Sistema de fertilización y condiciones edafoclimáticas
Características zonales de los sistemas de abonado
Eficiencia de los fertilizantes a partir de factores agronómicos (English Русский)
Eficacia en función de la cantidad y la calidad del abono
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Sistema de fertilización y condiciones edafoclimáticas
Características zonales de los sistemas de abonado
Eficiencia de los fertilizantes a partir de factores agronómicos (English Русский)
Eficacia en función de la cantidad y la calidad del abono
Métodos de aplicación
El objetivo de los métodos de fertilización es proporcionar una nutrición óptima a las plantas durante la temporada de crecimiento. A la hora de elegir qué método de aplicación utilizar, hay que tener en cuenta las necesidades de nutrientes del cultivo durante las fases de crecimiento y cómo pueden colocarse en la zona que está más en contacto con el sistema radicular. En la elección de los métodos de aplicación influyen las propiedades de los fertilizantes, su movilidad, las características de la interacción con el complejo absorbente del suelo, la presencia de impurezas en el fertilizante y la actitud de los cultivos ante ellos. El método de aplicación e incorporación determina la colocación de los fertilizantes en la capa superior del suelo.
Tabla. Distribución de fertilizantes (%) en la incorporación por diferentes implementos en rastrojos de cultivos de cereales[ref]Yagodin B.A., Zhukov Y.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry/ Editado por B.A. Yagodin. - Moscú: Kolos, 2002. - 584 págs.: ilustración[/ref].
| Arado con espumadera, 20 | ||||||||
| Arado sin espumadera, 20 | ||||||||
| Arado con espumadera, 30 | ||||||||
| Arado sin espumadera, 30 | ||||||||
| Grada de discos pesada en dos pistas, 20 | ||||||||
| Cultivador con púas polivalentes, 20 | ||||||||
| Cultivador con púas de muelle | ||||||||
Cuando se aplica la grada, el 75-98% del abono se deposita en la capa superior del suelo hasta una profundidad de 3 cm. Este método puede ser eficaz en una zona con suficiente humedad o riego en suelos ligeros, así como en el aderezo superficial de cultivos continuos, como el trigo de invierno, con fertilizantes nitrogenados solubles y móviles. En las zonas esteparias con una humedad insuficiente e inestable, este método de incrustación es ineficaz.
Cuando los fertilizantes se aplican con un arado con espumadera, la mayor parte de los fertilizantes se incrustan en las capas inferiores del suelo, donde funcionan bien y son utilizados por las plantas con un desarrollo suficiente del sistema radicular. Sin embargo, al principio de la temporada de crecimiento el cultivo puede experimentar una falta de nutrientes. Por lo tanto, en este caso es necesario aplicar un abono adicional para proporcionar nutrición a las plantas durante las primeras fases de crecimiento.
Tabla. Colocación de fertilizantes (en %) en la capa de suelo cultivable en función del método de incrustación[ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov et al. - Moscú: Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. - 854 p.[/ref]
Cuando el abono se esparce por la superficie del campo, la incorporación mediante diferentes aperos de labranza es insatisfactoria y no se ajusta a las necesidades de los cultivos. Incluso con el mismo apero, la distribución de los fertilizantes dispersos por el perfil del suelo depende de las propiedades físicas del mismo.
El mayor efecto en todos los cultivos se consigue con la aplicación local de fertilizantes a una profundidad determinada, que no suele ser inferior a 8-10 cm para los suelos pesados y a 12-15 cm para los suelos ligeros de composición granulométrica. Según los datos resumidos por el Instituto Panruso de Fertilizantes y Ciencias del Suelo durante más de 20 años, los rendimientos de todos los cultivos a partir de la localización de dosis iguales de fertilizantes aumentan de media en 0,5-1,0 t/ha de unidades de grano, en comparación con la aplicación dispersa, y de forma más significativa en las variedades intensivas de cultivos. Con la localización los nutrientes de los fertilizantes son utilizados más plenamente por las plantas, sus pérdidas se reducen, las dosis de fertilizantes en este caso pueden reducirse en un 30-50% en comparación con una aplicación dispersa, aumentando así la superficie fertilizada y la eficiencia en 2 veces.
La eficacia de los fertilizantes aumenta con la profundidad de incrustación, con una disminución del contenido de humedad de los cultivos. Con el mismo suministro de humedad, depende de la movilidad de los tipos y formas de abono. La profundidad de empotramiento es importante para los fertilizantes orgánicos y fosforados, y menos para los potásicos, nitrogenados y microfertilizantes.
Con suficientes precipitaciones, la eficacia de los fertilizantes orgánicos, fosforados y potásicos, especialmente en los suelos podológicos, aumenta con el incremento de la profundidad de empotramiento en la capa superior del suelo cultivado. En un laboreo más profundo de tales suelos la eficiencia disminuye, ya que se diluyen con un gran volumen de suelo pobre en nutrientes con propiedades agroquímicas y físicas insatisfactorias.
La eficacia de los fertilizantes depende del momento en que se realice el laboreo principal, especialmente en el caso de los fertilizantes nitrogenados. Por ejemplo, la mineralización de las raíces y de los residuos de los cultivos es mínima durante el laboreo de finales de otoño debido a la brevedad del periodo, por lo que la eficacia de los fertilizantes nitrogenados aumenta en este contexto.
Siembra
El momento y los métodos de siembra (plantación) y la calidad de la semilla (plantación) afectan a la eficacia de los fertilizantes. En suelos fértiles cultivados, las pérdidas de rendimiento si la siembra se retrasa 1 día son de 0,10-0,15 t/ha. El momento de la siembra es importante sobre todo en las regiones del sur del país: con un momento óptimo, aumenta la resistencia de los cultivos a la sequía, al tiempo seco y a las heladas de principios de otoño y finales de primavera. En la zona de suelos no negros, un retraso en la siembra de 10 días o más para la mayoría de los cultivos da lugar a un menor rendimiento, especialmente si hay falta de humedad durante la temporada de crecimiento.
El efecto de los fertilizantes depende de la tasa de siembra y de la densidad de la masa vegetal, es decir, de la superficie de alimentación de cada planta. Las tasas de siembra y las densidades de plantación óptimas se pueden encontrar en los manuales y dependen del cultivo del suelo. Dentro de la misma especie de planta en el mismo suelo, estas tasas varían en función de los cultivares, la resistencia al alojamiento y la calidad de la semilla. El cambio de semillas de alta calidad de las variedades de élite a semillas de menor calidad reduce la eficacia de la fertilización.
Un trabajo de calidad y oportuno antes de la siembra, en la siembra, durante el periodo de crecimiento y en la cosecha mejora la eficacia de los fertilizantes. La creación de condiciones óptimas de nutrición de las plantas mediante fertilizantes y mejoradores aumenta su resistencia a los factores desfavorables, en particular a las enfermedades, las plagas y las malas hierbas. Así, los fertilizantes minerales aumentan la resistencia de la cebada a la mosca sueca, del trigo de invierno a la mosca sueca y a la mosca de Hesse, de todos los cultivos de cereales, especialmente del fósforo, a la podredumbre de la raíz y a la roya parda. Al mismo tiempo, los fertilizantes nitrogenados, especialmente en exceso, pueden reducir la resistencia de los cultivos a las enfermedades y las plagas.
Influencia mutua de los productos fitosanitarios y los fertilizantes
Los fertilizantes en dosis y proporciones óptimas reducen la actividad del moho de la nieve en los cultivos de invierno y, al mismo tiempo, aumentan la competitividad de los cultivos de hoja ancha, especialmente los de invierno, en relación con las malas hierbas. Los fertilizantes minerales solos y en combinación con los orgánicos aumentan la resistencia de las patatas a la fitóftora, la rizoctoniosis y la sarna de la patata. Aunque esta última se produce más a menudo con el encalado del suelo, puede suprimirse con fertilizantes de boro. Los fertilizantes no sustituyen a la protección de las plantas por medios biológicos, químicos y agrotécnicos.
La infestación de malas hierbas reduce el rendimiento de los cultivos debido a la competencia entre ellas por las condiciones nutricionales. Las malas hierbas, debido a sus necesidades de nutrientes diferentes y más elevadas que las plantas cultivadas, alteran las poblaciones de las especies dominantes cuando se fertilizan los cultivos. Por lo tanto, el predominio de uno u otro tipo y forma de abono permite predecir las especies de malas hierbas predominantes y ajustar el sistema de medidas de control de las mismas.
Por lo tanto, el control de las malas hierbas con los métodos disponibles tiene una influencia indirecta en la eficacia de los fertilizantes.
Para la preparación del lecho de siembra es posible combinar la aplicación de fertilizantes y herbicidas radiculares. Los tratamientos herbicidas también se combinan con fertilizantes nitrogenados para los cereales de invierno y las gramíneas perennes y con la aplicación foliar de nitrógeno y microfertilizantes en combinación con fungicidas, insecticidas y reguladores del crecimiento vegetal.
En una serie de experimentos de campo con maíz en suelos podológicos y de bosque gris resumidos en el Departamento de Agroquímica de la Academia de Agricultura de Moscú, las malas hierbas redujeron la eficacia de los fertilizantes en los cultivos en 5 veces, los herbicidas aumentaron la eficacia de los fertilizantes en más de 4 veces en comparación con los cultivos con malas hierbas, pero fueron menos eficaces que el desherbado manual de los cultivos.
Los herbicidas también tienen un efecto depresor sobre el cultivo protegido, pero los daños de las malas hierbas son más importantes, por lo que la escarda química es muy eficaz.
La optimización de las dosis y proporciones de los fertilizantes para un cultivo concreto aumenta la competitividad frente a las malas hierbas, los herbicidas aplicados y otros factores ambientales adversos. Así, bajo la influencia compleja de las dosis de fertilizantes (N43P33K74 y N86P66K148), simazina (antes de la brotación) y 2,4-D (después de la brotación) en suelos de bosque gris, el rendimiento de la masa verde del maíz (el rendimiento sin fertilizantes con desbroce manual único se tomó como 100%) fue en las variantes fertilizadas sin herbicidas — total 83% y 115%, incluidas las mazorcas de cera de leche 105% y 151%; igual + una escarda manual 131% y 124%, incluidas las mazorcas 170% y 186%; fertilizante + simazina 131% y 151%, 221% y 232%; igual + 2,4-D 160% y 164%, 307% y 230%. La primera dosis de fertilizante combinada con simazina antes de la brotación (2 kg/ha) y éter butílico 2,4-D después de la brotación (0,6 kg/ha) resultó ser la más eficaz. El peso total aumentó en un factor de 1,6 y el peso de la mazorca en un factor de 3 en comparación con la versión sin herbicidas.
Una planta sana y no dañada por plagas u otros factores ambientales responde mejor a la mejora de las condiciones nutricionales. Así, según la estación experimental de Rothamsted, el rendimiento del grano de trigo de primavera dañado por nematodos y enfermedades fúngicas en N75 fue de 1,45 t/ha, mientras que el tratamiento del suelo con formalina aumentó a 3,75 t/ha. La aplicación de N225 sin formalina dio lugar a un rendimiento de 2,93 t/ha, y en combinación con ella, a un rendimiento de 4,49 t/ha.
Rotación de cultivos
La eficacia de los fertilizantes depende del tipo y del rendimiento de los cultivos precedentes que se van a fertilizar, de la composición y del patrón de rotación de los cultivos en el tiempo y en el espacio, es decir, de la rotación de cultivos. Muchos cultivos son capaces de asimilar los nutrientes de compuestos de difícil acceso: las leguminosas, gracias a la fijación del nitrógeno, pueden cubrir sus propias necesidades de nitrógeno en un 50-97%; los altramuces, el trigo sarraceno y la mostaza tienen la capacidad de asimilar el fósforo de los suelos fosfatados de difícil acceso y de los fertilizantes.
Tras la mineralización de las raíces y los residuos de los cultivos, los nutrientes que contienen pasan a estar disponibles para los cultivos posteriores que no tienen características biológicas similares. Esta es una de las razones de la mejor absorción de nutrientes y de la mayor eficacia de ésta en las rotaciones de cultivos en comparación con la siembra directa. La rotación de cultivos es una forma de aumentar el ciclo de los nutrientes en una zona específica y de aumentar la productividad de los cultivos.
Otra razón para aumentar la eficacia de las rotaciones de cultivos es mejorar el estado fitosanitario de los mismos. La rotación de cultivos crea mejores condiciones para controlar las malas hierbas, las enfermedades y las plagas de las plantas.
Según los datos de la experiencia de 86 años del Departamento de Agricultura de la Academia de Agricultura de Moscú, resumidos por A.A. Alferov en 1978-1998, Según los datos, resumidos por A.A. Alferov durante 1978-1998, la capacidad media de cultivo del centeno de invierno con diferentes fertilizantes en las rotaciones de cultivos y en suelos arcillosos ligeros con césped fue: sin fertilizantes 1,29 y 2,51 t/ha, con la aplicación de fertilizantes minerales 2,33 y 2,97 t/ha, con una combinación de fertilizantes minerales y estiércol con cal 2,68 y 3,25 t/ha. Así, el valor fertilizante de la rotación de cultivos disminuye con el uso de fertilizantes minerales, pero la función fitosanitaria proporciona constantemente una mayor eficacia fertilizante.
El rendimiento medio de los tubérculos de patata fue, respectivamente, de 8,3 y 9,2 t/ha sin fertilizantes, de 19,1 y 19,1 t/ha utilizando fertilizantes minerales, y de 16,7 y 23,3 t/ha utilizando una combinación de fertilizantes minerales y estiércol contra la cal. Este cultivo puede realizarse sin rotación, pero el papel fitosanitario de la rotación de cultivos se manifiesta con una combinación de cal, estiércol y abonos minerales en el máximo rendimiento.
El rendimiento medio de la cebada fue, respectivamente, de 0,39 y 0,31 t/ha sin fertilización, 2,59 y 2,83 t/ha con fertilización mineral y estiércol, y 2,79 y 3,25 t/ha con fertilización mineral y estiércol. El papel fitosanitario de la rotación de cultivos en este ejemplo puede verse en la mayor eficacia del aumento de la saturación de los fertilizantes sólo con un fondo de cal.
El rendimiento medio del heno de trébol fue, respectivamente, de 1,95 y 3,60 t/ha sin fertilizantes, de 5,55 y 6,66 t/ha con fertilizantes fosforados-potásicos sobre el fondo de cal, y de 5,85 y 5,99 t/ha con una combinación de fertilizantes minerales, estiércol y cal. Este ejemplo muestra el papel fertilizante y fitosanitario de la rotación de cultivos y la capacidad real del trébol para satisfacer sus necesidades de nitrógeno.
A medida que la agricultura mejora bajo la influencia de los fertilizantes, los rendimientos aumentan tanto en las rotaciones de cultivos como en los cultivos sin labranza; tanto en suelos pobres como en los cultivados. Los distintos cultivos responden de manera diferente a los fertilizantes, a la rotación de cultivos y a las combinaciones de estos factores.
Según los datos generalizados de los experimentos del Departamento de Agricultura de la Academia de Agricultura de Moscú, la contribución de la rotación de cultivos, los fertilizantes y su combinación en la zona de Non-Chernozem al aumento total de los rendimientos es, respectivamente:
- en el trigo de invierno 57%, 32% y 11%;
- para la avena 56%, 36% y 8%;
- para las patatas 22%, 55% y 23%;
- en la remolacha 10%, 69% y 21%;
- en el maíz 6%, 81% y 13%.
En el caso de los cereales, más del 55% del aumento del rendimiento se debe a la rotación de cultivos y sólo el 32-36% a los fertilizantes; en el caso de los cultivos en hileras, el 55-81% se debe a los fertilizantes y sólo el 6-22% a la rotación de cultivos. Esto significa que los cultivos en hilera deben colocarse en las rotaciones de cultivos de la explotación, se permite practicar el doble cultivo y el cultivo en los campos de cabecera. Esto adquiere importancia en condiciones de intensificación de la producción agrícola.
En condiciones de humedad insuficiente, los barbechos limpios en las rotaciones de cultivos mejoran el suministro de humedad, potencian la mineralización de la materia orgánica y facilitan el control de las malas hierbas. Por lo tanto, en los cultivos de barbecho puro aumenta la eficacia de los fertilizantes fosforados-potásicos y orgánicos, y disminuye la de los fertilizantes nitrogenados. En los barbechos ocupados, la eficacia de todos los fertilizantes suele ser mayor que en los barbechos limpios.
En el caso de las gramíneas perennes, la eficacia de los fertilizantes orgánicos y nitrogenados disminuye y la de los fertilizantes fosforados-potásicos aumenta.
Disponibilidad de humedad
La disponibilidad de humedad de los suelos y los cultivos es un factor que influye en la eficacia de los fertilizantes. En zonas de humedad insuficiente y clima árido los fertilizantes son ineficaces, aplicados en pequeñas cantidades — hasta 20-30 kg/ha de sustancia activa (a.i.). En estas condiciones, los fertilizantes fosfatados aplicados durante la siembra en dosis de 10-20 kg/ha de sustancia activa son más eficaces. Sólo bajo riego la eficiencia aumenta significativamente, en primer lugar el nitrógeno, luego el fósforo y los fertilizantes orgánicos.
En la zona de No-Chernozem hay tres regiones con diferentes necesidades de riego:
- La región de la humidificación inestable está representada por el chernozem lixiviado, el bosque gris y los suelos podzolados. Aquí se desarrolla la agricultura de secano para la mayoría de los cultivos, en combinación con la agricultura de regadío para las hortalizas, los forrajes y otros cultivos amantes de la humedad. En este caso, la eficacia de los fertilizantes aumenta considerablemente con el riego. Así, en promedio durante 18 años, según el Instituto Panruso de Fertilizantes y Ciencias del Suelo, el aumento de la masa verde del maíz a partir de los fertilizantes bajo riego aumentó en 15,6 t/ha, la remolacha forrajera — en 20,0 t/ha, el trigo sarraceno en grano — en 0,35 t/ha.
- La región de suficiente humedad está representada por los suelos de tepes-podzol, en los que, en primer lugar, los suelos de baja humedad, el riego en combinación con los fertilizantes para los cultivos hortícolas y forrajeros es prometedor.
- La región de la humedad excesiva está representada por los suelos de tepes y turberas, en los que es necesario el drenaje para aumentar la eficacia de los fertilizantes y sólo en algunos períodos se aplica el riego de los cultivos hortícolas y forrajeros. Los abonos de potasa, cobre, fósforo y nitrógeno son eficaces en suelos minerales y de turba drenados. El sistema de drenaje de esta región debe funcionar, cuando sea necesario en años secos o en períodos de sequía de corta duración, también como sistema de riego.
Literatura
Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov et al. — Moscú: Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. — 854 с.
Yagodin B.A., Zhukov U.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry / Editado por B.A. Yagodin. — Moscú: Kolos, 2002. — 584 p.: ill.
