ellos, a pesar de los coeficientes de corrección, no se puede evaluar cuantitativamente el balance de elementos sin cálculos especiales.

Métodos basados en la generalización de datos con cálculos de balance

En este grupo de métodos, la determinación de dosis óptimas de fertilizantes se basa en las características biológicas de los cultivos y variedades en el consumo de nutrientes para crear rendimientos planificados de alta calidad, regulando simultáneamente la fertilidad del suelo para condiciones naturales y económicas concretas. El consumo por los cultivos de nutrientes del suelo y de los fertilizantes se determina a partir de los resultados de experimentos de campo y de producción, lo que convierte el método de campo de empírico en analítico, permitiendo pasar de la constatación de incrementos de rendimiento a la predicción de su eficacia.

Este grupo de métodos es prometedor principalmente para regiones con humedad suficiente y agricultura de regadío, donde el factor limitante de rendimientos altos y estables es la falta de nutrientes, y el suministro de fertilizantes es suficientemente alto: no menos de 100 kg/ha s. a.

La caracterización detallada de los suelos está disponible en mapas edafológicos y agroquímicos, que deben existir en cada explotación. La utilización de nutrientes del suelo por cultivos concretos se determina mediante coeficientes de utilización (CUN) o mediante coeficientes de corrección de las dosis en función de la fertilidad de un suelo concreto.

Las diferencias en la fertilidad efectiva y el grado de cultivo de los suelos también se pueden tener en cuenta mediante coeficientes de balance diferenciados de utilización de fertilizantes minerales y orgánicos de indicadores relativos del balance, es decir, coeficientes de retorno, intensidad del balance y coeficientes diferenciales de utilización de fertilizantes.

Existen muchos métodos y modificaciones de cálculos de balance para determinar dosis óptimas de fertilizantes.

Tabla. Coeficientes diferenciales de utilización de nutrientes de fertilizantes orgánicos y minerales, diferenciados por fertilidad del suelo en la zona No Chernozem (promedios por rotación de rotaciones de cultivos), %.

Fertilidad (clase) del sueloNP2O5K2O
orgánicosmineralesorgánicosmineralesorgánicos
140-5055-6545-5535-4575-85
245-5560-7050-6040-5080-90
350-6065-7555-6545-5585-95
455-6570-8060-7050-6090-100
560-7075-8565-7560-7095-105
670-8080-9070-8070-80100-110

Ejemplo.

Es necesario determinar las dosis óptimas de fertilizantes minerales en combinación con 20 t/ha de estiércol semipodrido con contenido de 0,4% N, 0,2% P2O5 y 0,5% K2O para obtener 4,0 t/ha de grano con relación grano:paja 1:1,5, trigo de invierno de la variedad Mironovskaya 808 en suelo sod-podzólico franco medio encalado con contenido de fósforo y potasio (según Kirsanov) de 70 y 100 mg/kg, respectivamente (3.ª clase) y pHsal 6,2 (6.ª clase), predecesor — mezcla de veza y avena, bajo la cual se aplicó N60P60K60.

Los cartogramas de suministro del suelo con nitrógeno hidrolizable y mineral normalmente no se elaboran debido a la alta variabilidad de estos indicadores incluso dentro de un mes; por ello, el suministro del suelo con nitrógeno hidrolizable se determina analíticamente o de forma aproximada por el contenido de materia orgánica, nitrógeno total, fósforo o potasio que se encuentre en mínimo. Dado que el contenido de nitrógeno en el humus es en promedio del 4%, y, según datos generalizados de VNIIUA, sus formas hidrolizables representan el 4–7%, con un contenido de humus en el suelo del 2,5% el contenido de nitrógeno total será del 0,1%, y el hidrolizable — del 0,004%, o 40 mg/kg. Para determinar el suministro de nitrógeno por el elemento que se encuentra en mínimo según la clasificación de suelos aceptada, se utiliza su contenido correspondiente a la misma clase que el elemento que está en mínimo.

En todos los métodos y modificaciones se determina la extracción económica del cultivo o variedad de nutrientes para crear el rendimiento planificado según los gastos por unidad de producto principal y la cantidad correspondiente de producto secundario, a partir de libros de referencia y recomendaciones zonales y regionales. O se selecciona en la explotación un campo donde ya se haya alcanzado un nivel de rendimiento cercano de la variedad, se toman muestras de grano y paja y se someten a análisis químico. Con un contenido de N, P2O5 y K2O en el grano de 2,5; 0,8 y 0,6%, respectivamente, y en la paja de 0,5; 0,2 y 1,2%, la extracción económica con el rendimiento planificado será:

$$2,5 \cdot 40 + 0,5 \cdot 60 = 130\ кг\ N,$$
$$0,8 \cdot 40 + 0,2 \cdot 60 = 46\ кг\ P_2O_5,$$
$$0,6 \cdot 40 + 1,2 \cdot 60 = 96\ кг\ K_2O,$$

y los gastos por 1 t de grano con la cantidad correspondiente de paja serán, respectivamente, N 130:4 = 33 kg, P2O5 46:4 = 12 kg, K2O 96:4 = 24 kg.

A continuación, mediante los métodos principales, se realizan cálculos del balance elemental, para el incremento, por indicadores relativos del balance, sobre la base de uno o una combinación de varios métodos.

Método de balance elemental

El método de balance elemental es el más extendido y el menos exacto, ya que utiliza coeficientes de utilización de elementos del suelo (CUN) que varían mucho bajo la influencia de múltiples factores y coeficientes diferenciales de utilización de fertilizantes más estables. Los cálculos se realizan mediante la fórmula:

$$Д = \frac{В_у - З К_п - О К_о - П К_1 - Р К_р}{К_2},}#Расчёт дозы удобрений]$$

Para el ejemplo anterior, las dosis óptimas por este método sobre el fondo de 20 t/ha de estiércol serán:

$$Д_N = \frac{130 - 120 \cdot 0,2 - 80 \cdot 0,25 - 60 \cdot 0,05}{0,70} = 118 \approx 120\ кг,$$
$$Д_{P_2O_5} = \frac{46 - 210 \cdot 0,05 - 40 \cdot 0,35 - 60 \cdot 0,1 - 10 \cdot 0,5}{0,20} = 21 + 10\ (при\ посеве) = 31 \approx 30\ кг,$$
$$Д_{K_2O} = \frac{96 - 300 \cdot 0,1 - 100 \cdot 0,55 - 60 \cdot 0,1}{0,65} = 7,7 \approx 10\ кг,$$

Este método está muy extendido, ya que tiene en cuenta todas las partidas de entrada y consumo de nutrientes.

Al utilizar el método de balance elemental se tienen en cuenta:

  • extracción de nutrientes por el rendimiento del cultivo;
  • contenido de nutrientes móviles en el suelo;
  • coeficiente de utilización de nutrientes del suelo;
  • coeficiente de utilización de nutrientes de los fertilizantes;
  • masa de la capa arable del suelo o de la capa de suelo para la que se realiza el cálculo.

Los indicadores agroquímicos de los cartogramas de suministro del suelo con nitrógeno, fósforo y potasio en mg por 100 g de suelo se convierten a kg/ha multiplicando por un coeficiente correspondiente a la diferencia de suelo y a la profundidad de la capa de cálculo. Por ejemplo, para la capa arable de 0–22 cm de suelos sod-podzólicos es igual a 30, es decir, la masa de 1 ha de la capa arable de suelo sod-podzólico se considera igual a 3000 t; para la capa hasta 30 cm, el coeficiente es 40.

Este método de balance también se utiliza con aclaraciones y modificaciones. La objetividad del método depende de la fiabilidad de los datos enumerados, que pueden variar significativamente en función de las propiedades del suelo, las condiciones meteorológicas, las dosis y formas de fertilizante, el momento y el método de aplicación y otros factores.

Método de cálculos para el incremento planificado del rendimiento

El método de cálculos para el incremento planificado del rendimiento es más exacto en comparación con el anterior, ya que tiene en cuenta el suministro de nutrientes del suelo mediante coeficientes de corrección de las dosis, que dependen menos de diversos factores que el CUN. Sin embargo, para este método es necesario conocer el rendimiento sin fertilizantes, que se determina mejor a partir de datos de experimentos con fertilizantes, sobre cuya base en el caso considerado es igual a 2,0 t/ha. El rendimiento también se puede determinar por el elemento que se encuentra en mínimo, utilizando su coeficiente de utilización (CUN). Los cálculos se realizan mediante la fórmula:

$$Д = \frac{В_п - О К_о - П К_1 - Р К_р}{К_2} К_3,$$

donde

Д
— dosis de N, P2O5 y K2O, kg/ha s. a.;
Вп
— extracción del elemento con el incremento planificado del rendimiento, kg;
О
— cantidad del elemento en el fertilizante orgánico, kg/ha;
Kо
— coeficiente diferencial de utilización del elemento del fertilizante orgánico, fracciones de unidad;
П
— cantidad del elemento en el fertilizante del predecesor y/o en los residuos poscosecha del predecesor, kg/ha;
K1
— coeficiente diferencial de utilización del fertilizante y/o residuos del predecesor, fracciones de unidad;
Р
— fertilizante de presiembra (en hilera), kg/ha s. a.;
Kр
— coeficiente diferencial de utilización del fertilizante de presiembra, fracciones de unidad;
K2
— coeficiente diferencial de utilización de fertilizantes en la aplicación antes de la siembra, fracciones de unidad;
K3
— coeficiente de corrección de la dosis en función de la clase de suelo (para la 3.ª clase para cereales, leguminosas y gramíneas es igual a 1).

Para el ejemplo anterior, por este método las dosis óptimas de fertilizantes minerales sobre el fondo de 20 t/ha de estiércol serán:

$$Д_N = \frac{65 - 80 \cdot 0,25 - 60 \cdot 0,05}{0,70} \cdot 1,0 = 60\ кг,$$
$$Д_{P_2O_5} = \frac{23 - 40 \cdot 0,35 - 60 \cdot 0,1 - 10 \cdot 0,5}{0,20} \cdot 1,0 = 0 + 10\ (при\ посеве) = 10\ кг,$$
$$Д_{K_2O} = \frac{48 - 100 \cdot 0,55 - 60 \cdot 0,1}{0,65} \cdot 1,0 = 0\ (калий\ не\ нужен).$$

En los métodos anteriores, al calcular dosis de fertilizantes para el rendimiento planificado o el incremento, es necesario tener en cuenta la fertilización del cultivo predecesor. Si los cultivos predecesores se cultivaron en suelos fertilizados, a los nutrientes del suelo calculados por el rendimiento del cultivo en el año en curso se añade el efecto residual de los fertilizantes aplicados a razón del 10–15% de la cantidad inicial de sustancia activa en ellos.

Por ejemplo, en suelo no fertilizado se obtienen 200 c/ha de masa verde de maíz, con cuyo rendimiento se extraen 50 kg N, 20 kg P2O5 y 70 kg K2O. El maíz se coloca después de remolacha azucarera, bajo la cual se aplicaron 150 kg de nitrógeno, 80 kg de P2O5 y 150 kg de K2O; el 15% de esta cantidad será 22,5 kg N; 12 kg P2O5 y 22,5 kg K2O. Así, colocando el maíz después de remolacha azucarera, se pueden obtener sin aplicación adicional de fertilizantes aproximadamente 300 c/ha de masa verde. Con un rendimiento planificado de 50 t/ha, la dosis calculada para la formación de 20 t adicionales de masa verde requerirá aplicar adicionalmente 50 kg N, 20 kg P2O5 y 70 kg K2O.

Cálculo de dosis óptimas con coeficientes de balance de utilización de fertilizantes diferenciados por fertilidad del suelo

El cálculo de dosis óptimas con coeficientes de balance de utilización de fertilizantes diferenciados por fertilidad del suelo es el mejor método, ya que permite regular simultáneamente el suministro de nutrientes del suelo. Los cálculos para obtener el rendimiento planificado se realizan mediante la fórmula:

$$Д = \frac{В_у - ОК_1}{К_2}$$

donde

Д
— dosis de N, P2O5 y K2O, kg/ha s. a.;
Bу
— extracción económica del elemento con el rendimiento planificado, kg/ha;
О
— cantidad del elemento en el fertilizante orgánico, kg/ha;
K1
— coeficiente diferencial de utilización del fertilizante y/o residuos del predecesor, fracciones de unidad;
K2
— coeficiente diferencial de utilización de fertilizantes en la aplicación antes de la siembra, fracciones de unidad.

Sobre el fondo de 20 t/ha de estiércol, las dosis de fertilizantes minerales serán:

$$Д_N = \frac{130 - 80 \cdot 0,45}{0,9} = 104 \approx 100\ кг,$$
$$Д_{P_2O_5} = \frac{ 46 - 40 \cdot 0,45 }{0,8} = 35\ кг,$$
$$Д_{K_2O} = \frac{ 96 - 100 \cdot 0,7 }{ 0,95 } = 26 \approx 30\ кг.$$

Cálculos de dosis óptimas de fertilizantes con coeficientes de retorno o intensidad de balance

Los cálculos de dosis óptimas de fertilizantes con coeficientes de retorno (compensación) o intensidad de balance son más complejos, ya que mediante estos indicadores es difícil tener en cuenta la acción de los fertilizantes por años: para ello se introducen indicadores adicionales, por ejemplo, coeficientes de distribución de la acción de los fertilizantes por años, que son derivados de los coeficientes diferenciales y tienen las mismas desventajas.

Métodos de determinación de dosis de fertilizantes teniendo en cuenta el aumento anual de la fertilidad del suelo y la extracción de nutrientes por el rendimiento

Ejemplo.

  • D = 80 kg/ha — cantidad de fertilizante (s. a.) que se aplicará anualmente al suelo;
  • L = 4 años — número de años después del estudio;
  • B = 30 kg/ha — extracción media anual de nutrientes, kg/ha;
  • K = 50% (0,5) — proporción del elemento nutritivo que se destina a reponer las reservas de nutrientes del suelo en la capa arable, respecto del valor que caracteriza un balance positivo;
  • M — aumento planificado del contenido del elemento nutritivo, mg por 100 g de suelo en la capa arable.

El contenido de elementos nutritivos en la capa arable equivalente a 1 mg por 100 g de suelo, equivalente a 30 kg de fósforo en la capa arable, es:

$$M = \frac{Л·К·(Д - В)}{ 30 } = \frac{4 \cdot 0,5 \cdot (80 - 30)} { 30 } = 3,3$$

es decir, durante 4 años las reservas de fósforo en el suelo aumentan en 3,3 mg por 100 g de suelo, o anualmente en 0,8 mg por 100 g de suelo. Mediante esta fórmula se determina la dosis de fertilizante fosfatado (kg/ha) siempre que la extracción media de fósforo por el rendimiento sea de 30 kg/ha al año y su contenido en el suelo deba aumentar, por ejemplo, durante 5 años en 4 mg/100 g (M):

$$M = \frac{ 30М }{ К \cdot Л } + В = \frac{ 30 \cdot 4 }{ 0,5 \cdot 5 } + 30 = 78\ кг\ д.\ в./га$$

Este método permite determinar la dosis de fertilizante tanto para el rendimiento planificado como para el ritmo de aumento de las reservas de nutrientes del suelo y su cultivo.

Según el método de N. N. Mikhailov, las dosis de fertilizantes para cultivos de cereales en suelos con bajo contenido de nutrientes, y para cultivos en hileras en suelos con contenido medio, se calculan para el rendimiento planificado teniendo en cuenta el aumento de la fertilidad del suelo.

Tabla. Posible extracción de fósforo y potasio del suelo.

Contenido de P2O5 y K2O móviles en el sueloNutrientes asimilados por las plantas del suelo, kg/ha
P2O5K2O
Muy bajo0-10hasta 45
Bajo10-2045-90
Medio20-4090-180
Alto40-80180-360
Muy altomás de 80más de 360

Los cálculos de las necesidades de fósforo y potasio para obtener el rendimiento planificado de centeno de invierno se presentan en la tabla.

Tabla. Necesidad y suministro de fósforo y potasio al planificar un rendimiento de centeno de invierno de 40 c/ha.

IndicadoresP2O5K2O
Suministro del suelobajobajo
Requerido para la formación del rendimiento, kg48112
Posible extracción del suelo, kg1045
Requerido aportar mediante fertilizantes3867
Suministro mediante 20 t de estiércol2572
Requerido aportar mediante fertilizantes minerales13suministrado

El nitrógeno en este caso es mejor optimizarlo por el método NMIN.

Este método, aunque tiene en cuenta la fertilidad del suelo al calcular las necesidades de nutrientes para el rendimiento planificado, tampoco se distingue por una alta exactitud, ya que se utilizan rangos demasiado amplios de utilización de fósforo y potasio por las plantas del suelo. También se aceptan coeficientes bastante relativos de utilización de nutrientes de fertilizantes orgánicos y minerales.

Durante la rotación de cultivos, el nitrógeno de los fertilizantes minerales se utiliza en promedio en un 60%, el fósforo — en un 35% y el potasio — en un 75%. El nitrógeno y el fósforo de los fertilizantes orgánicos se utilizan en un 50%, el potasio — en un 75%. La determinación sistemática del contenido de nitrógeno, fósforo y potasio en el rendimiento permite corregir anualmente los coeficientes de utilización y elaborar balances de nutrientes más fiables.

Los datos del balance permiten calcular con mayor precisión la dosis de fertilizantes minerales en función de condiciones concretas y del objetivo planteado. Las dosis de fertilizantes calculadas para obtener el rendimiento planificado y un contenido dado de nutrientes en el suelo se determinan mediante la fórmula:

$$Д = \frac{В}{К_1} + \frac{(С_З - С_ф)К_2}{К_3 t},$$

donde

Д
— dosis del nutriente, kg/ha;
В
— extracción de nutrientes por el rendimiento planificado, kg/ha;
K1
— coeficiente de utilización de nutrientes teniendo en cuenta el efecto residual;
СЗ
— contenido dado del nutriente en el suelo, mg/100 g;
Сф
— contenido real del nutriente en el suelo, mg/100 g;
K2
— coeficiente de conversión de mg/100 g a kg/ha;
K3
— coeficiente de gasto de fertilizantes para aumentar el contenido del nutriente en el suelo;
t
— tiempo durante el cual se prevé obtener el contenido dado del nutriente en el suelo.

Ejemplo.

Es necesario obtener 4 t/ha de grano de trigo de invierno y alcanzar, después de 10 años, un contenido real de fósforo (Сф) de 10 mg por 100 g de suelo. Con un rendimiento de grano de 4 t/ha, el trigo de invierno extrae 48 kg/ha de P2O5 (В). Para determinar la dosis de fósforo, la extracción (48 kg/ha) se divide por el coeficiente de su utilización por las plantas a partir de fertilizantes teniendo en cuenta el efecto residual, siempre que 2/3 del fósforo se apliquen con fertilizantes minerales y 1/3 con orgánicos; el coeficiente de utilización es 0,4 (K1). En este caso se requerirá aplicar 120 kg/ha de P2O5.

El contenido medio de fósforo móvil durante 10 años (t) se aumenta hasta 10 mg, o en 5 mg por 100 g de suelo (СЗ), lo que corresponde a 150 kg/ha (5 mg · 30).

Según datos de investigaciones prolongadas, alrededor de 0,4 de la cantidad de fósforo (K3) aplicada por encima de la dosis para el rendimiento planificado se destina a aumentar la cantidad de sus formas asimilables en el suelo. Para alcanzar el nivel dado de contenido de formas móviles de fósforo en el suelo durante 10 años, será necesario aplicar 375 kg/ha de P2O5 (150 kg:0,4), o en promedio por año manteniendo el nivel de rendimiento planificado — 37,5 kg/ha. Teniendo en cuenta esta cantidad, la dosis buscada, calculada para obtener el rendimiento planificado y el contenido dado del nutriente, será igual a 157,5 kg/ha (120 + 37,5):

$$Д = \frac{48}{0,4} + \frac{(10 - 5) \cdot 30}{0,4} = 120 + 37,5 = 157,5\ кг/га\ P_2O_5.$$

Cálculo de dosis de fertilizantes por evaluación de puntos del suelo

T. N. Kulikovskaya recomienda calcular las dosis de fertilizantes por evaluación de puntos del suelo. Sobre la base de datos experimentales se ha desarrollado el precio del punto de tierra arable, kg de producto por punto.

Tabla. Precio del punto de tierra arable, kg de producto por punto.

CultivoSuelos sod-podzólicosTurba-pantanosos
franco-arenososfranco-arenosos subyacentes por morrenafranco-arenosos subyacentes por arenaarenosos
Centeno de invierno3333363044
Trigo de invierno3634282536
Cebada3938352543
Avena3330302835
Patata260250245240262
Lino (fibra)7,87,0———
Remolacha azucarera290———330

Ejemplo.

El rendimiento planificado de trigo de invierno es de 50 c/ha de grano. El suelo es franco-arenoso, puntuación de tierra arable Бп = 58, precio del punto para trigo de invierno Цбп = 34 kg.

Propiedades agroquímicas del suelo:

  • pH = 6,0;
  • humus = 1,8%;
  • P2O5 = 14 mg por 100 g de suelo;
  • K2O = 12 mg por 100 g de suelo;
  • densidad aparente = 1,3 g/cm3;
  • masa de 20 cm de capa arable = 2600 t.

Coeficiente de corrección por propiedades agroquímicas K = 1,23.

Primero se determina el rendimiento que se puede obtener gracias a la fertilidad efectiva del suelo:

$$У = Б_П \cdot Ц_{бп} \cdot К = 58 \cdot 34 \cdot 1,23 = 24,2\ ц/га.$$

En consecuencia, al aplicar fertilizantes el incremento de grano será de 25,8 c/ha (50-24,2) (tabla).

Tabla. Cálculo de dosis de fertilizantes para el rendimiento planificado de trigo de invierno de 5 t/ha de materia seca por 1 ha.

IndicadoresNP2O5K2O
Incremento planificado del rendimiento de grano, c/ha25,8
Extraído por 1 c de grano, kg3,51,22,5
Extracción total para el incremento, kg/ha90,330,964,5
Coeficiente de utilización de fertilizantes minerales, %602545
Requerido aplicar teniendo en cuenta el coeficiente de utilización, kg/ha150,5123,6143,3

Así, para obtener 50 c de grano se aplican N151P124K143, o en total 418 kg/ha NPK.

Según investigaciones del II de Ciencia del Suelo y Agroquímica de Bielorrusia, se ha determinado la retribución de los fertilizantes minerales y orgánicos para diversos suelos.

Tabla. Retribución de los fertilizantes por el rendimiento, kg de producto por 1 kg NPK y 1 t de fertilizantes orgánicos.

Cultivo1 kg NPK en suelos1 t de fertilizantes orgánicos
francosfranco-arenososarenososturba-pantanosos
Centeno de invierno6,36,05,05,910-14
Trigo de invierno7,26,0—6,012-18
Cebada6,56,24,56,07-12
Avena5,75,44,55,810-12
Patata30302835100
Lino (fibra)1,41,3———
Remolacha azucarera3533—30120

Utilizando los indicadores de retribución de una unidad de nutrientes, se calcula la dosis de fertilizantes para el rendimiento adicional de 2580 kg de grano de trigo de invierno. Así, por 1 kg de NPK aplicado en suelo franco-arenoso se obtienen 6 kg de grano; para 2580 kg se requerirán 430 kg/ha (2580:6). Conociendo la relación óptima de nutrientes, que para el trigo de invierno es N:P:K = 1,0:0,9:1,2, se halla, respectivamente — para 50 c/ha de grano, N139P125K166.

El método de cálculo se basa en una gran cantidad de datos experimentales, y la dosis responde en gran medida a las características biológicas del cultivo.

Método de determinación del rendimiento realmente posible (RRP)

El método de determinación del rendimiento realmente posible (RRP) por el contenido de nutrientes en el suelo fue propuesto por Ermokhin, Neklyudov y Krasnitsky en 2000. El método se basa en que el contenido de elementos nutritivos en el suelo es un factor limitante y determina la obtención del RRP.

El enfoque del método permite evaluar la fertilidad natural del suelo y determinar el rendimiento posible sin aplicación de fertilizantes, y luego predecir la eficacia de los fertilizantes.

Los autores proponen para el cálculo la fórmula:

$$ДВУ_{ПВП} = \frac { mhdК_п } { H } ,$$

donde

ДВУпвп
— rendimiento realmente posible a costa de los nutrientes del suelo (sin fertilizantes), t/ha;
m
— contenido en el suelo del nutriente que se encuentra en mínimo, mg/100 g;
h
— profundidad de la capa arable, cm;
d
— densidad aparente de la capa arable, g/cm3;
Kn
— coeficiente de utilización por las plantas del nutriente del suelo;
Н
— consumo del nutriente por las plantas para crear una unidad de producto principal teniendo en cuenta el producto secundario, kg/t.

Además del contenido de nutrientes en el suelo, es necesario conocer la relación de elementos que participan en la formación del rendimiento y su disponibilidad para las plantas.

Para las condiciones de Siberia Occidental se ha determinado la relación de nutrientes en el suelo que caracteriza una nutrición equilibrada y permite determinar cuál de los elementos se encuentra en el primer mínimo.

La relación óptima de estos elementos en la capa de suelo de 0–30 y 0–40 cm es:

$$P_2O_5\ мг/100\ г \approx 10 \cdot NO_3\ мг/100\ г \approx K_2O\ мг/100\ г.$$

La relación equilibrada P2O5:NO3 es 10, P2O5:K2O es 1. Si la relación P2O5:NO3 es menor que 10, esto indica deficiencia de fósforo; si es mayor que 10, entonces en el suelo el nitrógeno se encuentra en mínimo. La relación K2O y NO3 se caracteriza de forma análoga.

Para determinar cuál de los elementos se encuentra en mínimo, se establece el coeficiente de acción del elemento que se aplicará como fertilizante. El mayor coeficiente de acción (Kd) indica que dicho elemento se encuentra en mínimo y limitará el rendimiento del cultivo cultivado.

Ejemplo.

Con contenido en el suelo de N-NO3 — 0,7 mg/100 g; P2O5 — 10,5 mg/100 g; K2O — 10,0 mg/100 g; la relación de elementos nutritivos será: P2O5:N-NO3 = 10,5:0,7 = 15; K2O:N-NO3 = 10,0:0,7 = 14,3. En consecuencia, el factor limitante del rendimiento del cultivo en este suelo es el nitrógeno.

Al utilizar fertilizantes, los autores recomiendan para los suelos de Siberia Occidental utilizar niveles óptimos de contenido de nutrientes establecidos para cultivos de cereales por A. E. Kochergin (mg/100 g): N-NO3 — 1,5; P2O5 — 15,0; K2O — 15,0.

El coeficiente de acción del nutriente también se puede determinar por otro método: por la relación entre el contenido óptimo y real del nutriente en el suelo:

$$К_{Д_N} = \frac { N-NO_3 (мг/100 г, оптимум) } { N-NO_3 (мг/100 г, фактическое) } = \frac {1,5} {0,7} = 2,14,$$
$$К_{Д_{P_2O_5}} = \frac { P_2O_5 (мг/100 г, оптимум) } { P_2O_5 (мг/100 г, фактическое) } = \frac {15} {10,5} = 1,43,$$
$$К_{Д_{K_2O}} = \frac { K_2O (мг/100 г, оптимум) } { K_2O (мг/100 г, фактическое) } = \frac {15} {10} = 1,50.$$

De estos datos se deduce que los factores limitantes que restringen el rendimiento en este suelo son los tres nutrientes, y en mayor medida el nitrógeno, ya que Kд del nitrógeno tiene el mayor valor — 2,14.

Para Siberia, Yu. I. Ermokhin y coautores (2000) proporcionan los siguientes coeficientes de utilización de nutrientes por las plantas a partir de las reservas del suelo: nitrógeno nítrico — 0,6–0,8 (60–80%), fósforo móvil — 0,1 (10%), potasio intercambiable — 0,2–0,3 (20–30%). Conociendo estos indicadores, se determina el RRP (por ejemplo, de cebada) sin aplicación de fertilizantes.

Ejemplo.

  • N-NO3 = 0,7 mg/100 g;
  • P2O5 = 10,5 mg/100 g;
  • K2O = 10,0 mg/100 g;
  • h = 30 cm;
  • d = 1,2 g/cm3;
  • Hn = 35,6 kg/t;
  • HP = 12,1 kg/t;
  • HK = 25,1 kg/t;
  • KП N = 0,6;
  • KП P = 0,1;
  • KП К = 0,3.
  • Determinar RRP, t/ha = ?.

Solución.

Teniendo en cuenta la nitrificación actual (NТ = 70 kg/ha), el RRP será por nitrógeno:

$$ДВУ = \frac { (0,7 \cdot 30 \cdot 1,2 + 70) \cdot 0,6 } { 35,6 } = 1,6\ т/га,$$

por fósforo:

$$ДВУ = \frac { (10,5 \cdot 30 \cdot 1,2 \cdot 0,1) \cdot 0,6 } { 12,1 } = 3,1\ т/га,$$

por potasio:

$$ДВУ = \frac { (10,0 \cdot 30 \cdot 1,2 \cdot 0,3) \cdot 0,6 } { 25,1 } = 4,3\ т/га,$$

En consecuencia, con esta característica del suelo, el rendimiento posible de cebada será de 1,6 t/ha.

Métodos de cálculo de dosis de fertilizantes para el rendimiento planificado (N. K. Boldyrev)

N. K. Boldyrev en 1962, sobre la base de métodos integrales de diagnóstico foliar y edáfico, propuso métodos de cálculo de dosis de fertilizantes para el rendimiento planificado.

El método simplificado de cálculo de dosis de fertilizantes por la composición química de las hojas y las sustancias nutritivas móviles del suelo se basa en establecer el grado de necesidad (СН) de un elemento nutritivo mediante la ecuación:

$$С_Н = ОС:ФС,$$

donde

ОС
— contenido óptimo del elemento;
ФС
— contenido real del elemento.

El grado de necesidad se precisa por otro elemento que se encuentra en exceso relativo, o por la relación óptima entre las normas de elementos en las hojas, teniendo en cuenta las igualdades:

$$\%N(Л) = 12\% Р(Л) = 1,2\% К(Л)\ или\ \%N(Л) = 5,2\% P_2O_5\ (Л) = \%K_2O\ (Л).$$

Ecuación:

$$\%N = 12 \cdot \%P = 1,2 \cdot \%K = 12 \cdot \%S = 12 \cdot \%Mg = 6 \cdot \%Ca.$$

N. K. Boldyrev denominó a esta la ecuación del balance óptimo de elementos en las hojas de cultivos de cereales en la fase de floración. Se han desarrollado relaciones óptimas de elementos para otros cultivos agrícolas.

Tabla. Indicadores de niveles normales de contenido de elementos y relación óptima entre ellos en hojas de algunos cultivos.

CultivosNivel de rendimiento, c/ha, con el valor «В»Momento de toma de muestras para análisis (fase de crecimiento)Órgano, nivel de hojasContenido en % sobre materia absolutamente secaRelación óptima entre elementos
NРКN/PN/KР/К
Trigo de primavera y de invierno40 — 45 (0,8)*ahijamientoparte aérea50,434,2121,210
Cebada50-60 (1,00-1,25)encañadotodas las hojas40,333,3121,210
final de floración (6–8 días después del espigado completo)3–4 hojas, contando desde la espiga30,252,5121,210
parte aérea2,10,252,181,08
Maíz para ensilado500 (0,8) 800-1000 (1-1,25)6–8 hojasparte aérea40,343,4121,210
Maíz para grano45-50 (0,8)floración de las mazorcas2 hojas junto a la mazorca3,20,272,7121,210
80-100(1 -1,25)parte aérea2,50,212,0121,210
Girasol para grano35-40(1,0)formación del capítulo antes de la floracióntodas las hojas3,10,252,8121,111
Gramíneas perennes de cereales120-140 por 2 cortesinicio de floraciónparte aérea2,60,262,5101,010

Nota.

* Entre paréntesis se indica el valor del coeficiente de acción del elemento equilibrado en las hojas (CDAEL, o «В»), correspondiente a un determinado nivel de rendimiento de las plantas.

N. K. Boldyrev presenta tres tablas con la relación NPK en las hojas en tres fases de crecimiento: ahijamiento, encañado y final de floración. En el centro de cada tabla se da la relación óptima de elementos (NPK en las hojas en tres fases de crecimiento). Hacia arriba y hacia abajo desde el centro aumenta el desequilibrio, asociado con deficiencia de un elemento (СН < 1) o con exceso (СН > 1).

Tabla. Relación entre nitrógeno y fósforo (% P) en hojas (fase de ahijamiento, encañado y final de floración) como base para evaluar las condiciones de nutrición y determinar el grado de necesidad (СН) y las normas de fertilizantes para cultivos de cereales (según N. K. Boldyrev).

Número de punto de referencia desde el centro del óptimo (1-CO)Relación N/PСНCondiciones de nutrición con nitrógeno y fósforo y su equilibrio
NP
722,5-240,52,0fuerte deficiencia de fósforo con gran exceso de nitrógeno
6200,61,7
5180,71,5
4160,751,3deficiencia media de fósforo con exceso medio de nitrógeno
3140,81,2
2130,91,1relación cercana a la norma
1-CO1211nutrición equilibrada de N y P
211,21,10,9relación cercana a la norma
3101,20,8deficiencia media de nitrógeno con exceso medio de fósforo
49,01,30,75
581,50,66fuerte deficiencia de nitrógeno con ligero exceso de fósforo
67,11,70,6
76,020,5

Tabla. Relación entre nitrógeno y potasio (% K) en hojas como base para evaluar las condiciones de nutrición, determinar el grado de necesidad (СН) y las normas de fertilizantes para cultivos de cereales (según N. K. Boldyrev).

Número de punto de referencia desde el centro del óptimo (1-CO)Relación N/KСНCondiciones de nutrición con nitrógeno y potasio y su equilibrio
KN
72,25-2,42,00,5fuerte deficiencia de potasio con gran exceso de nitrógeno
62,01,70,6
51,81,50,7
41,61,30,75deficiencia media de potasio con exceso medio de nitrógeno
31,41,20,8
21,31,10,9relación cercana a la norma
1-CO1,21,01,0nutrición equilibrada de N y K
21,120,91,1relación cercana a la norma
31,00,81,2deficiencia media de nitrógeno con exceso medio de potasio
40,90,751,3
50,80,661,5fuerte deficiencia de nitrógeno con ligero exceso de potasio
60,710,61,7
70,60,52

Tabla. Relación entre potasio (% K) y fósforo (% P) en hojas como base para evaluar las condiciones de nutrición, determinar el grado de necesidad (СН) y las normas de fertilizantes para cultivos de cereales (según N. K. Boldyrev).

Número de punto de referencia desde el centro del óptimo (1-CO)Relación K/PСНCondiciones de nutrición con fósforo y potasio y su equilibrio
PK
7202,00,5fuerte deficiencia de fósforo con gran exceso de potasio
6181,80,56
5161,60,63
4141,40,7deficiencia media de fósforo con exceso medio de potasio
312,51,20,8
211,21,10,9relación cercana a la norma
1-CO1011nutrición equilibrada de K y P
380,81,25deficiencia media de potasio con exceso medio de fósforo
47,10,71,4
56,30,61,6fuerte deficiencia de potasio con ligero exceso de fósforo
65,60,561,8
750,52

Conociendo los valores de СН, determinados por la ecuación СН = ОС:ФС o por las tablas, se puede calcular la dosis de fertilizante.

Si СН < 1, entonces las plantas no necesitan este elemento y no se calcula la dosis. Cuando el valor de СН es de 1,1 a 3–4, el indicador se incluye en la fórmula:

$$Д\ (кг/га) = C_Н \cdot М_Н,$$

donde

Д
— dosis de sustancia activa (s. a.);
МН
— dosis mínima (kg s. a.) aplicada en el fertilizante principal, cuyo valor se establece en experimentos de campo.

El valor de МН en el fertilizante principal para cereales, maíz y guisante suele ser de 30 kg/ha s. a., para patata y hortalizas — 45 kg/ha s. a. en condiciones normales de cultivo para obtener rendimientos de hasta 40 c/ha de grano, 250 c/ha de patata y 500 c/ha de col. En condiciones de regadío, la dosis mínima (МН) puede ser 1,5–2 veces mayor. En el método integral de diagnóstico foliar se da una corrección de la dosis del elemento deficitario por otros elementos principales que se encuentran en cierto exceso o deficiencia.

Ejemplo.

Cálculo de la norma de nitrógeno para obtener 40 c/ha de grano de trigo de primavera.

Para la fase de ahijamiento, el contenido óptimo en hojas es N = 5%, P = 0,43%, K = 4,2%. El coeficiente de acción del elemento equilibrado (nitrógeno) en las hojas B = 0,5 para un rendimiento de 32–40 c/ha, 0,63 — para un rendimiento de 41–50 c/ha y 0,8 — para 55–60 c/ha. La necesidad de nitrógeno del trigo de primavera por 1 c de grano con paja es de 4 kg. El coeficiente de utilización de fertilizantes minerales es N — 63%, P2O5 — 20% y K2O — 63%. La norma mínima de nitrógeno NMIN = 45 kg.

Para la fase de final de floración, el contenido óptimo de elementos en las hojas es N = 3%, P = 0,25%, K = 2,5%. El coeficiente de acción de los elementos en las hojas (B) para rendimientos de 40 c/ha es 0,8; para rendimientos de hasta 50 c/ha de grano — 1,0; para rendimientos de 51–60 c/ha — 1,25. Los demás indicadores son los mismos que para la fase de ahijamiento.

Los indicadores reales de la composición química de las hojas de la variante no fertilizada en la fase de ahijamiento son N = 3,92%, P = 0,46%, K = 4,3%; en la fase de final de floración N = 2,10%, P = 0,29%, K = 3,74%.

Entonces, para la fase de ahijamiento, el grado de necesidad de nitrógeno será:

$$C_НN = \frac { 5,0 \%N_{(опт)} } { 3,92 \%N_{(факт)} } \cdot \frac { 0,46 \%P_{(факт)} } { 0,43 \%P_{(опт)} } = 1,4.$$

Para la fase de final de floración, el grado de necesidad de nitrógeno será:

$$C_НN = \frac { 3,0 \%N_{(опт)} } { 2,1 \%N_{(факт)} } \cdot \frac { 0,29 \%P_{(факт)} } { 0,25 \%P_{(опт)} } = 1,7.$$

Este grado de necesidad del trigo de nitrógeno debe corregirse teniendo en cuenta la deficiencia de fósforo en las hojas o en el suelo, si esta deficiencia no se puede superar. Teniendo en cuenta que CH N = 1,7,

$$C_НN = \frac { 5,0 \%N_{(опт)} } { 3,1 \%N_{(факт)} } \cdot \frac { 0,26 \%P_{(факт)} } { 0,43 \%P_{(опт)} } = 1,7 \cdot 0,6 = 1,02.$$

De donde, la dosis de nitrógeno será N kg/ha = CH⋅45 = 1,02⋅45 = 46 kg/ha, en lugar de 80 kg/ha. Esta corrección es importante al determinar dosis de nitrógeno para cultivos de invierno y de primavera cuyos campos tienen contenido de fósforo o potasio móviles inferior a la norma.

Así, la dosis de nitrógeno según la composición química de las hojas en la fase de ahijamiento será N kg/ha = CH⋅МН = 1,4⋅45 = 63 kg/ha; en la fase de final de floración N kg/ha = СН⋅МН = 1,7⋅45 = 76 kg/ha; en promedio — 70 kg/ha.

Si se tiene en cuenta el contenido excesivo de potasio en las hojas en comparación con el contenido óptimo, entonces

$$C_НN = \frac { 3,0 \%N_{(опт)} } { 2,1 \%N_{(факт)} } \cdot \frac { 3,74 \%K_{(факт)} } { 2,50 \%K_{(опт)} } = 1,4 \cdot 1,5 = 2,1,$$

y la dosis de nitrógeno será Hn = 2,1⋅45 = 94 kg/ha.

Según la suma de tres cálculos con correcciones por cierto exceso de fósforo y potasio en dos fases de crecimiento, la norma de nitrógeno será en promedio (63 + 76 + 94) : 3 = 78 kg/ha.

Por analogía con el método integral de diagnóstico foliar analítico, N. K. Boldyrev recomienda calcular las dosis de fertilizantes por el contenido de sustancias nutritivas móviles en el suelo, es decir, aplicar el método integral de diagnóstico edáfico. El método se basa en determinar la composición nutritiva normal del «suelo» que asegura la obtención de un alto rendimiento de cereales, por ejemplo, 40 c/ha de grano de trigo de primavera. Se pueden denominar parámetros óptimos de fertilidad del suelo por formas móviles de nutrientes.

Tabla. Indicadores de la composición nutritiva normal de diversos tipos de suelo que aseguran la obtención de 40 c de trigo de primavera y el nivel correspondiente de rendimiento de otros cultivos.

Tipo de sueloContenido en el suelo antes de la siembra (7–10 días antes de la siembra), mg/kg
N-NO3P2O5 segúnK2O según
ChirikovMachiginKirsanovTruogChirikovMachiginKirsanovMaslova
Chernozem:
- ordinario25180——200180——320
- lixiviado25180——200180———
- carbonatado25—25*———250——
Castaño25—25———250——
Sod-podzólico de textura media25——200———200—
Turba-pantanoso125——1000———1000—

Nota.

* Para el nivel de rendimiento de 50–55 c/ha de grano de trigo de invierno, el contenido corresponde a 35 mg/kg de suelo.

La tabla se complementa con indicadores de la relación óptima entre elementos en el suelo, que son necesarios para las correcciones calculadas posteriores de las dosis de fertilizantes según las relaciones entre nutrientes móviles.

Tabla. Relación entre nutrientes móviles en el suelo como base para evaluar las condiciones de nutrición y determinar el grado de necesidad de fertilizantes de cultivos de cereales.

Número de punto de referencia desde el centro del óptimoP2O5:(N-NO3) mg/kgGrado de necesidad СНCaracterísticas de las condiciones de nutrición con nitrógeno y fósforo, su equilibrio
para Npara P2O5
714,42,00,5fuerte deficiencia de nitrógeno con gran exceso de fósforo en el suelo
612,51,80,56
511,21,560,63
410,01,40,72deficiencia media de nitrógeno con exceso medio de fósforo
391,250,8
281,110,9relación cercana a la norma
1 OCP*7,21,01,0nutrición equilibrada de N y P2O5
26,30,91,14relación cercana a la norma
35,60,81,28deficiencia media de fósforo con exceso medio de nitrógeno
450,721,44
54,50,631,6fuerte deficiencia de fósforo con gran exceso de nitrógeno
640,561,8
73,60,52,0

Nota.

* OCP — óptimo de nutrición por relaciones de nutrientes. Designaciones:
1 OCP — nutrición equilibrada, determinada por la ecuación: mg/kg P2O5 — 7,2⋅Nnit mg/kg K2O; 2 — desequilibrio débil de la nutrición; 3-4 — medio; 5-7 — fuerte.

Tabla. Relación entre potasio y nitrógeno nítrico en el suelo como base para evaluar las condiciones de nutrición, determinar el grado de necesidad CH y las normas del elemento deficitario en el fertilizante.

Número de punto de referencia desde el centro del óptimoK2O:(N-NO3) mg/kgGrado de necesidad СНCaracterísticas de las condiciones de nutrición con potasio y nitrógeno, su equilibrio
para Npara K2O
714,42,00,5fuerte deficiencia de nitrógeno con gran exceso de fósforo en el suelo
612,51,30,56
511,21,60,63
410,01,40,72deficiencia media de nitrógeno con exceso medio de fósforo
39,01,250,80
28,01,120,9relación cercana a la norma
1 OCP*7,21,01,0nutrición equilibrada de K2O
26,30,91,14relación cercana a la norma
35,60,81,28deficiencia media de fósforo con exceso medio de nitrógeno
45,00,721,44
54,50,631,60fuerte deficiencia de fósforo con gran exceso de nitrógeno
64,00,561,80
73,60,52,0

Tabla. Relación entre fósforo móvil y potasio intercambiable (según Chirikov) como base para evaluar las condiciones de nutrición y determinar el grado de necesidad CН del elemento deficitario.

Número de punto de referencia desde el centro del óptimoP2O5:K2O mg/kgGrado de necesidad СНCaracterísticas de las condiciones de nutrición con potasio y nitrógeno, su equilibrio
para K2Opara P2O5
72,02,00,5fuerte deficiencia de nitrógeno con gran exceso de fósforo en el suelo
61,81,30,56
51,61,60,63
41,41,40,72deficiencia media de nitrógeno con exceso medio de fósforo
31,251,250,80
21,121,120,90relación cercana a la norma
1 OCP*1,01,01,0nutrición equilibrada de K y P
20,90,91,12relación cercana a la norma
30,80,81,25deficiencia media de fósforo con exceso medio de nitrógeno
40,720,721,4
50,630,631,6fuerte deficiencia de fósforo con gran exceso de nitrógeno
60,560,561,8
70,50,52,0

Las relaciones N:P2O5:K2O en el suelo caracterizan el aspecto cualitativo de la nutrición de las plantas y su equilibrio. La relación entre el contenido óptimo y real de NH y P2O5, entre NH y K2O se expresa mediante indicadores cuantitativos del grado de necesidad del elemento deficitario, que se utilizan como coeficientes de corrección para ajustar la norma de fertilizante.

Las relaciones óptimas entre nutrientes móviles del suelo se establecen en experimentos de campo con dosis variables de fertilizantes según esquemas factoriales o convencionales, determinando relaciones de correlación gráficamente o mediante agrupación entre indicadores de relaciones de pares de elementos y el valor del rendimiento. Las relaciones óptimas entre elementos nutritivos móviles del suelo para cultivos de cereales en algunos tipos de suelo se expresan mediante ecuaciones de balance de nutrientes.

Para chernozems ordinarios y lixiviados (método de Chirikov para fósforo y potasio intercambiable), la igualdad:

$$P_2O_5\ мг/кг\ почвы = 7,2 \cdot N-NO_3\ мг/кг = K_2O\ мг/кг.$$

Para chernozems carbonatados y suelos castaños (método de Machigin para fósforo y potasio):

$$P_2O_5\ мг/кг\ почвы = N-NO_3 = K_2O : 10.$$

Los indicadores de la composición nutritiva óptima del suelo y de la relación óptima entre nutrientes móviles se utilizan para determinar dosis de fertilizantes también en otros métodos de cálculo. El cálculo de dosis de fertilizantes a partir de datos de análisis agroquímico del suelo se realiza por analogía con el método de diagnóstico foliar.

La norma del elemento deficitario se determina multiplicando СН por la dosis mínima МН del elemento, igual a 30.

Para el nitrógeno en condiciones de regadío, МН se diferencia teniendo en cuenta el rendimiento planificado y es: МН = 30 para rendimientos de hasta 36–38 c/ha; МН = 45 — para rendimientos de 40–50 c/ha y МН = 60 para rendimientos superiores a 60 c/ha. Para el fósforo, МН en regadío es 45 kg P2O5.

Los datos iniciales del análisis de suelo se tomaron para chernozem ordinario y la obtención del rendimiento planificado de grano de trigo de primavera en regadío de 40 c/ha. El contenido de humus en la capa de 0–30 cm es 6,0%; el contenido 7–10 días antes de la siembra de nitrógeno nítrico (N-NO3) es 14,0 mg/kg; P2O5 y K2O (según Chirikov) — 182 y 1176 mg/kg, respectivamente. La densidad aparente de 1 cm3 de la capa analizada d = 1,05; la profundidad de la capa analizada h = 30 cm. La masa de la capa de suelo analizada en millones de kg por 1 ha para convertir nutrientes de mg/kg a kg/ha, es decir, el coeficiente de conversión a la masa de la capa Мc, se determina mediante la fórmula:

$$М_с = \frac {dh}{10},$$

o

$$М_с = \frac {1,05 \cdot 30}{10} = 3,15.$$

Para suelo castaño y en regadío para nitrógeno nítrico se utiliza la capa de determinación de 0–60 cm con d = 1,2 g/cm3; Мс será 7,2.

Procedimiento para determinar la dosis de fertilizante

1. La comparación de los datos reales de N-NO3, P2O5 y K2O con los indicadores óptimos — 25, 180, 180 mg/kg, respectivamente — indica que las plantas de trigo para un rendimiento de 40 c/ha no necesitan fertilizantes fosfatados ni potásicos y tienen necesidad solo de nitrógeno.

2. Se determina el grado de necesidad de las plantas de nitrógeno mediante la ecuación:

$$C_НN = \frac { N-NO_3\ (мг/кг,\ оптим.) }{ N-NO_3\ (мг/кг,\ факт.) } = \frac {25}{14} = 1,78,$$

corrección por fósforo:

$$C_НN = \frac { P_2O_5:N-NO_3\ (мг/кг,\ факт.) }{ P_2O_5:N-NO_3\ (мг/кг,\ оптим.) } = \frac {182:14}{180:25} = 1,7.$$

CH N con la corrección por la relación K2O y N-NO3 debido al exceso de potasio intercambiable alcanza un valor muy grande.

Corrección por potasio:

$$C_НN = \frac { K_2O:N-NO_3\ (мг/кг,\ факт.) }{ K_2O:N-NO_3\ (мг/кг,\ оптим.) } = \frac {1176:14}{180:25} = 11,6.$$

Por ello, el equilibrio de la nutrición nitrogenada se realiza por el exceso de potasio en el suelo, cuando la corrección por potasio supera 3, СН por fósforo es (180:182) = 0,99, y por potasio СН = (180:1176) = 0,15, es decir, no hay necesidad de estos elementos.

3. Se determina la dosis de aplicación de nitrógeno en el fertilizante principal mediante la fórmula:

$$Д_N\ кг/га = С_Н \cdot М_Н,$$

donde СН = 1,8; la dosis mínima (МН) es 30 kg/ha o 45 kg/ha de nitrógeno; Hn kg/ha = 1,8⋅30 = 54; Hn kg/ha = 1,8⋅45 = 81.

Estas dosis calculadas, iguales a 54 y 81 kg/ha de nitrógeno, coinciden casi con las dosis óptimas identificadas en experimentos de campo. No había necesidad de aplicar fertilizantes fosfatados y potásicos.

Sobre la base de investigaciones prolongadas de la Universidad Agrotécnica de Kazajistán (KATU), realizadas por V. G. Chernenok, se ajustaron para las condiciones del norte de Kazajistán las gradaciones de suelos por contenido de P2O5.

Tabla. Gradación de suelos castaño oscuro y chernozems del norte de Kazajistán por contenido de P2O5 y eficiencia de los fertilizantes fosfatados.

Clase de suministroIndicador de suministroContenido de P2O5 en la capa de 0–20 cm, mg/kgEficiencia de los fertilizantesEfecto real de P60, %, promedio de 12 rotaciones de campo
IMuy bajoHasta 15Muy alta (30-50%)—
IIBajo15-25Alta (20-30%)24
IIIMedio25-35Media (10-20%)13
IVAumentado35-45Baja (5-10%)6
VAltoMás de 45Ausente0

Aplicación de métodos de cálculo de balance

La desventaja de todos los métodos de balance es que no tienen en cuenta los predecesores, los indicadores agroquímicos, el grado de cultivo del suelo y otros indicadores que influyen en el coeficiente de utilización de nutrientes por las plantas del suelo y de los fertilizantes. Por ello, se consideran orientativos, especialmente si los datos para los cálculos se toman de materiales de referencia. En la práctica dan resultados satisfactorios y ordenan el uso de fertilizantes.

La tarea de los métodos de cálculo presentados es obtener el rendimiento en el año en curso utilizando la fertilidad natural del suelo. Los fertilizantes compensan la cantidad de nutrientes que no se puede obtener del suelo. En este caso no se prevé el aumento sistemático de la fertilidad ni la reposición de las reservas de nutrientes que se gastaron en la formación del rendimiento.

Los cálculos de balance de dosis de fertilizantes para el rendimiento planificado, que tienen en cuenta el aumento de la fertilidad, tienen variantes:

  • Obtención de rendimientos altos con aplicación de dosis pequeñas y simultáneo empobrecimiento del suelo en nutrientes.
  • Obtención de rendimientos altos manteniendo la fertilidad efectiva en el nivel inicial.
  • Obtención de rendimientos máximos posibles de un cultivo dado con aumento simultáneo de la fertilidad efectiva.

Lista de fuentes

  1. Mineev V. G., Sychev V. G., Gamzikov G. P. et al. (2017). Agroquímica. Libro de texto. Editado por Mineev V. G. Moscú: Editorial VNIIA que lleva el nombre de D. N. Pryanishnikov.
  2. Yagodin B. A., Zhukov Yu. P., Kobzarenko V. I. (2002). Agroquímica. Editado por B. A. Yagodin. Moscú: Kolos.
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