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Métodos y calendario de aplicación de fertilizantes
Sistema de fertilización y condiciones edafoclimáticas
Características zonales de los sistemas de abonado
Eficiencia de los fertilizantes a partir de factores agronómicos
Eficacia en función de la cantidad y la calidad del abono
Métodos para determinar las dosis de abono
Métodos y calendario de aplicación de fertilizantes (English Русский)
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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
Eficacia en función de la cantidad y la calidad del abono
Métodos para determinar las dosis de abono
Métodos y calendario de aplicación de fertilizantes (English Русский)
Periodo crítico y máximo
El periodo crítico es el periodo de crecimiento de la planta en el que la falta de cualquier elemento tiene el efecto más negativo sobre el crecimiento, y la optimización posterior de la nutrición no remedia totalmente este efecto. El periodo crítico de nutrición de nitrógeno y fósforo para la mayoría de los cultivos se sitúa entre 10 y 15 días después de la brotación. La falta de potasio durante las primeras fases del desarrollo de la planta reduce el rendimiento, pero la mejora de la nutrición de potasio durante las fases siguientes puede corregir los efectos negativos.
Las deficiencias de nitrógeno y fósforo suelen ser evidentes a principios de la primavera, cuando las bajas temperaturas del suelo reducen la actividad de los microorganismos que mineralizan la materia orgánica del suelo.
El periodo máximo es el periodo de la nutrición vegetal en el que la ingesta media diaria de nutrientes es máxima. Lo más frecuente es que el máximo se produzca durante el periodo de mayor crecimiento de la materia seca.
Métodos de aplicación
Existen tres métodos básicos de aplicación:
- básica (antes de la siembra);
- en la siembra (en fila), o en la plantación;
- después de la siembra (abonado por encima o de mantenimiento).
Las necesidades fisiológicas de nutrientes de las plantas constituyen la base para el cálculo de las tasas de nutrientes de los cultivos. Hay períodos críticos y máximos en la absorción de nutrientes.
Crear un régimen óptimo de nutrición de las plantas durante el período de crecimiento, teniendo en cuenta la realización de la productividad potencial de las plantas en términos de cantidad y calidad del rendimiento es posible con una combinación racional de todos los métodos de fertilización.
En condiciones de humedad insuficiente y clima árido, el fraccionamiento de la dosis total del abono principal y del aderezo superior, la mayoría de las veces, no es razonable desde el punto de vista agronómico y económico.
Según el método de colocación del abono se distingue entre:
- dispersos;
- local — en hileras, tomas o pozos;
- con bandas locales.
En el caso de los fertilizantes solubles y absorbidos por el suelo, el esparcimiento local y en banda local son métodos eficaces de aplicación. El abono básico para los cultivos en hilera puede aplicarse localmente con accesorios especiales para arados y cultivadores de reja. Con la aplicación local, los nutrientes se fijan menos en el suelo y están más fácilmente disponibles para las plantas, aumentando su tasa de utilización.
Tabla. Influencia de los métodos de aplicación de fertilizantes en el consumo de los principales nutrientes por el trigo de primavera, en % del peso de la materia seca absoluta (según Y.V. Evtefeev, 1971)
La absorción de nutrientes por parte del trigo de primavera aumenta con el método de aplicación del fertilizante principal en banda local en comparación con el método disperso. Esto aumenta el rendimiento del grano de trigo en 0,05-0,11 t/ha.
Tabla. Efecto de los métodos de aplicación de fertilizantes en el rendimiento del trigo de primavera, 1969-1970 (según Y.V. Evtefeev, 1971)
| Control (tierra de labranza sin fertilizante) | ||||
| Р10 en las hileras al sembrar | ||||
| N60P60K60 extendido bajo el arado | ||||
| N60P60K60 localmente por el método de los rastrojos bajo tierra arada | ||||
| N60P60K60 localmente por el método de los rastrojos bajo tierra arada + P10 en las hileras al sembrar | ||||
Los abonos orgánicos se incorporan a una capa más profunda del suelo, especialmente en los suelos más ligeros. En climas húmedos y en suelos pesados, se prefiere la incorporación superficial para acelerar la mineralización. Los fertilizantes minerales, especialmente los nitrogenados, se aplican junto con los orgánicos para reducir el consumo de nitrógeno del humus del suelo.
Abono básico (antes de la siembra)
Un abono básico o de presiembra está diseñado para satisfacer las necesidades de nutrientes de las plantas después de la brotación y hasta el final de la temporada de crecimiento. Para la mayoría de los cultivos, en condiciones de humedad suficiente o de agricultura de regadío, el abono de base representa el 60-90% de la dosis total, en condiciones de humedad insuficiente representa el 90-100%.
La aplicación principal de fertilizantes orgánicos y fosforo-potásicos suele realizarse en otoño, la de fertilizantes nitrogenados — en primavera bajo labranza de presiembra en zonas de suficiente contenido de humedad o con otros — en otoño bajo el tratamiento principal en zonas de insuficiente contenido de humedad con implementos de incrustación en áreas dispersas o locales. La eficacia de la fertilización profunda antes de la siembra aumenta con el incremento del déficit de humedad del suelo y la aridez del clima.
El abono básico (antes de la siembra) se aplica con el arado cuando se labra la tierra. Antes de sembrar cualquier cultivo y durante la temporada de crecimiento, las plantas deben recibir una determinada cantidad de nutrientes en cada periodo. Esto se consigue movilizando la fertilidad natural del suelo o aplicando fertilizantes.
La proporción correcta de nutrientes es importante, y si esta proporción no se mantiene la planta no podrá utilizar los nutrientes fácilmente. Por ejemplo, la falta de fósforo provoca una acumulación excesiva de nitrógeno nítrico en las plantas. La aplicación combinada de fertilizantes de fósforo y nitrógeno normaliza el contenido de nitrógeno de la planta. La proporción óptima de nutrientes afecta a su llegada a la planta, a la dirección de la síntesis de los compuestos orgánicos, al crecimiento y a la formación del rendimiento y la calidad del producto.
Ya J. Liebich señaló que los fertilizantes tienen un efecto más favorable si se establece la proporción correcta de nutrientes en el suelo. Esto también fue señalado por D.N. Pryanishnikov, quien escribió que el efecto de los fertilizantes de ácido fosfórico depende de la provisión de las plantas con otros elementos, principalmente el nitrógeno.
Antes de la siembra, se suele aplicar una gran proporción de la dosis total de abono para el cultivo.
El momento de la aplicación del abono principal y el método de incorporación vienen determinados por las condiciones climáticas de la zona, las propiedades del suelo y del abono, y las características biológicas de los cultivos. Por ejemplo, en la estepa forestal de la parte europea de Rusia, donde se dan las mejores condiciones de humedad, el 60-70% de la dosis total de fertilizante se utiliza en la aplicación principal, y el resto se aplica en las hileras durante la siembra y en el abonado superior. Para los cultivos en hilera en esta zona, los fertilizantes profundos de otoño son más ventajosos que los de primavera durante el laboreo.
En la zona de suelos podológicos con suficiente humedad y bajo riego, el sistema de fertilización del cultivo consta de tres métodos: básico, de presiembra y de abonado. En esta zona, aproximadamente el 50% de la dosis total se aplica antes de la siembra.
En la zona de suficiente humedad, en suelos muy encharcados, el arado del surco suele realizarse en primavera. Esto se hace al preparar el suelo para los cultivos en hilera con un sistema radicular bien desarrollado. En este caso, el abono se aplica en primavera bajo el arado. En estas condiciones, se observa una alta eficacia del abono cuando se aplica en primavera antes de la siembra con posterior empotramiento por el cultivador.
La aplicación de fertilizantes antes de la siembra también es aceptable en la estepa forestal para los cultivos de invierno. En este caso, cuando se recogen los cultivos intensivos en vapores tardíos y cuando hay falta de humedad, para evitar la desecación del suelo se limita a realizar cultivos superficiales previos a la siembra, como el descascarillado, la labranza, el descascarillado profundo. En este caso, el abono destinado a la recepción principal se aplica después de cosechar los precursores de invierno.
La elección del momento óptimo de aplicación viene determinada por las propiedades del suelo, especialmente su composición granulométrica. Así, en suelos ligeros y con suficiente humedad, la mayoría de los nutrientes, especialmente el nitrógeno, migrarán a lo largo del perfil del suelo fuera de la capa de raíces. Por lo tanto, la incorporación, especialmente de los fertilizantes nitrogenados, debe hacerse en primavera.
A la hora de determinar el momento de la aplicación y el método de incorporación, también hay que tener en cuenta las propiedades del propio abono. Los fertilizantes fosfatados son bien absorbidos por el suelo en el lugar de aplicación, el fósforo no migra mucho a través del perfil del suelo, se fija rápidamente por absorción química, especialmente en suelos con alta capacidad de absorción y el grado de saturación de las bases. El riesgo de lixiviación del fósforo en estos suelos es casi nulo. El potasio se retiene bien, a excepción de los suelos ligeros con poca capacidad de absorción. Los abonos nitrogenados son los más móviles.
En casi todas las regiones agrícolas de Rusia se observó el efecto del fósforo, y a menudo el fertilizante de potasa con la caída con la posterior incorporación del arado al arar la tierra en barbecho. Los fertilizantes nitrogenados en zonas con suficiente humedad, especialmente en suelos ligeros, se aplican en primavera con la posterior incorporación por parte del arado al arar sobre el barbecho o por el cultivador. En el caso de los cereales de invierno, se aplica un poco de abono nitrogenado antes de la siembra para crear condiciones óptimas de desarrollo en otoño.
A la hora de aplicar los abonos nitrogenados, hay que tener en cuenta las características de los cultivos. Por ejemplo, en los cultivos en hilera con un sistema radicular bien desarrollado, el mejor efecto se consigue incrustando el fertilizante en profundidad. También se tiene en cuenta la forma. Por ejemplo, las formas amoniacales de abono nitrogenado se aplican también a partir del otoño, ya que el amonio queda bien retenido en el suelo. El nitrógeno nítrico no es adsorbido por el suelo, por lo que se mueve con la solución del suelo. Por lo tanto, la aplicación de las formas de nitrato de los fertilizantes nitrogenados en otoño con suficiente humedad, especialmente en suelos ligeros, da lugar a una importante pérdida de nitrógeno.
Los abonos potásicos suelen contener una gran cantidad de elementos de lastre, por lo que la aplicación de abonos clorados bajo el cultivo, al reaccionar negativamente al cloro, conduce a una disminución del rendimiento y al deterioro de la calidad del producto. Si hay que aplicar abonos potásicos con cloro, se aplican en otoño con el arado de otoño. En este caso, el cloro es poco adsorbido por el suelo y arrastrado a las capas subyacentes y no tiene un efecto negativo en el rendimiento. Es especialmente inadmisible aplicar abonos potásicos que contengan cloro a los cultivos clorofóbicos durante el periodo de crecimiento.
La aplicación local del abono principal -por franjas, cordón al fondo del surco- es eficaz. Con estos métodos, los fertilizantes no se mezclan con el suelo, están más cerca de la parte de alimentación del sistema radicular y son utilizados con mayor eficacia por las plantas. La mayor eficacia de la aplicación en bandas se debe a la localización de los fertilizantes fosforados. Con este método, los fertilizantes fosfatados tienen menos contacto con el suelo, lo que hace que el fosfato cálcico soluble en agua se convierta menos en la forma difícil de disolver y sea más asimilado por las plantas.
La aplicación local del principal fertilizante mineral tiene un efecto positivo sobre el crecimiento y el estado fisiológico de las hojas, provoca un aumento de la capacidad de retención de agua y aumenta la productividad de la fotosíntesis.
La ventaja del método local de aplicación de fertilizantes es un mayor coeficiente de uso de fertilizantes en comparación con el esparcimiento. El método de aplicación local puede reducir la dosis de fertilizante en un 30-50% en comparación con el método de esparcimiento.
Tabla. Evaluación comparativa de los métodos de aplicación de fertilizantes[ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov y otros; ed. por V.G. Mineev. - M.: Editorial del Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. - 854 p.[/ref]
| Cultivos de invierno | ||||
| Cultivos de primavera | ||||
| Remolacha | ||||
| Girasol | ||||
| Cultivos de invierno | ||||
| Cultivos de primavera | ||||
| Patatas | ||||
| Cultivos de invierno | ||||
| Cultivos de primavera | ||||
| Patatas | ||||
Más prometedora es la fertilización tópica de doble capa antes de la siembra de los cultivos.
La aplicación tópica en dos capas garantiza un aporte intensivo de nutrientes a lo largo de toda la temporada de crecimiento, lo que aumenta la eficacia de esta técnica con respecto a las aplicaciones tópicas dispersas y monocapa.
Tabla. Eficacia de la aplicación de fertilizantes tópicos en dos capas.
| Patatas | ||||
| Maíz | ||||
| Centeno de invierno | ||||
| Trigo de invierno | ||||
| Cebada | ||||
| Avena | ||||
| Remolacha azucarera | ||||
| Col | ||||
| Pepinos | ||||
El esparcimiento es menos eficiente, pero se ha utilizado en nuestro país durante décadas. El abono básico se aplica mediante sembradoras de abono, esparcidoras de abonos minerales y esparcidoras aéreas.
En función de las condiciones naturales y económicas, el abono principal (antes de la siembra) se aplica anualmente a cada cultivo, a veces, por ejemplo, bajo los cereales de primavera con resiembra de gramíneas perennes — inmediatamente bajo el cultivo de cobertura para aportar una dosis total de fósforo, a veces combinada con el potasio, él y las gramíneas cultivadas de uno o dos años. Esto se conoce como aplicación periódica o de reserva. Esto puede incluir la fosforización de los suelos, la aplicación de fertilizantes orgánicos o la dosificación específica de un cultivo anual con tres cultivos al mismo tiempo.
Numerosos experimentos en los que se comparan dosis equivalentes en diferentes suelos y zonas climáticas demuestran que la aplicación periódica (una vez cada 3 años) de fertilizantes de fósforo a los cultivos anuales suele ser más eficaz que la anual. En los cultivos forrajeros y frutales perennes este método es aún más eficaz.
Cuando el abono básico se aplica en dosis calculadas en los cultivos de cereales, la eficacia del método de aplicación en hileras disminuye. Por ejemplo, la aplicación en hilera de superfosfato granulado a razón de 10 kg/ha en el fondo del fertilizante principal N60P60K60 no proporcionó un aumento significativo del chernozem lixiviado del campo experimental de la Universidad Agraria de Altai.
Abono de siembra (abono de hilera) o abono de plantación
El abono de siembra (abono de hilera) o abono de plantación está diseñado para cubrir las necesidades nutricionales de las plantas desde la germinación hasta la plena emergencia. Por regla general, no supera el 2-10% de la dosis total. Lo más frecuente es el uso de fosfatos solubles en agua y, con menor frecuencia, de fosfatos-nitrógeno o de fosfatos-nitrógeno-potasio.
Este es el método local más eficaz de aplicación al mismo tiempo que se siembran las semillas, en forma de cordón (tira) debajo de ellas o en el lateral a una distancia de 2-3 cm. También se denomina el primer método obligatorio de fertilización en todos los cultivos y en todas las zonas edafoclimáticas. Las dosis de fertilizantes en cualquier método de aplicación, especialmente en la aplicación en hileras, deben ser óptimas, ya que un aumento de la concentración de la solución del suelo y de la presión osmótica puede provocar el aclareo y, en exceso, el fracaso del cultivo y una reducción de la productividad global.
Tabla. Dosis óptimas y máximas (kg/ha de sustancia activa) y composición del abono de presiembra de los principales cultivos en la zona de Non-Chernozem[ref]Yagodin B.A., Zhukov Y.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry/ Editado por B.A. Yagodin. - Moscú: Kolos, 2002. - 584 págs.: ilustración[/ref]
| Cereales de grano | ||
| Leguminosas | ||
| Hierbas | ||
| Maíz | ||
| Patatas | ||
| Remolacha (todos los tipos) | ||
| Lino | ||
| Verduras |
El objetivo principal de la fertilización previa a la siembra es mejorar la nutrición de las raíces durante el primer período de vida de la planta. Este método fue desarrollado en Rusia por A.E. Zaykevich en 1880. Por primera vez, se aplicó fertilizante en las hileras durante el cultivo de la remolacha azucarera; posteriormente se utilizó superfosfato para la siembra de cereales y otros cultivos. Hoy en día, existen sembradoras combinadas especiales para la siembra simultánea de semillas y abono. Con este método, el abono puede aplicarse directamente en los agujeros al plantar las patatas o los plantones. Con este método, se aplican pequeñas dosis de abono.
Al abonar con una sembradora, las semillas están separadas del abono por una capa de tierra. Durante la germinación, las semillas y las plántulas jóvenes, que son muy sensibles a las altas concentraciones de sal, no entran en contacto con el fertilizante. Esta sensibilidad suele ser mayor en las plantas con semillas pequeñas.
El suministro de nutrientes a las plantas en el primer periodo de vida es importante para su posterior desarrollo. Como plantas jóvenes, son especialmente sensibles a la falta de nutrientes. La aplicación de pequeñas dosis de abono, ya sea por hileras o por nidos, proporciona a las plantas jóvenes unas condiciones nutricionales favorables, por lo que pueden desarrollarse más rápidamente y resistir más fácilmente las condiciones desfavorables.
Unas condiciones nutricionales favorables al principio del crecimiento permiten a las plantas jóvenes desarrollar un sistema radicular fuerte en menos tiempo, lo que les permite aprovechar mejor los nutrientes del suelo y el abono básico en el futuro.
Hay una mayor necesidad de las plantas en los fertilizantes de fósforo en el período temprano de la vegetación, que se asocia con la participación de fósforo en los procesos de síntesis e hidrólisis de los hidratos de carbono. La descomposición de los polisacáridos almacenados en monosacáridos se debe a la fosforólisis. Los fertilizantes fosforados, que se aplican en hileras junto con las semillas, contribuyen al gasto económico de las sustancias plásticas de la semilla debido a una hidrólisis más lenta del almidón y a una menor actividad de las enzimas oxidativas. Cuando las plantas desarrollan un aparato asimilador, el fósforo conduce a un aumento de la hidrólisis del almidón en la semilla, que se utiliza más eficazmente para los procesos de crecimiento.
Bajo la influencia del nitrógeno, aumentan la hidrólisis del almidón, la intensidad de la respiración y la actividad de las enzimas oxidativas, lo que conduce al consumo prematuro de sustancias plásticas por parte de la semilla. Para eliminar el efecto negativo del nitrógeno en los procesos del metabolismo de las semillas antes de que se forme el aparato fotosintético, es necesario un cierto aislamiento del nitrógeno fertilizante de la semilla. Un efecto positivo sostenido de la aplicación de fertilizantes nitrogenados en hileras cerca de las semillas puede esperarse sólo para suelos no ácidos saturados de calcio, suficientemente provistos de fósforo disponible para la planta y necesitados de nitrógeno, así como para plantas con semillas con grandes reservas de carbohidratos (trigo, avena, cebada).
La aplicación de nitrógeno en la solución nutritiva aumenta significativamente el contenido de fósforo en las fracciones nitrogenadas de los compuestos organofosforados, especialmente en la fracción nucleoproteica — sustancias que desempeñan un papel en la diferenciación de los tejidos meristemáticos, es decir, las vías de influencia efectiva de los fertilizantes en los procesos de formación de las plantas.
La violación de la proporción óptima de nitrógeno y fósforo al comienzo del crecimiento conduce a la interrupción de la síntesis de aminoácidos, nucleoproteínas, que determinan el crecimiento inicial de las plantas. Por lo tanto, se sugiere que en los suelos pobres en nitrógeno, se apliquen pequeñas dosis de nitrógeno en la siembra junto con el fertilizante de fósforo. En los suelos de baja fertilidad con un contenido insuficiente de nitrógeno se recomienda aplicar un abono nitrogenado a las filas durante la siembra, además de un abono fosfórico-potásico en la dosis de 5-10 kg/ha de nitrógeno.
Se recomiendan el ammophos y la nitrophoska como abono de presiembra. La gran eficacia del abono de presiembra está confirmada por numerosos datos obtenidos en diferentes regiones de Rusia y del extranjero. Además, los fertilizantes aplicados en las hileras durante la siembra se amortizan en gran medida.
La composición de los fertilizantes aplicados por hilera y su eficacia vienen determinadas por las características biológicas de los cultivos, las propiedades agroquímicas y la fertilidad del suelo, las propiedades y formas de los fertilizantes, la fertilización previa de los campos. El superfosfato granulado aplicado en las hileras durante la siembra tiene un gran efecto. Esto se debe al aumento de la demanda de fósforo de los cultivos al principio de la temporada de crecimiento y, gracias a la granulación y a la aplicación tópica, los procesos de retrogradación del superfosfato de ácido fosfórico avanzan más lentamente debido al menor contacto con el complejo absorbente del suelo. Debido a la forma hidrosoluble del P2O5 en el superfosfato y a su proximidad al sistema radicular, las plantas lo utilizan activamente. La tasa de utilización de P2O5 del superfosfato en la aplicación local es 2-3 veces mayor que en la aplicación dispersa. El fósforo mejora el desarrollo del sistema radicular, aumentando así la resistencia de las plantas a la sequía y a otras condiciones adversas.
Tabla. Eficacia comparativa del superfosfato granulado cuando se aplica en hileras y disperso bajo el cultivador[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]
| Cultivos de invierno | ||||||
| Cultivos de primavera | ||||||
El abono en el lecho de siembra (abono en hileras) se aplica localmente durante la siembra de los cereales, en los hoyos (zócalos) durante la siembra de los cultivos hortícolas, lo que aumenta el coeficiente de utilización de los nutrientes. Dosis de abono en línea — 5-10 kg de nitrógeno, fósforo y potasio por 1 ha.
Los fertilizantes fosfatados -superfosfato granulado, ammophos- son los más eficaces en la fertilización en hileras. En suelos con un bajo contenido de fósforo disponible, la fertilización en hileras con superfosfato se lleva a cabo a una dosis de 10 kg de la sustancia activa/ha, lo que proporciona un aumento del rendimiento de grano del trigo de primavera en 0,26 t/ha.
Abono post-siembra (abono de cobertura o de mantenimiento)
La fertilización posterior a la siembra, o abono de cobertura, se utiliza para producir altos rendimientos y mejorar la calidad de los cultivos. Se utiliza para aumentar la nutrición de las plantas durante determinados periodos de desarrollo y para complementar o mejorar el efecto del abono principal. La combinación de estos métodos garantiza una nutrición óptima de las plantas durante el periodo de crecimiento. La fecundación representa el 20-30% de la dosis total.
La fertilización se lleva a cabo en la superficie, incrustada en el suelo, dispersa y local, abonos secos y líquidos, radiculares y foliares. El abono con nitrógeno es necesario para los cereales de invierno y las gramíneas perennes.
La fertilización es especialmente importante en suelos de composición granulométrica ligera y en zonas con suficiente humedad. Por ejemplo, cuando se cultivan cereales de invierno y cultivos en hilera en suelos de tepes y en la estepa forestal del norte, es eficaz el abonado de cobertura en suelos franco-arenosos con baja capacidad de absorción, que requieren una aplicación fraccionada de fertilizantes. La aplicación de la tasa completa de fertilizantes en estas zonas en la recepción principal conduce a grandes pérdidas de nutrientes por lixiviación de la capa de raíces, lo que reduce la eficacia de los fertilizantes y aumenta el impacto negativo en el medio ambiente.
A veces se dan las condiciones para fertilizar los cultivos en hilera en zonas con una humedad insuficiente: con una humedad del suelo suficiente durante el periodo de vegetación de primavera-verano y una aplicación de fertilizantes insuficiente en la aplicación principal. La fertilización puede realizarse superficialmente en el suelo, en el suelo durante la vegetación de la planta y la fertilización foliar, en la que la solución fertilizante se aplica directamente a las partes vegetativas de las plantas.
El tratamiento de superficie se utiliza principalmente para los cultivos continuos. Un método eficaz para el trigo de invierno, por ejemplo, es la fertilización temprana en primavera. El abono se aplica con máquinas sembradoras de abono, ya sea por tierra o con aviones y helicópteros especialmente adaptados.
La fertilización de los cultivos en hilera, como la remolacha azucarera, el algodón, el maíz y las patatas, está muy extendida. Los fertilizantes se aplican mediante alimentadores de plantas o dispositivos especiales para herramientas de cultivo entre hileras.
Sobre la eficacia del recebo influyen las condiciones naturales; la humectación durante el periodo de vegetación; la fertilidad del suelo y la composición granulométrica; las características biológicas de los cultivos; las propiedades de los fertilizantes; las condiciones de la agrotecnia.
La eficacia de la fertilización depende del tipo y la forma de los fertilizantes. Los fertilizantes de fósforo en la tasa completa se aplican más a menudo en la recepción básica antes de la siembra, que como resultado de la fijación química, prácticamente no se pierden del suelo. Tampoco hay una pérdida significativa de potasio cuando se utilizan fertilizantes potásicos en la aplicación principal, excepto en suelos ligeros y con suficiente humedad. Por lo tanto, la mayor parte de la dosis de este fertilizante se aplica antes de la siembra.
Los fertilizantes nitrogenados son los más móviles, ya que todas las formas de nitrógeno en buena humedad y temperatura óptima, como resultado de la nitrificación, se convierten en la forma de nitrato, que no está ligada al suelo y migra a lo largo del perfil con la humedad. Por lo tanto, la aplicación de una dosis completa de fertilizante nitrogenado antes de la siembra en invierno puede provocar pérdidas significativas de nitrógeno con el agua de deshielo.
La alimentación de los cereales de invierno y de los cultivos en hilera se realiza principalmente con fertilizantes nitrogenados en forma de nitrato, que se desplazan rápidamente con la humedad del suelo y llegan a la parte de absorción activa del sistema radicular.
Debido a sus características biológicas, muchos cultivos no pueden tolerar una mayor concentración de sales, sobre todo al principio de la vegetación. Por lo tanto, dosis más altas de fertilizantes minerales antes de la siembra pueden tener un efecto negativo en el desarrollo inicial, mientras que se requieren dosis más altas de nutrientes en períodos posteriores. Por tanto, la fertilización permite regular la nutrición de las plantas en función de las fases de crecimiento.
El efecto de la fertilización viene determinado por la aplicación de un conjunto de técnicas de cultivo. Por ejemplo, al regar los cultivos de cereales, el abonado por encima es un método para aumentar el rendimiento y mejorar la calidad del grano. En las zonas de cultivo de regadío antiguo cuando se cultiva algodón, la aplicación de una dosis completa de nitrógeno antes de la siembra siempre da menos resultados que la aplicación en varios métodos. Esto se debe a que durante el riego el fertilizante nitrogenado migra con el agua de riego a lo largo del perfil del suelo, mientras que en primavera, con las corrientes de agua ascendentes, sube a la superficie y se concentra en las capas superiores, donde el sistema radicular está casi ausente.
La fertilización foliar tardía de los cultivos se realiza con soluciones fertilizantes. La fertilización foliar tardía es la más práctica para aumentar el contenido de proteínas del grano y mejorar otros indicadores de la calidad del trigo.
El mejor fertilizante foliar para el trigo es la urea, que llega a la superficie de la hoja y es utilizada directamente por el trigo para la síntesis de proteínas, lo que explica el efecto positivo de la alimentación foliar del trigo con urea durante la emergencia de la espiga y la floración. Al principio de la maduración de la leche, el grano contiene hasta el 40-50% de todo el nitrógeno en la maduración completa del grano, al principio de la maduración de la cera — hasta el 80%, el resto del nitrógeno entra en el grano en la maduración de la cera. La aplicación de fertilizantes nitrogenados en el momento de la maduración de la leche incrementa el contenido de nitrógeno del grano y aumenta el rendimiento.
El efecto positivo de la urea se explica por el hecho de que es una fuente de nutrición de nitrógeno y sustancia fisiológicamente activa, activa los procesos del metabolismo del nitrógeno, en particular la formación de grupos sulfhidrilos de los aminoácidos metionina, cisteína y glutatión tripéptido. Los aminoácidos que contienen grupos SH intervienen en el metabolismo, el crecimiento y la formación de los órganos reproductores. La urea también afecta al régimen hídrico de las plantas: la fertilización nitrogenada tardía incrementa la hidratación de los coloides al aumentar la cantidad total de nitrógeno, las proteínas solubles en agua y las no extraíbles. También aumenta la cantidad de agua firmemente ligada y la capacidad de retención de agua de las hojas.
El mecanismo de absorción de minerales por las hojas es similar al de las raíces. El primer paso en la absorción de iones de la solución es la adsorción por intercambio: el proceso procede muy rápidamente en la superficie absorbente. En las raíces y en las hojas, la absorción de sales de la solución depende del pH del medio, de la concentración de la solución, de la composición de las sales, del tiempo que la solución está en contacto con la superficie absorbente y de la edad del órgano absorbente.
En una planta existe una relación entre todos los procesos vitales, incluida la nutrición radicular y foliar. Por lo tanto, la fertilización foliar aumenta, en determinadas condiciones, la eficacia del abono aplicado al suelo y la eficacia de la utilización de la fertilidad del suelo. El vínculo en este caso es la fotosíntesis.
Al aumentar la intensidad de la fotosíntesis, los fertilizantes foliares proporcionan una afluencia de materia orgánica y material energético a las raíces, lo que conduce a un aumento de la respiración, un rápido crecimiento de las raíces, un aumento de su superficie de absorción, lo que a su vez conduce a una mayor absorción de minerales. Por otra parte, el suministro de nutrientes a las hojas conduce a la unión y retención de los productos de la fotosíntesis en el lugar de su formación, lo que debería tener un efecto negativo en la actividad de las raíces y conducir a una disminución del rendimiento. El efecto negativo de la fertilización foliar sobre la productividad de las plantas suele observarse cuando se aplica en la primera mitad de la temporada de crecimiento, cuando predominan los procesos sintéticos. Un efecto positivo, especialmente en la calidad del rendimiento, aparece cuando el tratamiento foliar se realiza después de la floración, en el período en que predominan los procesos de hidrólisis.
La presencia de un mayor número de azúcares en las plantas después de la floración permite una absorción más intensa del nitrógeno aplicado a las hojas sin afectar a la absorción de nitrógeno por las raíces. Teniendo en cuenta que en este periodo la actividad absorbente de las raíces se reduce, la competencia por los azúcares como producto de la fotosíntesis entre las hojas y las raíces es más débil. El nitrógeno suministrado a través de las hojas está bien distribuido por toda la planta. Una distribución normal del fósforo entre las partes de la planta es posible cuando llega a través de las raíces.
La fertilización nitrogenada del trigo durante la emergencia de la espiga y la floración es una aplicación adicional en el sistema de fertilización, pero no excluye la aplicación principal, la fertilización de finales de otoño y principios de primavera.
El aumento del rendimiento de la fertilización foliar del trigo de invierno con urea se debe al aumento del peso absoluto del grano. Esta alimentación foliar aumenta el rendimiento de los cultivos de grano en 0,15-0,3 t/ha. La alimentación foliar del trigo con urea durante la espigadura, la floración y el inicio de la maduración láctica aumenta el contenido proteico del grano en un 1,5-2%. Cuando la alimentación foliar de la remolacha azucarera antes de la cosecha con el fertilizante de fósforo-potasio, el rendimiento aumentó en un 10%, el contenido de azúcar — en un 1%.
La alimentación foliar del trigo de invierno con solución de urea se lleva a cabo con la ayuda de aviones. La concentración de la solución puede aumentarse al 30%. La solución de superfosfato en una proporción de 1:4, con una concentración de P2O5 de alrededor del 5%, se prepara durante 1-2 días debido a la lenta disolución, con agitación periódica. Las sales de potasio son muy solubles en agua, por lo que sus soluciones pueden prepararse el día anterior a la pulverización. La concentración de la solución de cloruro de potasio es del 3%, es decir, 25-30 kg de cloruro de potasio por 800 litros de agua. Cuando se pulveriza desde un avión, la altura de vuelo debe ser de aproximadamente 5 m. La capacidad del avión AN-2 es de 8-10 ha por hora de vuelo o 50-70 ha por día de trabajo, el consumo de solución es de 800 l/ha.
La fertilización posterior a la siembra es eficaz en condiciones:
- Abonado temprano en primavera de los cultivos de invierno y de las hierbas perennes con fertilizantes nitrogenados a una dosis de 30 kg de sustancia activa/ha. El nitrato de amonio, el sulfato de amonio y la urea se utilizan para fertilizar.
- Abone los cultivos en hilera con fertilizantes nitrogenados y potásicos en suelos ligeros en condiciones de humedad y riego suficientes. La dosis de fertilizante en la alimentación N — 30-40 kg/ha, K2O — 30 kg/ha.
- A altas tasas estimadas de fertilizantes para cultivos sensibles a la alta concentración de sales en la solución del suelo.
- En campos de heno y pastos cultivados a largo plazo. Las altas tasas calculadas de fertilizantes y su aplicación de una sola vez aumentan el contenido de nitrógeno y potasio en el forraje de los pastos, lo que provoca enfermedades en los animales. Por lo tanto, la tasa calculada se divide en varias dosis y se realiza una aplicación fraccionada después de cada ciclo de siega o pastoreo.
- Fertilización del trigo de invierno y de primavera con nitrógeno en función de los resultados del diagnóstico de la planta durante la espiga y la maduración de la leche para aumentar el contenido de proteínas y la calidad del gluten del grano.
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 Y.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry / Editado por B.A. Yagodin. — Moscú: Kolos, 2002. — 584 p.: ill.
Fundamentos de Agronomía: Tutorial/Y.V. Evtefeev, G.M. Kazantsev. — M.: FORO, 2013. — 368 p.: ill.
Métodos para determinar las dosis de abono
Todos los métodos de determinación de las dosis de fertilizantes se basan en datos procedentes de experimentos de campo y de producción a largo plazo o episódicos, y difieren en cuanto a la exhaustividad y la precisión con que reflejan los patrones de las relaciones planta-suelo-fertilizante.
Todos los métodos existentes y sus modificaciones para determinar las dosis de abono pueden dividirse en:
- métodos de generalización de los resultados de los experimentos con dosis empíricas de abono;
- métodos de generalización de los resultados de los experimentos con la ayuda de los balances de nutrientes.
Todos estos métodos de optimización de las dosis de fertilizantes permiten predecir de forma bastante objetiva el rendimiento de los cultivos. Pero, a pesar de ello, requieren una mejora en cuanto a un enfoque global que tenga en cuenta las condiciones de crecimiento de los cultivos y la rentabilidad económica de los fertilizantes.
Métodos basados en datos generalizados con dosis empíricas de abono
La generalización de los resultados de los experimentos de campo realizados bajo la dirección metódica de la Red Geográfica del Instituto Panruso de Fertilizantes y Ciencias del Suelo en todas las zonas edafoclimáticas con diferentes cultivos permitió determinar la eficacia de ciertos tipos de fertilizantes en diferentes tipos de suelos y las dosis de fertilizantes orgánicos y minerales para los principales cultivos en diferentes tipos y subtipos de suelos. Posteriormente, se llevó a cabo la diferenciación de las dosis dentro de las diferencias del suelo, teniendo en cuenta el aporte de nutrientes por parte de los predecesores y las características varietales de los cultivos.
A partir de los resultados generalizados de los experimentos se han desarrollado las dosis, las fechas óptimas y los 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 la Red Geográfica de Experimentos del Instituto Panruso de Fertilizantes y Ciencias del Suelo y el Servicio Agroquímico del CINAO, se recomendaron las dosis óptimas de macrofertilizantes para los principales cultivos, así como las dosis y los métodos de aplicación de microfertilizantes para las principales zonas edafoclimáticas de Rusia en los tipos de suelo predominantes con contenido medio de fósforo móvil y potasio intercambiable.
Tabla. Dosis óptimas de fertilizantes minerales (kg/ha) para los principales cultivos (resumido por Litvak, 1990)
| Trigo de invierno | Tierra no negra | |||
| Bosque-estepa | ||||
| Estepa | ||||
| Maíz | Bosque-estepa | |||
| Estepa | ||||
| Patatas | Tierra no negra | |||
| Bosque-estepa | ||||
| Estepa | ||||
| Cultivos de ensilaje | Tierra no negra | |||
| Bosque-estepa | ||||
| Estepa | ||||
| Remolacha azucarera | Tierra no negra | |||
| Bosque-estepa | ||||
| Estepa |
Tabla. Dosis y métodos de aplicación de microfertilizantes para los principales cultivos (resumido por Litvak, 1990)
| Cereales de grano | |||||
| Remolacha (todos los tipos) | |||||
| Leguminosas de grano | |||||
| Verduras y patatas | |||||
| Lino | |||||
| Hierbas leguminosas | |||||
| Hierbas en cereal | |||||
Las instituciones regionales de investigación ofrecen recomendaciones más específicas para los cultivos, los tipos de suelo, los subtipos y las variedades, indicando los niveles de rendimiento previstos, la fertilidad del suelo y en combinación con las dosis de fertilizantes orgánicos.
En cada conjunto de condiciones naturales y económicas específicas de los territorios, sobre la base de al menos 7-10 experimentos reproducibles con un cultivo o variedad, las instituciones regionales de la Red Geográfica de Experimentos y el Servicio Agrohim determinarán los indicadores cuantitativos de la eficiencia de los fertilizantes:
- aumento del rendimiento a partir de la dosis óptima;
- aportaciones de elementos por unidad de producto principal y subproducto, y coeficientes de utilización de elementos del suelo y de fertilizantes;
- las tasas de retorno o la intensidad de los saldos de los elementos;
- factores de corrección de las dosis en función de la clase de suelo;
- tasas de insumos de fertilizantes minerales para producir una unidad de aumento y rendimiento en total;
- niveles óptimos de contenido de nutrientes en el suelo;
- costes estándar de los fertilizantes por unidad de cambio en el contenido de formas móviles de elementos en el suelo;
- indicadores clave de la calidad de los productos;
- indicadores económicos de la eficacia de los fertilizantes;
- modelos matemáticos que describen la relación entre la productividad de los cultivos, la fertilidad del suelo, las dosis de fertilizantes, el clima y los factores agrotécnicos;
- niveles de limitaciones medioambientales en el uso de fertilizantes.
A partir de los resultados, se elaboran recomendaciones específicas de dosis y proporciones de abono, pero incluso en este caso es necesario ajustar las dosis a la explotación, la agrocenosis y el campo concretos.
Este grupo de métodos incluye también el cálculo de las dosis según las normas de aportación de fertilizantes minerales para todo el cultivo mediante la fórmula:
D = Y ⋅ H1 ⋅ Kn,
o incremento del rendimiento:
D = ΔY ⋅ H2 ⋅ Kn,
donde D es la dosis de N, P2O5, K2O para el rendimiento o incremento deseado, kg/ha al día; Y y ΔY son el rendimiento o incremento deseado respectivamente, t/ha; H1 y H2 son las tasas de consumo de fertilizantes por unidad de rendimiento e incremento, kg al día; Kn es un factor de corrección para la clase de suelo por disponibilidad de fósforo y potasio; cuando se calculan las dosis de nitrógeno Kn = 1.
Las normas de consumo de fertilizantes y los coeficientes de corrección de las dosis de fertilizantes se especifican en las recomendaciones regionales de los institutos de investigación, estaciones experimentales agrícolas, centros y estaciones de Agrohimsluzhba.
La tercera vertiente del grupo de métodos, basada en la generalización de datos con dosis empíricas de abono, es la búsqueda de relaciones matemáticas entre los rendimientos y las dosis de abono. El primer intento de este tipo fue realizado en 1905 por el científico alemán E.A. Mitscherlich, que propuso la siguiente ecuación:
lg (A — Y) = lg A — C ⋅ x,
donde A — rendimiento máximo posible; Y — rendimiento real; C — coeficiente de proporcionalidad que caracteriza la dependencia entre el rendimiento y la dosis de abono; x — dosis de abono.
La cuarta dirección del grupo de métodos es el desarrollo de modelos de regresión basados en los resultados de la planificación, realización y evaluación estadística de los resultados de experimentos multifactoriales con dosis empíricas de fertilizantes. La ecuación con potencias de 0,5 y 1 para los factores y de 0,5 para las interacciones por pares resultó ser el mejor modelo matemático para determinar la relación cuantitativa entre los rendimientos y las dosis de fertilizantes:
Y = a0 + a1N0,5 + a2N + a3P0,5 + a4P + a5K0,5 + a6K + a7(NP)0,5 + a8(NK)0,5 + a9(PK)0,5,
donde Y es el rendimiento; a0 es el término libre de la ecuación; a1, a2, …, a9 son términos que describen la acción y la interacción de los factores; N, P, K son las dosis de abono.
La quinta dirección de este grupo de métodos es el desarrollo de modelos matemáticos con tecnología informática para determinar las dosis óptimas de fertilizantes para los cultivos, teniendo en cuenta la dependencia funcional de múltiples factores ambientales:
Y = f(xn),
donde Y es el rendimiento; xn son las variables que afectan al rendimiento, por ejemplo, las dosis y proporciones de los fertilizantes, la clase de suelo y la composición granulométrica, las condiciones meteorológicas, las características varietales, los antecesores, etc.
Diversas instituciones de investigación han desarrollado paquetes de software para la determinación de las dosis de fertilizantes a partir de los resultados resumidos de los experimentos de campo, los análisis y las observaciones. Así, el CINAO desarrolló el complejo de software RADOZ (abreviatura de las palabras rusas para «dosis racionales»), que se actualizó a RADOZ-2 y posteriormente a RADOZ-3. La modernización está relacionada con el aumento del número de factores que afectan al rendimiento de los cultivos.
La aplicación práctica de cualquiera de estos métodos y modificaciones evita errores graves en la aplicación de fertilizantes. Sin embargo, se determinan empíricamente sin tener en cuenta las necesidades biológicas de nutrientes de los cultivos y no responden a la cuestión de las condiciones del suelo; con ellos, a pesar de los factores de corrección, es imposible cuantificar el equilibrio de elementos sin cálculos especiales.
Métodos basados en datos generalizados mediante cálculos de balance
Este grupo de métodos se basa en las características biológicas de los cultivos y variedades en el consumo de nutrientes para crear los rendimientos de alta calidad previstos con la regulación simultánea de la fertilidad del suelo (clase, cultivo) en condiciones naturales y económicas específicas. El consumo de nutrientes y fertilizantes de los cultivos está determinado por los resultados de los experimentos de campo y de producción, lo que transforma el método de campo de empírico a analítico, lo que permite pasar de la afirmación de los incrementos de rendimiento a la predicción de su eficiencia.
Este grupo de métodos es prometedor, en primer lugar, para regiones con suficiente humedad y agricultura de regadío, donde el factor limitante para obtener rendimientos elevados y sostenibles es la falta de nutrientes, y el suministro con fertilizantes es lo suficientemente alto — no menos de 100 kg/ha a.m.
Las características detalladas del suelo están disponibles en los mapas de suelos y agroquímicos, que toda explotación debería tener. La utilización de los nutrientes del suelo por parte de determinados cultivos se determina mediante coeficientes de utilización (CEN) o mediante factores de corrección de las dosis, en función de la fertilidad del suelo específico.
Las diferencias en la fertilidad efectiva del suelo y en el cultivo también pueden contabilizarse mediante coeficientes de equilibrio diferencial de uso de fertilizantes minerales y orgánicos de los indicadores de equilibrio relativos, es decir, las tasas de retorno, las intensidades de equilibrio y los coeficientes de uso diferencial de fertilizantes.
Existen muchos métodos y modificaciones de los cálculos de equilibrio para determinar las dosis óptimas de abono.
Tabla. Coeficientes diferenciales de uso de elementos nutritivos de los fertilizantes orgánicos y minerales en la zona de tierra no negra (promedio para la rotación de cultivos), %[ref] Yagodin B.A., Zhukov Y.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry/Ed. by B.A. Yagodin. - Moscú: Kolos, 2002. - 584 págs.: ilustración[/ref].
Ejemplo. Es necesario determinar las dosis óptimas de fertilizantes minerales en combinación con 20 t/ha del estiércol semidescompuesto que contiene 0,4% de N, 0,2% de P2O5 y 0,5% de K2O para obtener 4,0 t/ha de grano con una relación grano/paja de 1: 1,5, trigo de invierno Myronivska 808 en suelo calcáreo medio podológico con contenido de fósforo y potasio (según Kirsanov) respectivamente 70 y 100 mg/kg (3ª clase) y pH del extracto salino 6,2 (6ª clase), precursor — mezcla de veza y avena bajo la cual se introdujo N60P60K60.
Los gráficos de disponibilidad de nitrógeno hidrolizable y mineral del suelo no suelen realizarse debido a la alta variabilidad de estos indicadores incluso durante un mes; por lo tanto, la disponibilidad de nitrógeno hidrolizable se determina de forma analítica o tentativa por el contenido de materia orgánica, el nitrógeno total o por el fósforo o el potasio que se encuentran en un mínimo. Como el contenido de nitrógeno en el humus es en promedio 4%, y, de acuerdo con los datos generales del Instituto Panruso de Fertilizantes y Agroquímica, sus formas hidrolizables 4-7%, a continuación, en el 2,5% del contenido de humus del suelo de nitrógeno total será de 0,1%, y hidrolizable — 0,004%, o 40 mg/kg. Para determinar la disponibilidad de nitrógeno para el elemento en el mínimo de la clasificación de suelo aceptada, se utiliza su contenido correspondiente a la misma clase que el elemento en el mínimo.
En todos los métodos y modificaciones, el aporte de un cultivo o variedad en nutrientes para crear el rendimiento previsto se determina por el coste por unidad de principal y la cantidad correspondiente de subproductos a partir de libros de referencia y recomendaciones zonales, regionales. O seleccione un campo de la explotación en el que ya se haya alcanzado un nivel de rendimiento cercano a la variedad, tome muestras de grano y paja y sométalas a un 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% el rendimiento económico con el rendimiento previsto será
N 130 (2,5-40 + 0,5-60) kg,
P2O5 46 (0,8-40 + 0,2-60) kg,
K2O 96 (0,6 -40 + 1,2-60) kg,
y costes para 1 t de grano con la correspondiente cantidad de paja, respectivamente N 130:4 = 33 kg, P2O5 46:4 = 12 kg, K2O 96:4 = 24 kg.
A continuación, se utilizan los métodos básicos para calcular el balance elemental, sobre un excedente, sobre un balance relativo, basado en uno o una combinación de varios métodos.
Método de equilibrio elemental
El método de balance elemental es el más común y el menos preciso, ya que utiliza coeficientes de uso de elementos del suelo (CEN) muy variables y los factores de uso de fertilizantes de diferencia más estable. Los cálculos se realizan mediante la fórmula:
D = (Bf — S⋅Kp — O⋅Ko — P⋅K1 — R⋅Kr) / K2,
donde D — dosis de N, P2O5 y K2O, kg/ha a.s.; Bf — exportación económica de un elemento con un rendimiento planificado, kg/ha; S — stock (contenido) de formas móviles de un elemento en el suelo, kg/ha; Kp — coeficiente de utilización de elementos del suelo (CEN), fracciones de uno (al 10% — 0,1; 20% — 0,2, etc. ); O — cantidad de elemento en el abono orgánico, kg/ha; Ko — coeficiente de diferencia de uso del elemento en el abono orgánico, fracciones de uno; P — cantidad de elemento en el abono de precultivo y/o en los residuos de precultivo después de la cosecha, kg/ha; K1 — coeficiente de diferencia de uso del abono y/o de los residuos de precultivo, fracciones de uno; R — abono de pre-siembra (hilera), kg/ha a.s. in; Kr — coeficiente de diferencia de uso del fertilizante de presiembra, fracciones de uno; K2 — coeficiente de diferencia de uso del fertilizante en la aplicación de presiembra, fracciones de uno.
Para este ejemplo, las dosis óptimas según este método sobre el fondo de 20 t/ha de estiércol son las siguientes:
DN = (130 — 120⋅0,2 — 80⋅0,25 — 60⋅0,05) / 0,70 = 118 kg (≈ 120 kg);
DP2O5 = (46 — 210⋅0,05 — 40⋅0,35 — 60⋅0,1 — 10⋅0,5) / 0,20 = 21 + 10 (en la siembra) kg = 31 kg (≈ 30 kg);
DK2O = (96 — 300⋅0,1 — 100⋅0,55 — 60⋅0,1) / 0,65 = 7,7 kg (≈ 10 kg).
Este método está muy extendido, ya que tiene en cuenta todas las entradas y salidas de nutrientes.
Cuando se utiliza el método de equilibrio elemental, se tiene en cuenta lo siguiente
- la eliminación de nutrientes por parte del cultivo;
- el contenido de nutrientes móviles del suelo;
- el coeficiente de utilización de los nutrientes del suelo;
- coeficiente de uso de nutrientes de los fertilizantes;
- masa de la capa superior del suelo o del suelo para el que se hace el cálculo.
Los indicadores agroquímicos de disponibilidad de nutrientes del suelo en mg de nitrógeno, fósforo y potasio por 100 g de suelo se convierten en kg/ha multiplicando por el coeficiente correspondiente a la diferencia de suelo y a la profundidad de la capa de cálculo. Por ejemplo, para la capa de 0-22 cm de los suelos de tepes-podzol es 30, es decir, la masa de 1 ha de la capa de tepes-podzol se considera igual a 3000 toneladas, para la capa de hasta 30 cm — el coeficiente es 40.
Este método de equilibrio también se aplica con mejoras y modificaciones. La objetividad del método depende de la fiabilidad de los datos enumerados, que pueden variar considerablemente en función de las propiedades del suelo, las condiciones meteorológicas, las dosis y formas de abono, el momento y el método de aplicación y otros factores.
Método de cálculo del aumento del rendimiento
El método de cálculo de los aumentos de rendimiento es más preciso que el anterior, ya que tiene en cuenta la disponibilidad de nutrientes de los suelos mediante factores de corrección de las dosis, que dependen menos de diversos factores que el CEN. Sin embargo, este método requiere conocer el rendimiento sin abono, que se determina mejor a partir de los datos de los experimentos con abono, según los cuales es de 2,0 t/ha en el caso que nos ocupa. El rendimiento también puede determinarse a partir del elemento que está en el mínimo mediante su coeficiente de utilización (CEN). El cálculo se realiza mediante la fórmula:
D = (Bp — O⋅Ko — P⋅K1 — R⋅Kr) ⋅ K3 / K2,
donde D — dosis de N, P2O5 y K2O, kg/ha del ingrediente activo; Bp — eliminación del elemento con el incremento de rendimiento previsto, kg; O — cantidad de elemento en el fertilizante orgánico, kg/ha; Ko — coeficiente de diferencia de uso del elemento del fertilizante orgánico, fracciones de uno; P — cantidad del elemento en el abono de precosecha y/o en los residuos de precosecha de poscosecha, kg/ha; K1 — coeficiente de diferencia de utilización del abono y/o de los residuos de precosecha, fracciones de uno; R — abono de presiembra (hilera), kg/ha del ingrediente activo; Kr — coeficiente de diferencia de utilización del abono en la presiembra, fracciones de uno; K2 — coeficiente de diferencia de utilización del abono en la presiembra, fracciones de uno; K3 — factor de corrección de la dosis en función de la clase de suelo, (para la 3ª clase para cereales, leguminosas y gramíneas es igual a 1).
Para el ejemplo anterior, utilizando este método, las dosis óptimas de fertilizantes minerales sobre un fondo de 20 t/ha de estiércol serían:
DN = (65 — 80⋅0,25 — 60⋅0,05) ⋅ 1,0 / 0,70 = 60 kg;
DP2O5 = (23 — 40⋅0,35 — 60⋅0,1 — 10⋅0,5) ⋅ 1,0 / 0,20 = 0 + 10 (en la siembra) kg = 10 kg;
DK2O = (48 — 100⋅0,55 — 60⋅0,1) ⋅ 1,0 / 0,65 = 0 kg (No es necesaria la aplicación de potasio).
En los métodos anteriores, la fertilización del cultivo anterior debe tenerse en cuenta a la hora de calcular las dosis de abono para el rendimiento o el incremento previsto. Si el cultivo anterior se desarrolló en suelos fertilizados, a los nutrientes del suelo calculados a partir del rendimiento del cultivo del año en curso, añádase un efecto posterior del fertilizante aplicado en una proporción del 10-15% del ingrediente activo original del mismo.
Por ejemplo, en un suelo no fertilizado se obtienen 20 t/ha de masa verde de maíz, cuyo rendimiento es de 50 kg de N, 20 kg de P2O5 y 70 kg de K2O. El maíz se coloca después de la remolacha azucarera, bajo la cual se colocaron 150 kg de N, 80 kg de P2O5 y 150 kg de K2O; el 15% de esta cantidad será 22,5 kg de N, 12 kg de P2O5 y 22,5 kg de K2O. Así, colocando el maíz después de la remolacha, se pueden cosechar aproximadamente 30 t/ha de materia verde sin necesidad de fertilización adicional. Con un rendimiento previsto de 50 t/ha, se necesitarán 50 kg de N, 20 kg de P2O5 y 70 kg de K2O adicionales para producir 20 t más de materia verde.
Cálculo de las dosis óptimas con la ayuda de los coeficientes de equilibrio del uso de fertilizantes, diferenciados por la fertilidad del suelo
El cálculo de las dosis óptimas con la ayuda de los coeficientes de equilibrio del uso de fertilizantes, diferenciados por la fertilidad del suelo, es el mejor método, ya que permite regular simultáneamente el suministro de nutrientes al suelo. Los cálculos para obtener el rendimiento previsto se realizan según la fórmula:
D = (Bf — OK1) / K2,
donde D es la dosis de N, P2O5 y K2O, en kg/ha de la sustancia activa; Bf es la exportación económica del elemento con el rendimiento previsto, en kg/ha; O es la cantidad del elemento en el abono orgánico, en kg/ha; K1 es el factor de diferencia de utilización del abono y/o de los residuos del cultivo anterior, fracciones de uno; K2 es el factor de diferencia de utilización del abono en la aplicación previa a la siembra, fracciones de uno.
Sobre un fondo de 20 t/ha de estiércol, las dosis de abono mineral son las siguientes:
DN = (130 — 80⋅0,45) / 0,9 = 104 kg (≈ 100 kg);
DP2O5 = (46 — 40⋅0,45) / 0,8 = 35 kg;
DK2O = (96 — 100⋅0,7) / 0,95 = 26 kg (≈ 30 kg).
Cálculo de las dosis óptimas de abono con tasas de retorno o intensidades de equilibrio
El cálculo de las dosis óptimas de abono con tasas de retorno o intensidades de equilibrio es más complicado, ya que es difícil tener en cuenta el efecto del abono por año con estos indicadores: para ello se introducen indicadores adicionales, como los coeficientes de distribución del efecto del abono por año, que se derivan de los coeficientes de diferencia y tienen los mismos inconvenientes.
Métodos para determinar las dosis de abono en relación con el aumento anual de la fertilidad del suelo y la eliminación de nutrientes de los cultivos
Ejemplo. D = 80 kg/ha — cantidad de fertilizante (a.i.) que debe aplicarse anualmente al suelo; L = 4 años — número de años después de la encuesta; B = 30 kg/ha — eliminación de nutrientes en promedio por año, kg/ha; K = 50% (0,5) — parte del elemento nutritivo que se destina a reponer los nutrientes del suelo en la capa arable, a partir del valor que caracteriza el balance positivo; M — aumento previsto del contenido de elementos nutritivos, mg por 100 g de capa arable.
El contenido de nutrientes en la capa arable, equivalente a 1 mg por 100 g de suelo, equivale a 30 kg de fósforo en la capa arable:
M = LK(D — B) / 30 = 4 ⋅ 0,5 ⋅ (80 — 30) / 30 = 3,3,
es decir, en 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. Utilice esta fórmula para determinar la dosis de abono de fósforo (kg/ha), suponiendo que el cultivo medio produce 30 kg/ha de fósforo al año y que el contenido del suelo debe aumentar, por ejemplo, 4 mg/100 g (M) en 5 años:
D = (30 ⋅ M / K + L ⋅ B) / L = (30 ⋅ 4 / 0,5 + 5 ⋅ 30) / 5 = 78 kg/ha de sustancia activa.
Este método permite determinar la dosis de abono para el rendimiento previsto, así como para la tasa de crecimiento de las reservas de nutrientes en el suelo y su cultivo.
Según el método de N.N. Mikhailov, las dosis de fertilizantes para los cultivos de cereales en suelos con bajo contenido de nutrientes y para los cultivos en hileras con contenido medio de nutrientes se calculan para el rendimiento previsto, teniendo en cuenta el aumento de la fertilidad del suelo.
Tabla. Posible eliminación de fósforo y potasio del suelo[ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov y otros; ed. por V.G. Mineev. - Moscú: Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. - 854 p.[/ref]
| Muy bajo | ||
| Bajo | ||
| Media | ||
| Alta | ||
| Muy alto | ||
En la tabla se indican los cálculos de las necesidades de fósforo y potasio para el cultivo previsto de centeno de invierno.
Tabla. Demanda y oferta de fósforo y potasio en la planificación del rendimiento del centeno de invierno 4 t/ha[ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov y otros; ed. por V.G. Mineev. - Moscú: Editorial del Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. - 854 p.[/ref]
| Disponibilidad del suelo | ||
| necesarios para formar un cultivo, kg | ||
| Posible eliminación del suelo, kg | ||
| es necesario que se garantice mediante el abono | ||
| Provisión con 20 toneladas de estiércol | ||
| Los abonos minerales son necesarios para proporcionar |
En este caso, el nitrógeno se optimiza mejor con el método NMIN (véase «Abonos nitrogenados«).
Aunque este método tiene en cuenta la fertilidad del suelo a la hora de calcular las necesidades de nutrientes para el rendimiento previsto, tampoco es muy preciso, ya que utiliza rangos demasiado amplios de utilización de fósforo y potasio por parte de las plantas del suelo. También se toman los coeficientes relativos de utilización de nutrientes de los fertilizantes orgánicos y minerales.
A lo largo de la rotación, el nitrógeno de los fertilizantes minerales se utiliza en una media del 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 del cultivo permite ajustar anualmente las tasas de utilización y realizar balances de nutrientes más fiables.
Los datos de la balanza permiten un cálculo más preciso de la dosis de abono en función de las condiciones específicas y del objetivo. Las dosis de abono calculadas para obtener el rendimiento previsto y un contenido determinado de nutrientes en el suelo se determinan mediante la fórmula:
D = B / K1 + K2(No — Nf) / (K3t),
donde D — dosis de nutrientes, kg/ha; B — eliminación de nutrientes por el cultivo previsto, kg/ha; K1 — coeficiente de utilización de nutrientes con respecto al efecto posterior; No — contenido de nutrientes objetivo en el suelo, mg/100 g; Nf — contenido real de nutrientes en el suelo, mg/100 g; K2 — coeficiente de conversión de mg/100 g a kg/ha; K3 — coeficiente de consumo de fertilizantes para aumentar el contenido de nutrientes en el suelo; t — tiempo para alcanzar el contenido de nutrientes objetivo en el suelo.
Ejemplo. Se necesita un rendimiento de grano de trigo de invierno de 40 с/ha (= 4 t/ha) y el contenido real de fósforo (Nf) de 10 mg por 100 g de suelo debe alcanzarse en 10 años. Con un rendimiento de grano de 40 c/ha, el trigo de invierno consume 48 kg/ha de P2O5 (B). Para determinar la dosis de fósforo, la eliminación (48 kg/ha) dividida por el coeficiente de su utilización por las plantas a partir de los abonos, teniendo en cuenta los efectos de, siempre que 2/3 del fósforo se introduzca con abonos minerales y 1/3 con abonos orgánicos, la tasa de utilización es de 0,4 (K1). Sería necesaria una aplicación de 120 kg/ha de P2O5.
El contenido medio de fósforo móvil en 10 años (t) se eleva a 10 mg, es decir, 5 mg por 100 g de suelo (No), lo que corresponde a 150 kg/ha (5 mg⋅30).
Según años de investigación, aproximadamente el 0,4 de la cantidad de fósforo (K3) aplicada en exceso de la dosis para el rendimiento previsto se destina a aumentar sus formas asimilables en el suelo. Para alcanzar un nivel determinado de contenido de formas móviles de fósforo en el suelo a lo largo de 10 años se necesitarían 375 kg/ha de P2O5 (150 kg:0,4), es decir, una media de 37,5 kg/ha al año manteniendo los rendimientos previstos. Dada esta cantidad, la dosis necesaria, calculada para producir el rendimiento previsto y un contenido de nutrientes determinado, sería de 157,5 kg/ha (120 + 37,5):
D = 0.48 / 0.4 + (10 — 5) ⋅ 30 / 0.4 = 120 + 37.5 = 158 kg P2O5/ha.
Cálculo de las dosis de abono en función de la evaluación del suelo
T.N. Kulikovskaya recomienda calcular las dosis de fertilizante en función de la evaluación de la puntuación del suelo. A partir de los datos experimentales se desarrolla el precio de la puntuación de la tierra cultivable, kg de producción por puntuación.
Tabla. Punto de precio de la tierra cultivable, kg de producción por un punto[ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov y otros; ed. por V.G. Mineev. - Moscú: Editorial del Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. - 854 p.[/ref]
Ejemplo. Rendimiento previsto del trigo de invierno de 50 kg/ha (= 5 t/ha) de grano. El suelo es franco-arenoso, puntuación de cultivo W = 58, precio de una puntuación para el trigo de invierno CW = 34 kg.
Propiedades agroquímicas del suelo: pH 6,0; humus — 1,8%; P2O5 — 14 y K2O — 12 mg por 100 g de suelo; peso volumétrico 1,3 g/cm3; peso de 20 cm de capa arable 2600 t. Factor de corrección de las propiedades agroquímicas K = 1,23.
En primer lugar, determine la cantidad de rendimiento que puede obtenerse de la fertilidad efectiva del suelo:
Y = W⋅CW⋅K = 58⋅34⋅1,23 = 24,2 c/ha (= 2.42 t/ha).
Por consiguiente, cuando se aplique el fertilizante, la ganancia de grano será de 25,8 c/ha (50-24,2) (tabla).
Tabla. Cálculo de las dosis de abono para el rendimiento previsto del trigo de invierno 50 c/ha (= 5 t/ha) de materia seca de 1 ha[ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov y otros; ed. por V.G. Mineev. - Moscú: Editorial del Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. - 854 p.[/ref]
| Aumento previsto del rendimiento del grano, 100 kg/ha | |||
| Realizado por 100 kg de grano, kg | |||
| Rendimiento total por incremento, kg/ha | |||
| Factor de utilización de fertilizantes minerales, % | |||
| Se debe aplicar en función del factor de utilización, kg/ha | |||
Así, para obtener 50 c (= 5 t) de grano se aplica N151P124K143, es decir, un total de 418 kg/ha de NPK.
Según las investigaciones realizadas por el Instituto de Investigación de la Ciencia del Suelo y la Agroquímica de Bielorrusia, se ha determinado la rentabilidad de los fertilizantes minerales y orgánicos para diferentes suelos.
Tabla. Retorno de los fertilizantes por rendimiento, kg de producción por 1 kg de NPK y 1 tonelada de fertilizantes orgánicos[ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov y otros; ed. por V.G. Mineev. - Moscú: Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. - 854 p.[/ref]
| Centeno de invierno | |||||
| Trigo de invierno | |||||
| Cebada | |||||
| Avena | |||||
| Patatas | |||||
| Lino | |||||
| Remolacha azucarera | |||||
Utilizando la tasa de amortización de la unidad de nutrientes, calcule la dosis de fertilizante para un rendimiento adicional de 2580 kg de grano de trigo de invierno. Así, para 1 kg de NPK aplicado a un suelo franco-arenoso, se obtienen 6 kg de grano, para 2580 kg se necesitarán 430 kg/ha (2580:6). Conociendo la proporción óptima de elementos nutritivos, que para el trigo de invierno es N:P:K = 1,0:0,9:1,2, encontramos en consecuencia — para 5 toneladas/ha de grano N139P125K166.
El método de cálculo se basa en una gran cantidad de datos experimentales, y la dosis se ajusta en gran medida a las características biológicas del cultivo.
Método para determinar el rendimiento potencial real (PRR)
El método para determinar el rendimiento realmente posible (PRR) basado en el contenido de nutrientes del suelo fue propuesto por Ermokhin, Neklyudov y Krasnitsky en 2000. El método se basa en que el contenido de nutrientes del suelo es el factor limitante y determina el rendimiento de un PRR.
El enfoque del método permite estimar la fertilidad natural del suelo y determinar el posible rendimiento sin fertilización, y luego predecir la eficacia de la fertilización.
Los autores proponen una fórmula para el cálculo:
PRRN = mhdKn / H,
donde PRRN — rendimiento realmente posible debido a los nutrientes del suelo (sin fertilizantes), t/ha; m — contenido de nutrientes del suelo al mínimo, mg/100 g; h — profundidad de la capa de cultivo, cm; d — masa volumétrica de la capa de cultivo, g/cm3; Kn — factor de uso de nutrientes de la planta desde el suelo; H — consumo de nutrientes de la planta para crear una unidad de producción principal, incluyendo el subproducto, kg/tonelada.
Además del contenido de nutrientes en el suelo, es necesario conocer la proporción de elementos que intervienen en la formación del rendimiento y su disponibilidad para las plantas.
Para las condiciones de Siberia Occidental se determina la proporción de nutrientes en el suelo, que caracteriza la nutrición equilibrada y permite determinar cuál de los elementos está en el primer mínimo.
La proporción óptima de estos elementos en la capa de suelo 0-30 y 0-40 cm es:
P2O5 mg/100 g ≈ 10⋅NO3 mg/100 g ≈ K2O mg/100 g
La relación equilibrada P2O5:NO3 es 10, la relación P2O5:K2O es 1. Si la relación P2O5:NO3 es inferior a 10, indica una carencia de fósforo, si es superior a 10, el suelo contiene al menos algo de nitrógeno. La relación entre el K2O y el NO3 se caracteriza de forma similar.
Para determinar cuál de los elementos es el mínimo, se establece el coeficiente de acción del elemento que se va a aplicar como abono. El coeficiente de acción (KD) más alto indica que el elemento está en el mínimo y limitará el rendimiento del cultivo.
Ejemplo. En el contenido en el suelo N-NO3 — 0,7 mg/100 g; P2O5 — 10,5 mg/100 g; K2O — 10,0 mg/100 g; la relación de elementos será: P2O5:N-NO3 = 10,5:0,7 = 15; K2O:N-NO3 = 10,0:0,7 = 14,3. Por consiguiente, el nitrógeno es el factor limitante del rendimiento de los cultivos en este suelo.
Al utilizar los fertilizantes, los autores recomiendan para los suelos de Siberia Occidental utilizar los niveles óptimos de nutrientes establecidos para los cultivos de cereales A.E. Kochergin (mg/100 g): N-NO3 — 1,5; P2O5 — 15,0; K2O — 15,0.
El coeficiente de acción de los nutrientes también puede determinarse por otro método: por la relación entre el contenido óptimo y el real del elemento nutritivo en el suelo:
KD N = N-NO3, mg/100 g (óptimo) / N-NO3, mg/100 g (realmente) = 1,5 / 0,7 = 2,14;
KD P2O5 = P2O5, mg/100 g (óptimo) / P2O5, mg/100 g (realmente) = 15 / 10,5 = 1,43;
KD K2O = K2O, mg/100 g (óptimo) / K2O, mg/100 g (realmente) = 15 / 10 = 1,5.
De estos datos se deduce que los factores que limitan el rendimiento en un suelo determinado son los tres nutrientes, el nitrógeno en mayor medida, ya que el KD del nitrógeno tiene el valor más alto de 2,14.
Para Siberia, Y.I. Ermokhin y sus coautores (2000) obtuvieron los siguientes coeficientes de utilización de nutrientes para las plantas a partir de las reservas del suelo: nitrógeno nítrico 0,6-0,8 (60-80%), fósforo lábil 0,1 (10%), potasio de intercambio 0,2-0,3 (20-30%). Conociendo estos valores, se determina el PRR (por ejemplo, de cebada) sin fertilizante.
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
Kn N = 0,6
Kn P = 0,1
Kn K = 0,3
Determinar el PRR, t/ha = ?
Solución.
Teniendo en cuenta la nitrificación actual (NT = 70 kg/ha) el PRR de nitrógeno sería:
PRR = (0.7 ⋅ 30 ⋅ 1.2 + 70) ⋅ 0.6 / 35.6 = 1.6 t/ha;
sobre el fósforo:
PRR = (10.5 ⋅ 30 ⋅ 1.2 ⋅ 0.1) ⋅ 0.6 / 12.1 = 3.1 t/ha;
para el potasio:
PRR = (10.0 ⋅ 30 ⋅ 1.2 ⋅ 0.3) ⋅ 0.6 / 25.1 = 4.3 t/ha.
Por consiguiente, con esta característica del suelo, el rendimiento posible de la cebada sería de 1,6 t/ha.
Métodos de cálculo de las dosis de fertilizantes para el rendimiento previsto (N.K. Boldyrev)
N.K.Boldyrev en 1962 sobre la base de los métodos complejos de diagnóstico de la hoja y el suelo propuso métodos de cálculo de las dosis de fertilizantes para el rendimiento previsto.
Un método simplificado para calcular las dosis de abono en función de la composición química de las hojas y los nutrientes móviles del suelo se basa en establecer el grado de necesidad (GN) de un elemento nutritivo mediante la ecuación:
GN = CO : CR,
donde CO es el contenido óptimo del elemento, CR es el contenido real del elemento.
El grado de necesidad viene especificado por otro elemento en excedente relativo o por la relación óptima entre las tasas de los elementos de las hojas, teniendo en cuenta las igualdades:
%N(L) = 12% P(L) = 1,2% K(L) o %N (L) = 5,2% P2O5 (L) = %K2O (L).
Ecuación
%N = 12⋅%P = 1,2⋅%K = 12⋅%S = 12⋅%Mg = 6⋅%Ca
N.K. Boldyrev llamó a la ecuación del equilibrio óptimo de los elementos en las hojas de los cultivos de cereales durante la fase de floración. Se han desarrollado proporciones óptimas de elementos para otros cultivos.
Tabla. Indicadores de niveles normales de elementos y sus proporciones óptimas en las hojas de algunos cultivos[ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov y otros; ed. por V.G. Mineev. - Moscú: Editorial del Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. - 854 p.[/ref]
| Trigo de primavera e invierno | |||||||||
| Cebada | |||||||||
| Maíz para ensilaje | |||||||||
| Maíz para grano | |||||||||
| Girasoles para grano | |||||||||
| Hierbas perennes de cereal | |||||||||
*El valor entre paréntesis es el valor del factor de acción del elemento equilibrado en las hojas («B») correspondiente a un determinado nivel de rendimiento de la planta
N.K. Boldyrev ofrece tres tablas con la proporción de NPK en las hojas en tres fases de crecimiento: ahijamiento, trompeta y final de la floración. En el centro de cada tabla se indica la proporción óptima de elementos (NPK en las hojas en las tres fases de crecimiento). Hacia arriba y hacia abajo del centro crece el desequilibrio, asociado a la falta de un elemento (GN < 1) o al exceso (GN > 1).
Tabla. Relación entre el nitrógeno y el fósforo (% P) en las hojas (fase de ahijamiento, trompeta y floración tardía) como base para evaluar las condiciones nutricionales y determinar el grado de necesidad (GN) y las dosis de abono para los cultivos de cereales (por N.K. Boldyrev)
Tabla. Relación entre el nitrógeno y el potasio (% K) en las hojas como base para evaluar las condiciones nutricionales, determinar el grado de necesidad (GN) y las dosis de abono para los cultivos de cereales (por N.K. Boldyrev)
Tabla. Relación entre el potasio (% K) y el fósforo (% P) en las hojas como base para evaluar las condiciones nutricionales, determinar el grado de necesidad (GN) y las tasas de fertilización de los cultivos de cereales (por N.K. Boldyrev)
Conociendo los valores de GN determinados por la ecuación GN = CO : CR o las tablas, se puede calcular una dosis de abono.
Si GN < 1, las plantas no necesitan este elemento y no se calcula ninguna dosis. Si el valor de la GN está entre 1,1 y 3 y 4, el indicador se incluye en la fórmula:
D (kg/ha) = GN ⋅ MN,
donde D es la dosis de la sustancia activa; MN es la dosis mínima (kg de sustancia activa) utilizada en el abono de base, cuyo valor se fija en los experimentos de campo.
El valor de MN en el abono básico para los cereales, el maíz y los guisantes suele ser de 30 kg/ha al día, para las patatas y las hortalizas — 45 kg/ha al día en condiciones normales de cultivo para obtener rendimientos de hasta 4 t/ha de grano, 25 t/ha de patatas y 50 t/ha de col. En condiciones de riego, la dosis mínima (MN) puede ser 1,5-2 veces mayor. En el método complejo de diagnóstico foliar se da un ajuste de dosis del elemento faltante para otros elementos básicos que están en algún exceso o deficiencia.
Ejemplo. Cálculo de la tasa de nitrógeno para producir 4 t/ha de grano de trigo de primavera.
Para la fase de ahijamiento el contenido óptimo en las hojas es N = 5%, P = 0,43%, K = 4,2%. Coeficiente de elemento equilibrado (N) en las hojas B = 0,5 para 3.2-4.0 t/ha, 0,63 para 4.1-5.0 t/ha y 0,8 para 5.5-6.0 t/ha. La necesidad de nitrógeno del trigo de primavera por 1 kg de grano con paja es de 4 kg. El coeficiente de utilización de los fertilizantes minerales N — 63%, P2O5 — 20% y K2O — 63%. La tasa mínima de nitrógeno NMIN = 45 kg.
Para la fase del final de la floración el contenido óptimo de elementos en las hojas N = 3%, P = 0,25%, K = 2,5%. El coeficiente de acción de los elementos en las hojas (B) para rendimientos de 4.0 t/ha es de 0,8, para rendimientos de hasta 5.0 t/ha de grano — 1,0, para rendimientos de 5.1-6.0 t/ha — 1,25. Los demás indicadores son los mismos que para la fase de ahijamiento.
Los índices actuales de la composición química de las hojas de la versión no fertilizada en la fase de ahijamiento son N = 3,92%, P = 0,46%, K = 4,3%, en la fase de floración final N = 2,10%, P = 0,29%, K = 3,74%.
Entonces, para la fase de ahijamiento, el grado de demanda de nitrógeno es:
GN N = [5.0% N (óptimo) / 3.92% N (realidad)] x [0.46% P (realidad) / 0.43% P (óptimo)] = 1.4.
Para la fase de floración tardía, el grado de demanda de nitrógeno será:
GN N = [3.0% N (óptimo) / 2.1% N (realidad)] x [0.29% P (realidad) / 0.25% P (óptimo)] = 1.7.
Este grado de carencia de nitrógeno en el trigo debe corregirse con una carencia de fósforo en las hojas o en el suelo si no se puede superar esta carencia. Considerando que GN N = 1,7,
GN N = [5.0% / 3.1%] x [0.26% P (realidad) / 0.43% P (óptimo)] = 1.7 x 0.6 = 1.02.
A partir de ahí, la dosis de nitrógeno será N kg/ha = GN⋅45 = 1,02⋅45 = 46 kg/ha en lugar de 80 kg/ha. Esta corrección es importante a la hora de determinar las dosis de nitrógeno para los cultivos de invierno y primavera cuyos campos tienen un contenido de fósforo o potasio móvil inferior a la norma.
Así, la dosis de nitrógeno por química foliar en la fase de mata sería N kg/ha = GN⋅MN = 1,4⋅45 = 63 kg/ha, en la fase de floración tardía N kg/ha = GN⋅MN = 1,7⋅45 = 76 kg/ha, la media — 70 kg/ha.
Si tenemos en cuenta el contenido excesivo de potasio en las hojas en comparación con el contenido óptimo, entonces:
GN N = [3.0% N (óptimo) / 2.1% N (realidad)] x [3.74% K (realidad) / 2.50% K (óptimo)] = 1.4 x 1.5 = 2.1.
y la dosis de nitrógeno será N = 2,1⋅45 = 94 kg/ha.
La suma de los tres cálculos, ajustada por un cierto exceso de fósforo y potasio en las dos fases de crecimiento, dará como resultado una tasa media de nitrógeno de (63 + 76 + 94) : 3 = 78 kg/ha.
Por analogía con el método complejo de diagnóstico foliar analítico N.K. Boldyrev recomienda calcular las dosis de abono por el contenido de nutrientes móviles en el suelo, es decir, aplicar un método complejo de diagnóstico del suelo. El método se basa en determinar la composición normal de nutrientes del «suelo», que proporciona un alto rendimiento de grano, por ejemplo, 4 t/ha de grano de trigo de primavera. Estos pueden denominarse los parámetros óptimos de la fertilidad del suelo en términos de formas móviles de nutrientes.
Tabla. Indicadores de la composición nutritiva normal de diferentes tipos de suelos, que proporcionan 40 cwt (= 4 t) de trigo de primavera y el nivel correspondiente de rendimiento de otros cultivos[ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov y otros; ed. por V.G. Mineev. - Moscú: Editorial del Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. - 854 p.[/ref]
*Para un nivel de rendimiento de 5,0-5,5 t/ha de grano de trigo de invierno, el contenido corresponde a 35 mg/kg de suelo
La tabla se complementa con indicaciones sobre la relación óptima entre los elementos del suelo, que son necesarias para el cálculo posterior de las correcciones de las dosis de abono para las relaciones de los nutrientes móviles.
Tabla. Relación entre los nutrientes móviles del suelo como base para evaluar las condiciones nutricionales y determinar el grado de necesidad de fertilizantes de los cultivos de cereales[ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov y otros; ed. por V.G. Mineev. - Moscú: Editorial del Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. - 854 p.[/ref]
*CO — óptimo nutricional en términos de proporción de nutrientes. Designaciones: 1 CO — nutrición equilibrada, definida como: mg/kg P2O5 — 7,2⋅Nnit mg/kg K2O; 2 — el desequilibrio nutricional es débil; 3-4 — medio; 5-7 — fuerte.
Tabla. Relación entre el potasio y el nitrógeno nítrico en el suelo como base para evaluar las condiciones nutricionales, determinar el grado de necesidad de GN y las tasas de elemento faltante en el abono[ref]Agroquímica. Учебник/В.Г. Минеев, В.Г. Сычев, Г.П. Гамзиков и др.; под ред. В.Г. Минеева. - Moscú: Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. — 854 с.[/ref]
Tabla. Relación entre el fósforo móvil y el potasio intercambiable (según Chirikov) como base para evaluar las condiciones nutricionales y determinar el grado de necesidad GN del elemento faltante[ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov y otros; ed. por V.G. Mineev. - Moscú: Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. — 854 с.[/ref]
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 el real de NH y P2O5, entre NH y K2O se expresa mediante índices cuantitativos del grado de necesidad del elemento faltante, que se utilizan como factores de corrección para ajustar la dosis de abono.
Las relaciones óptimas entre los nutrientes móviles del suelo se establecen en experimentos de campo con dosis variables de fertilizantes según esquemas factoriales o convencionales, determinando las relaciones de correlación de forma gráfica o por agrupación entre los indicadores de las relaciones de pares de elementos y el valor del rendimiento. Las proporciones óptimas entre los nutrientes móviles del suelo para los cultivos de cereales en algunos tipos de suelo se expresan mediante ecuaciones de equilibrio de nutrientes.
Para los chernozems ordinarios y lixiviados (método de Chirikov para el fósforo y el potasio intercambiable) la igualdad:
P2O5 mg/kg de suelo = 7,2⋅N-NO3 mg/kg = K2O mg/kg.
Para los chernozems carbonatados y los suelos de castaño (método de Machigin para el fósforo y el potasio):
P2O5 mg/kg de suelo = N-NO3 = K2O : 10.
Los indicadores de la composición óptima de nutrientes del suelo y las proporciones óptimas de nutrientes móviles se utilizan para determinar las dosis de fertilizantes también en otros métodos de cálculo. El cálculo de las dosis de fertilizantes basado en el análisis agroquímico del suelo se realiza de forma similar al método de diagnóstico foliar.
La tasa del elemento que falta se determina multiplicando el GN por la dosis mínima MH del elemento, igual a 30.
Para el nitrógeno en condiciones de riego el MH se diferencia teniendo en cuenta el rendimiento previsto y es: MH = 30 para rendimientos de hasta 3,6-3,8 t/ha; MH = 45 para rendimientos de 4,0-5,0 t/ha y MH = 60 para rendimientos superiores a 6 t/ha. El MH de fósforo para el riego es de 45 kg de P2O5.
Se toman los datos iniciales del análisis del suelo para el chernozem ordinario y la obtención del rendimiento previsto del grano de trigo de primavera bajo riego 4 t/ha. El contenido de humus en la capa de 0-30 cm era del 6,0%, 7-10 días antes de la siembra nitrógeno nítrico (N-NO3) — 14,0 mg/kg; P2O5 y K2O (por Chirikov) — 182 y 1176 mg/kg respectivamente. La masa volumétrica 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 los nutrientes de mg/kg a kg/ha, es decir, el factor de conversión para la masa de la capa Ms, se determina mediante la fórmula:
Ms = dh / 10,
o
Ms = 1.05 ⋅ 30 / 10 = 3.15.
Para el suelo de castaño y bajo riego para el nitrógeno nítrico se utiliza una capa de determinación de 0-60 cm a d = 1,2 g/cm3, Ms sería 7,2.
Cómo determinar la dosis de abono
1. La comparación de los datos reales de N-NO3, P2O5 y K2O con los valores óptimos -25, 180, 180 mg/kg respectivamente- muestra que las plantas de trigo para el rendimiento de 4 t/ha no necesitan fertilizantes de fósforo y potasio y sólo necesitan nitrógeno.
2. El grado de necesidad de nitrógeno de las plantas se determina mediante la ecuación:
GN N = [mg N-NO3 / kg (óptimo)] / [mg N-NO3 / kg (realidad)] = 25/14 = 1,78,
corrección de fósforo
GN N = [P2O5:N-NO3 (realidad)] / [P2O5:N-NO3 (óptimo)] = (182:14) / (180:25) = 1,8.
El GN N corregido por la relación entre K2O y N-NO3 debido al exceso de potasio intercambiable alcanza un valor muy alto.
Corrección del potasio
GN N = [K2O:N-NO3 (realidad)] / [K2O:N-NO3 (óptimo)] = (1176:14) / (180:25) = 11,6.
Por lo tanto, el equilibrio de la nutrición de nitrógeno pasa por el exceso de potasio en el suelo, cuando la corrección para el potasio es superior a 3, el GN para el fósforo es (180:182) = 0,99, y para el potasio GN = (180:1176) = 0,15, es decir, no hay necesidad de estos elementos.
3 La dosis de nitrógeno en el abono básico se determina mediante la fórmula
DN kg/ha = GN⋅MH,
donde GN = 1,8, la dosis mínima (MH) es de 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 de 54 y 81 kg/ha de nitrógeno casi coinciden con las dosis óptimas identificadas en los experimentos de campo. No fue necesario aplicar fertilizantes de fósforo y potasio.
Sobre la base de muchos años de investigación de la Universidad Agrotécnica de Kazajstán (KATU) por V.G. Chernenok, se corrigieron las gradaciones de los suelos según el contenido de P2O5 para las condiciones del norte de Kazajstán.
Tabla. Gradación de los suelos de castaño oscuro y chernozem del norte de Kazajistán en el contenido de P y la eficiencia de los fertilizantes de fósforo[ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov y otros; ed. por V.G. Mineev. - M.: Editorial del Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. — 854 с.[/ref]
Aplicación de los métodos de equilibrio
Una desventaja de todos los métodos de balance es que no tienen en cuenta los predecesores, los indicadores agroquímicos, la fertilidad del suelo y otros indicadores que afectan a la utilización de los nutrientes del suelo y del abono por parte de las plantas. Por lo tanto, se consideran indicativos, especialmente si los datos para los cálculos se toman de materiales de referencia. En la práctica, dan resultados satisfactorios y agilizan la aplicación de los fertilizantes.
El objetivo de estos métodos de cálculo es obtener un rendimiento en el año en curso utilizando la fertilidad natural del suelo. El abono compensa la cantidad de nutrientes que no se pueden obtener del suelo. No hay una mejora sistemática de la fertilidad ni una reposición de los nutrientes que se han utilizado para formar el cultivo.
Los cálculos de equilibrio de las dosis de fertilizantes por rendimiento previsto, teniendo en cuenta la mejora de la fertilidad, presentan variaciones:
- Obtención de altos rendimientos mediante la aplicación de pequeñas dosis con agotamiento simultáneo de los nutrientes del suelo.
- Obtención de altos rendimientos manteniendo la fertilidad efectiva en el nivel inicial.
- Obtención de los mayores rendimientos posibles para un determinado cultivo aumentando la fertilidad efectiva.
Determinación de las dosis de fertilizantes fosfatados
A partir del análisis de correlación de los datos experimentales, se estableció la relación cuantitativa entre el contenido de nutrientes en el suelo y la productividad de los cultivos, se determinaron los parámetros óptimos para los distintos cultivos y se propuso la forma de alcanzarlos.
Tabla. Niveles óptimos de nutrientes del suelo para diferentes cultivos (V.G. Chernenok, 1993, 2009)
Esto permitió proponer una nueva forma más precisa de determinar la carencia de fósforo en el suelo y la dosis de abono para los cultivos mediante la fórmula de optimización:
DP (kg ingrediente activo/ha) = (P (óptimo) — P (real)) ⋅ K,
donde la diferencia (P (óptimo) — P (real)) muestra el déficit de fósforo en el campo en mg/kg de suelo, el coeficiente K = 10 en los suelos zonales, DP es la cantidad de fertilizante de fósforo que debe aplicarse para eliminar el déficit y crear condiciones óptimas para la nutrición de fósforo para el cultivo en este campo.
Al calcular las dosis de abono, debe incluirse el nivel óptimo más bajo.
Si el déficit de fósforo es muy alto y no es posible alcanzar el nivel óptimo en una sola aplicación, puede hacerse en varias aplicaciones, llevando el primer paso a un nivel medio de 25 mg/kg de suelo.
La creación de un nivel óptimo de contenido de fósforo en el suelo permite al cultivo realizar el potencial de formación del máximo rendimiento en cualquier condición de humedad.
Una nutrición óptima de fósforo contribuye al uso eficiente de la humedad. Por ejemplo, en la baja nutrición en promedio durante 20 años, el coeficiente de consumo de agua fue de 20 mm, en un promedio — 12 mm, el óptimo — 8 mm.
Cuando hay un gran déficit de fósforo en el suelo, cuando no es posible llevar el contenido a un nivel óptimo de una sola vez, es posible determinar la dosis de fertilizante para un cierto aumento de los rendimientos.
Ejemplo. Para aumentar el rendimiento en 500 kg (= 0,5 с) es necesario aumentar el contenido de fósforo en el suelo en 6 mg (5 с⋅1,2 mg P2O5), para lo cual deben aplicarse 60 kg de abono efectivo (6⋅10).
Tabla. Relación del rendimiento del trigo de primavera con el contenido de Р2О5 del suelo (KATU, Chernenok, 1970-1990)
| Consumo de mg de Р2О5 por 100 kg de cultivo | |||
Determinación de las dosis de abono nitrogenado
Muchos años de investigación (Chernenok 1993,1997) han identificado 4 factores principales de la eficacia de los fertilizantes nitrogenados: el contenido de nitrato en la capa de 0-40 cm, el contenido de fósforo móvil, su proporción y las condiciones de humedad. Se ha establecido la relación cuantitativa entre estos factores, lo que permite determinar las necesidades de los cultivos en materia de fertilizantes y garantizar su eficacia.
Teniendo en cuenta estos factores, se ha elaborado una escala zonal de suministro de nitrógeno y fósforo al suelo.
Tabla. Gradación de la disponibilidad de nitrógeno en los cultivos de grano, según el contenido de N-NO3 mg/kg de suelo en la capa de 0-40 cm (V.G. Chernenok)
Para calcular la dosis de abono nitrogenado, hay que determinar el contenido de nitrógeno nítrico del suelo en la capa de 0-40 cm. Si se conoce el contenido de nitrógeno hidrolizable (según Tyurin-Kononova), la cifra debe convertirse en nitrógeno nítrico (N-NO3) multiplicando por un factor de 0,26. En los cultivos posteriores al barbecho, el contenido de N-NO3 se reduce una media del 30% según los datos a largo plazo.
Más precisamente, el déficit de nitrógeno en el suelo y la necesidad de fertilizantes de nitrógeno calculado por la fórmula que tiene en cuenta las características biológicas de la cultura, los requisitos de las condiciones de la nutrición de nitrógeno y el contenido de nitrógeno en el suelo N-NO3 mg/kg en la capa 0-40 cm (Chernenok V.G.)
DN = (N(óptimo) — N(actual)) ⋅ K ⋅ Fh,
donde: DN es la dosis de fertilizantes nitrogenados, kg/ha de la sustancia activa; N(óptimo) es el contenido óptimo de nitrógeno nítrico en el suelo, mg/kg en la capa de 0-40 cm; N(actual) es el contenido real de N-NO3, mg/kg en la capa de 0-40 cm; K es el equivalente a 1 mg de N-NO3 en el suelo, equivalente a 7,5 kg de la sustancia activa (la cantidad de fertilizante N que debería introducirse para aumentar el contenido de N-NO3 en el suelo en 1 mg/kg).
La fórmula parte de la base de que el contenido de fósforo alcanza un nivel óptimo. Si el contenido de P2O5 en el suelo, incluso después de la aplicación de fertilizantes fosfatados, sigue siendo inferior al óptimo, lo que puede determinarse dividiendo la dosis de fertilizante aplicada por 10 (equivalente al coste del kg de fertilizante o.d. para aumentar el fósforo en el suelo en 1 mg/kg basándose en el contenido real de fósforo del suelo)
P (mg/kg) = P(actual) + DP/10,
donde DP es la dosis de fósforo aplicada.
En este caso, la dosis de abono nitrogenado se calcula mediante la fórmula
DN = (1/3P(actual) — N(actual)) ⋅ K ⋅ Fh,
donde (1/3P(actual)) es un indicador de N-NO3 mg/kg al que se debe llevar el nitrógeno para asegurar una relación P:N óptima de 2,5-3.
Ejemplo. El suelo contiene 15 mg de P2O5/kg de suelo. Aplicamos 120 kg del ingrediente activo, el contenido de P2O5 aumentó a 27 mg (15 + 120/10). No se han alcanzado los niveles óptimos de fósforo, por lo que no debemos aumentar el nitrógeno a 12 o 15 mg. Para 27 mg de P2O5, el óptimo N-NO3 sería 27:3 = 9 mg.
Esto le permite mantener una relación óptima de fósforo/nitrógeno para las plantas en suelos deficientes en fósforo. Lo que le permite ahorrar la cantidad de fertilizante y los fondos, como la deficiencia de fósforo no permitirá realizar la dosis completa de nitrógeno, calculado para llevarlo a un óptimo.
Fh es un factor de corrección de la humedad, calculado según la fórmula:
Fh = O(actual)/275,
donde: O(actual) — precipitación anual real (proyectada); 275 — precipitación normativa, un valor constante igual a la media a largo plazo para el período de estudio.
La precipitación real (proyectada) se calcula a partir de la precipitación real de septiembre a mayo más la precipitación proyectada para la temporada de crecimiento. Si en junio se espera que la cantidad de precipitaciones esté dentro de la norma — se añade la media a largo plazo, si es superior — 1,5 norma, inferior — 0,5 norma.
El Fh permite ajustar las normas y calcular la dosis y la adición de abono nitrogenado para cualquier año húmedo dentro de la variación zonal de las precipitaciones. Estas tablas son aplicables a todos los suelos.
Tabla. Dosis de abono nitrogenado y aumento del rendimiento (100 kg/ha) en función del contenido de N-NO3 del suelo y del factor de meteorización (Fh)
Una adición más precisa viene determinada por la fórmula:
IN = 1,24 — 0,14 N-NO3 + 1,62 Fh + 0,06 P/N,
IN — incremento de los fertilizantes nitrogenados; N-NO3 — contenido en el suelo, mg/kg en la capa de 0-40 cm; P/N — relación entre el contenido real de P2O5, mg/kg de suelo en la capa de 0-20 cm y N-NO3, mg/kg en la capa de 0-40 cm.
En las condiciones del mercado es importante conocer el posible aumento del rendimiento, para que incluso antes de fertilizar, basándose en los precios emergentes, determinar si este método estará económicamente justificado.
El análisis de correlación mostró una alta fiabilidad (r = 0,93) de la predicción de la eficiencia de los fertilizantes nitrogenados, calculada por el método dado teniendo en cuenta los 4 factores que determinan la eficiencia.
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 Y.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry / Editado por B.A. Yagodin. — Moscú: Kolos, 2002. — 584 p.: ill.
Eficacia en función de la cantidad y la calidad del abono
Sistema de fertilización y condiciones edafoclimáticas
Características zonales de los sistemas de abonado
Eficiencia de los fertilizantes a partir de factores agronómicos
Eficacia en función de la cantidad y la calidad del abono (English Русский)
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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
Eficacia en función de la cantidad y la calidad del abono (English Русский)
La eficacia de los fertilizantes depende de la cantidad (dosis total) y de la calidad (proporción de especies, forma, método de aplicación y calendario). La dependencia se mantiene mientras la falta de un nutriente siga siendo un factor limitante para el crecimiento y el desarrollo de la planta. A medida que aumenta la dosis total y la fertilidad del suelo, la eficacia disminuye.
La generalización realizada por A. I. Podkolzin (1998) a lo largo de 30 años de investigación en el territorio de Stavropol con trigo de invierno confirma la disminución de la eficacia de los fertilizantes con el aumento de las dosis y la fertilidad de los suelos de chernozems y castaños.
Tabla. Aumento del rendimiento del grano de trigo de invierno (t/ha) en función de las dosis de fertilizantes y del suministro de nutrientes del suelo
El uso de fertilizantes y mejoradores en condiciones de sequía proporciona hasta un 20-30%, en condiciones de riego deficiente hasta un 30-50%, y en condiciones de riego adecuado hasta un 50-70% de la productividad total de todos los cultivos.
Al aumentar las dosis y mejorar las proporciones (N:P2O5:K2O), el rendimiento medio anual de los cultivos de cereales en algunas explotaciones de la región de Moscú aumentó de 1,1 a 4,6 t/ha. Sólo mejorando la relación entre el fertilizante y las necesidades del cultivo y la fertilidad del suelo a 188 y 182 kg/ha a.i., el rendimiento aumentó en 0,6 t/ha, es decir, un 48%.
Incluso con dosis y proporciones óptimas de nutrientes, la eficacia de los fertilizantes depende de las formas, los elementos básicos y asociados, el contenido de humedad, la solubilidad, la composición granulométrica y las reacciones fisiológicas e hidrolíticas.
Con el uso a largo plazo de fertilizantes orgánicos y minerales en las rotaciones de cultivos en dosis equivalentes de nutrientes, la productividad de las rotaciones de cultivos en chernozems es, por regla general, la misma. En los suelos ligeros y podológicos, los fertilizantes orgánicos son más eficaces; en los suelos pesados y medianamente arcillosos, los fertilizantes minerales. Los rendimientos máximos de los cultivos hortícolas, forrajeros y de otro tipo se consiguen con una combinación de dosis óptimas de fertilizantes orgánicos y minerales, en suelos ácidos y alcalinos también mejoradores.
El efecto de los mejoradores aplicados una vez, orgánicos, fósforo y en grado decreciente de los fertilizantes de potasio y nitrógeno dependiendo de la dosis, el tipo y las condiciones edafoclimáticas se muestra durante 4-5 años, a veces en dosis altas — más de 10 años.
Por término medio, durante 55 años, en los suelos arcillosos pesados, los fertilizantes minerales son más eficaces en los cultivos de cereales; en los de trébol, el estiércol; en los de patatas, tienen el mismo valor. Según la productividad de la rotación de cultivos, se observa la ventaja de los fertilizantes minerales en el experimento 1 (con barbecho puro) y en el experimento 2 (con barbecho de trébol). La combinación de medias dosis de estiércol y fertilizantes minerales en la rotación con barbecho puro (experimento 1) aumenta el rendimiento de los cultivos de la rotación en comparación con el estiércol, acercándolo a la variante con fertilizantes minerales.
Tabla. Eficacia comparativa del estiércol, los abonos minerales y sus combinaciones mediante la rotación de cultivos en suelos podológicos (resumen de Hlystovsky, 1992)
| Sin abono | |||||||
| Estiércol | |||||||
| NPKCa (equivalente de estiércol) | |||||||
| 0,5 estiércol + 0,5 NPKCa | |||||||
Métodos de evaluación de la eficacia de los fertilizantes
La evaluación de la eficacia de los tipos, las dosis y las combinaciones de fertilizantes se realiza mediante la magnitud de las adiciones, el rendimiento total de los cultivos y la productividad de las rotaciones de cultivos, mediante la amortización de 1 kg de la sustancia activa. fertilizantes mediante el aumento del rendimiento y la productividad de las rotaciones de cultivos. Sin embargo, cuando las dosis totales son iguales, pero diferentes tipos y proporciones a la hora de obtener incrementos iguales o rendimientos totales de los cultivos individuales y la productividad de las rotaciones de cultivos, así como para determinar la contribución de los tipos individuales de fertilizantes en la obtención de la productividad es necesario determinar la utilización por los cultivos de los elementos nutritivos de los fertilizantes. Estas estimaciones se calculan utilizando diferentes métodos.
Método isotópico
El método isotópico es el más preciso y muestra el uso de un elemento del fertilizante aplicado. A partir de la cantidad de un isótopo radiactivo o estable etiquetado de un elemento suministrado a las plantas, se calcula la tasa de utilización del contenido total de la dosis de abono aplicada:
Kis = Bis x 100 / Dis,
donde Kis es el factor de utilización del isótopo del abono, en %; Bis es la exportación económica, o biológica, del isótopo del elemento etiquetado, en mg/m2 o mg/unidad; Dis es la dosis del isótopo del elemento etiquetado en el abono, en mg/m2 o mg/unidad; 100 es para la conversión en %.
La relación isotópica es importante en el estudio del ciclo, la transformación y el movimiento de los elementos de los fertilizantes y del suelo en el suelo, las plantas, el agua, el aire y los animales, así como para una evaluación precisa del uso de los elementos de los fertilizantes.
El método de la diferencia
La aplicación de fertilizantes aumenta la movilización de las reservas de nutrientes del suelo y las plantas absorben los elementos del fertilizante aplicado y las reservas del suelo. Por lo tanto, junto con el método isotópico se utiliza un método de diferencia de uso de fertilizantes más aceptable en la práctica.
El método de la diferencia se basa en los resultados de los experimentos de campo y de producción con fertilizantes y es adecuado para determinar las dosis y proporciones óptimas de fertilizantes. El coeficiente de diferencia de uso de fertilizantes (Kd) es una relación porcentual de la diferencia entre los elementos orgánicos disponibles en los experimentos fertilizados (Bf) y no fertilizados (B0) con respecto a la dosis de fertilizante en los experimentos fertilizados (Df):
Kd = (Bf — B0) x 100 / Df.
Los coeficientes de diferencia de uso de los elementos de los fertilizantes orgánicos y minerales en el primer año y en los siguientes varían fuertemente incluso bajo un cultivo y dentro de un campo, dependiendo de un tipo, dosis, proporciones, formas, términos y métodos de aplicación. Con los mismos métodos y en el mismo suelo, los índices de utilización de los fertilizantes son menores en los cultivos con un sistema radicular poco desarrollado y un periodo de crecimiento corto que en las plantas con un sistema radicular más desarrollado y un periodo de crecimiento largo. También bajo las plantas anuales menos que bajo las perennes.
En los métodos locales de aplicación de fertilizantes en todos los cultivos en todas las zonas edafoclimáticas el uso de elementos nutritivos aumenta en 1,5-2,0 veces en comparación con el método disperso (sólido) de aplicación antes de la siembra, antes de la siembra y en la fertilización de las raíces. Los fertilizantes hidrosolubles y complejos de fosfato tienen mayores coeficientes de utilización a partir de las formas granulares, y la harina de fosfato — con una molienda más fina y una mezcla cuidadosa con el suelo.
Los coeficientes de diferencia de utilización (Kd) de los fertilizantes disminuyen para todos los cultivos cuando se pasa de suelos pobres a suelos más fértiles y cultivados, y también cuando aumentan las dosis de fertilizantes en todos los suelos.
Por lo tanto, el Kd en todos los cultivos puede cambiar dependiendo de las condiciones: en promedio 50-80% ya en el primer año después de la aplicación. A efectos prácticos, basta con considerar el efecto de la fertilización durante un periodo de 3-4 años. En contraste con los datos de un año, las fluctuaciones de Kd en el total de 3-4 años son menores debido a la disimilitud de las condiciones climáticas durante estos años y a las características biológicas de los cultivos durante este periodo.
Tabla. Coeficientes diferenciales de utilización de elementos nutritivos de los fertilizantes (%) en suelos medianamente fértiles de la región central de No-Chernozem[ref] Yagodin B.A., Zhukov Yu.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry / Editado por B.A. Yagodin. - Moscú: Kolos, 2002. - 584 págs.: ilustración[/ref].
| Orgánico | ||||
| Mineral | ||||
Según los datos generalizados a largo plazo, los coeficientes diferenciales medios de utilización de nutrientes de los abonos orgánicos y minerales se utilizan para los suelos medianamente fértiles de la clase 3-4 en las zonas centrales de la zona de No-Chernozem.
Los fertilizantes minerales y orgánicos aplicados localmente en el momento de la plantación o la siembra pueden utilizarse ya en un 50-80% en el primer año.
Los ratios de diferencia reflejan la absorción real de nutrientes por parte del cultivo y del suelo cuando se aplica el fertilizante. Sin embargo, este consumo se compara con el de un suelo sin abono. Por lo tanto: cuanto más pobre sea el suelo (sin abono), más altos serán los coeficientes; cuanto más rico sea el suelo, más bajos serán los coeficientes.
El método de la balanza
En realidad, para obtener un rendimiento igual de cualquier cultivo en un suelo pobre se necesita más fertilizante que en un suelo cultivado, ya que en el primero parte del fertilizante es absorbido por el suelo y no por el cultivo o se pierde. La explotación indefinida de los suelos cultivados con bajas dosis de abono conduce al empobrecimiento y a la pérdida de fertilidad. Para evitarlo, la aplicación de fertilizantes se controla mediante coeficientes de equilibrio de nutrientes.
El método de equilibrio se basa en la determinación de un factor de utilización del abono de equilibrio (Kb):
Kb = Bf x 100 / Df,
donde Bf es la exportación económica de un elemento por el cultivo en la variante fertilizada, en kg/ha, Df es la dosis de fertilizante en kg/ha en esta variante.
Los coeficientes de equilibrio se determinan en experimentos y cultivos de producción. Dan una idea del grado de absorción de nutrientes por parte de los cultivos a partir de los fertilizantes y el suelo, y de los posibles cambios en la provisión de estos elementos en los suelos.
Tabla. Aplicación y consumo de N, Р2O5, К2O en la rotación de cultivos (barbecho limpio - cultivos de invierno - patatas - avena) en suelos limosos pesados de tepes-podzol (promedio de 56 años en 4 campos; datos de Hlystovsky, 1992)
Los coeficientes de equilibrio son más altos que los coeficientes de diferencia y también más altos en los suelos fértiles que en los suelos pobres, es decir, no hay desventajas de los coeficientes de diferencia e isotópicos.
Los resultados del balance también se expresan en términos relativos:
- coeficiente de rendimiento: relación entre la dosis de abono y el rendimiento económico;
- la intensidad del balance: la relación entre la dosis y la producción de la explotación, es decir, el coeficiente de rendimiento multiplicado por 100.
El balance se expresa en términos absolutos (kg/ha) como la diferencia entre la dosis y la producción de la explotación de un elemento. El balance es positivo si la dosis es superior a la extracción o negativo si la dosis es inferior a la extracción. Cuando la dosis y la eliminación son iguales, el equilibrio se denomina equilibrio cero o sin déficit.
El coeficiente de equilibrio, el coeficiente de retorno y la intensidad de equilibrio son iguales, respectivamente: con saldo cero, 100, 1 y 100; con saldo positivo, menos de 100, más de 1 y más de 100; con saldo negativo, más de 100, menos de 1 y menos de 100.
Todos los indicadores relativos son equivalentes sólo en el caso de balance cero, en los demás casos prevalece el coeficiente de balance, ya que su cálculo no se basa en la dosis de abono, sino en el rendimiento económico y la calidad del producto. Los coeficientes de balance del uso de fertilizantes pueden determinarse para diferentes años desde el momento de la aplicación y hasta el final del periodo de abonado, mientras que los coeficientes de retorno y las intensidades de balance sólo pueden determinarse al final del periodo de abonado, es decir, para la mayoría de los fertilizantes, 4-5 años después de la aplicación o durante una rotación, lo que es importante para los fertilizantes aplicados periódicamente.
El uso de los coeficientes de equilibrio permite determinar las dosis y proporciones óptimas de fertilizantes en los cultivos individuales y en las rotaciones de cultivos con el control y la corrección simultáneos del suministro de nutrientes al suelo. Esto elimina la necesidad de calcular los balances de elementos en los campos, las rotaciones de cultivos y las explotaciones.
Se recomiendan los siguientes coeficientes de equilibrio de fertilizantes minerales y orgánicos para suelos de diferente grado de cultivo para la zona de No-Chernozem.
Tabla. Coeficientes de balance de uso de elementos fertilizantes minerales (%) en suelos de diferente fertilidad de la zona de suelos no negros[ref] Yagodin B.A., Zhukov Y.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry / Editado por B.A. Yagodin. - Moscú: Kolos, 2002. - 584 págs.: ilustración[/ref]
*El efecto de los fertilizantes nitrogenados es pequeño, por lo que se tiene en cuenta en el 2º-4º año en total
Si se aplican fertilizantes minerales a todos los cultivos de una rotación, los coeficientes de equilibrio de los fertilizantes minerales pueden tomarse como una suma para todos los años en lugar de tenerlos en cuenta por año a la hora de determinar las dosis óptimas.
En el caso de los abonos orgánicos, los coeficientes se seleccionan en función del año de aplicación, ya que estos abonos no suelen aplicarse a todos los cultivos de la rotación.
Tabla. Coeficientes de balance del uso de elementos de fertilizantes orgánicos (%) en suelos de diferente fertilidad de la región de Non-Chernozem[ref] Yagodin B.A., Zhukov Y.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry / Editado por B.A. Yagodin. - Moscú: Kolos, 2002. - 584 págs.: ilustración[/ref]
Literatura
Yagodin B.A., Zhukov U.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry / Editado por B.A. Yagodin. — Moscú: Kolos, 2002. — 584 p.: ill.
Eficiencia de los fertilizantes a partir de factores agronómicos
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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.
Características zonales de los sistemas de abonado
Navegación
Sistema de fertilización y condiciones edafoclimáticas
Características zonales de los sistemas de abonado (English Русский)
Eficiencia de los fertilizantes a partir de factores agronómicos
Eficacia en función de la cantidad y la calidad del abono
Suelos podológicos y de bosque gris
Los suelos de la zona no negra se caracterizan por su baja fertilidad natural: reacción ácida, bajo contenido en materia orgánica y escaso aporte de nutrientes. En estos suelos es muy importante el encalado de los suelos ácidos, el uso máximo de fertilizantes orgánicos y la aplicación de altas dosis de fertilizantes minerales.
La necesidad de encalado, la cantidad de fertilizantes minerales y orgánicos aplicados y su distribución entre los cultivos se deciden teniendo en cuenta los siguientes factores:
- condiciones del suelo — tipo de suelo, composición granulométrica, acidez, contenido de nutrientes móviles;
- tipo de rotación de cultivos — campo, forraje, especializado, pradera, hortaliza;
- disponibilidad de fertilizantes orgánicos;
- gama necesaria de fertilizantes minerales;
- disponibilidad de abonos calcáreos;
- nivel de agrotecnia;
- disponibilidad de variedades de alto rendimiento;
- niveles de rendimiento previstos.
Los sistemas de fertilización deben permitir el aumento del rendimiento de los cultivos y la mejora de la calidad de la producción vegetal de una rotación a otra.
El desarrollo del sistema de fertilización en la rotación en la zona de No-Chernozem comienza con la determinación del lugar de encalado y la dosificación de los fertilizantes calcáreos. El encalado debe preceder a la aplicación de fertilizantes.
La eficacia de los fertilizantes orgánicos en la rotación aumenta con:
- si se aplican bajo los cultivos en hilera;
- bajo un cultivo de cobertura con siembra de hierbas en rotaciones de cultivos con leguminosas perennes, el efecto posterior de los fertilizantes orgánicos tendrá un mejor efecto en los cultivos posteriores;
- en combinación con fertilizantes minerales en suelos pobres en humus de composición granulométrica ligera.
En las rotaciones de cultivos de los complejos ganaderos de tipo industrial, en los que se acumula una cantidad suficiente de estiércol sin cama, este abono se aplica en la aplicación principal y en la alimentación de las hierbas perennes. Los fertilizantes minerales se aplican en dosis óptimas sobre todo para los cultivos industriales, las patatas, los cereales, los prados cultivados y los pastos. El aumento de la dosis de fertilizantes minerales es especialmente aconsejable en suelos con un régimen hídrico regulado, encalados o que no requieran encalado, así como en suelos limpios de piedras, arbustos y malas hierbas.
Abono básico
El sistema de fertilización para los distintos cultivos de la rotación en la zona de No-Chernozem incluye la fertilización básica, la presiembra y el abonado de fondo. Los abonos orgánicos, la cal, el fósforo y el potasio se aplican al abono principal bajo el arado. En el caso de los cereales de primavera y los cultivos en hilera, los fertilizantes nitrogenados se aplican en primavera durante el cultivo, y en el caso de los cultivos de invierno, como abono de cobertura. Cuando se aplican dosis elevadas de abono nitrogenado (90-120 kg/ha) en suelos limosos, 1/3 de la dosis se aplica bajo el arado. El abono aplicado en primavera también pertenece al abono básico.
Es especialmente importante determinar las dosis de abono nitrogenado para los cultivos de invierno y primavera bajo cuya cobertura se siembran gramíneas. El fuerte crecimiento del grano y el alto rendimiento del cultivo de cobertura empeoran las condiciones de los regímenes de agua y nutrientes de las hierbas, así como la insolación solar, lo que debilita su crecimiento, conduce al adelgazamiento y a la reducción de los rendimientos. En la zona de No-Chernozem, la aplicación de altas dosis de nitrógeno de más de 90 kg/ha en un solo término o aplicación no es conveniente. La aplicación fraccionada aumenta el coeficiente de utilización de los fertilizantes nitrogenados, su eficacia y mejora la calidad de los productos agrícolas.
En los suelos arenosos y limosos, los fertilizantes nitrogenados se aplican a los cultivos en espiga y en hilera sólo en primavera. Para los cultivos de invierno en todo tipo de suelos, se aplica 1/3 de la dosis de abono nitrogenado (30-40 kg/ha) antes de la siembra. Cuando los cultivos de invierno se rotan después de las leguminosas y las leguminosas, la aplicación de nitrógeno antes de la siembra no suele dar resultados positivos.
Si la explotación dispone de suficientes abonos de fósforo-potasio, el sistema de abonado puede prever la aplicación en los pastos perennes «en reserva», es decir, durante 3-4 años, ya que el fósforo y el potasio se fijan bien en el suelo y son menos eficaces cuando se aplican tópicamente como abonos. Esto es especialmente cierto para la harina de fosfato.
Fertilización antes de la siembra
La fertilización de siembra está prevista para la introducción de superfosfato granulado, ammophos, nitrophos y otros fertilizantes compuestos en las hileras al sembrar los cultivos de primavera e invierno. En suelos bien abonados, la eficacia de este método se reduce, pero sigue siendo aconsejable, ya que el abono aplicado durante la siembra contribuye a la obtención de buenas plántulas, al fortalecimiento del ahijamiento y a la hibernación de los cultivos de invierno.
Abono de apoyo
La fertilización nitrogenada está destinada principalmente a los cultivos de invierno que están debilitados tras el invierno y necesitan nitrógeno en primer lugar. La fertilización con fósforo-potasio se lleva a cabo cuando el cultivo ha recibido cantidades insuficientes de este fertilizante durante la aplicación básica. La fertilización nitrogenada de las gramíneas perennes con una elevada proporción de leguminosas es desaconsejable. A medida que el componente de leguminosas en la mezcla de hierba disminuye por debajo del 50%, lo que ocurre en el segundo año de uso de la hierba, se prevé la fertilización de primavera con nitrógeno N40-60.
En las rotaciones con lino, se aplica a este cultivo un abono mineral completo, pero la dosis de nitrógeno es considerablemente menor que la de fósforo y potasio. El exceso de nitrógeno provoca el encamado del lino y empeora la calidad de la fibra del lino. Esto es especialmente importante cuando el lino se coloca después de las hierbas perennes de alto rendimiento dominadas por el trébol. En este caso, la dosis de nitrógeno no debe superar los 30 kg/ha. En el caso de otros precursores, incluida la rotación, la dosis de nitrógeno no supera los 40-60 kg/ha. En suelos cultivados con riesgo de encamado, la siembra de lino sobre una capa de trébol con un rendimiento de heno de 50 cwt/ha no garantiza una cosecha de buena calidad. En este caso, el lino debe sembrarse en un cultivo de rotación o en otro forraje.
En las rotaciones de cultivos en suelos arenosos y franco-arenosos, una gran proporción se siembra con leguminosas: altramuz para forraje y grano, abono verde y seradela. Estas plantas tienen una buena capacidad de fijación de nitrógeno y requieren una fertilización con fósforo y potasio. La eficacia de los macrofertilizantes, sobre todo en las dosis más altas, se ve influida por la disponibilidad de oligoelementos.
El sistema de fertilización de los cultivos en los suelos de turba con alta productividad, basado en el uso de las reservas de nitrógeno del suelo y la aplicación de fertilizantes de fósforo y potasa. Los abonos nitrogenados se utilizan para fertilizar los cereales de invierno y las gramíneas perennes, sobre todo en suelos de turbera poco potentes y mal cultivados.
La zona de chernozems y suelos de castaño
La zona de los chernozems y los castaños ocupa un vasto territorio de Rusia (zona central de la Tierra Negra, norte del Cáucaso, región del Volga), Ucrania y Kazajistán (norte, sur y sureste de Kazajistán). Al considerar la base científica de los sistemas de abono, esta zona se divide en dos partes: bosque-estepa y estepa. Estas subzonas difieren en cuanto a las condiciones edafoclimáticas, la especialización en la producción de cultivos y el suministro de fertilizantes minerales.
Zonas forestales-esteparias
Debido a la escasez de fertilizantes minerales en las zonas de bosque-estepa, se aplican principalmente a los cultivos técnicos, las patatas, los cultivos forrajeros y, en parte, a los cereales. El balance de nutrientes en la agricultura se caracteriza por un elevado déficit, lo que conlleva una disminución de la fertilidad potencial, pérdidas de materia orgánica, deterioro de las propiedades hidrofísicas del suelo.
Al distribuir los fertilizantes en la rotación de cultivos, las dosis óptimas se aplican a la remolacha azucarera, el girasol, la patata, el maíz para grano y ensilado, los cereales de invierno y los cultivos forrajeros bajo riego. Los cereales de primavera, las leguminosas de grano y los cereales se cultivan sobre cultivos precedentes fertilizados a expensas de las secuelas de los fertilizantes. A estos cultivos se les aplica directamente un abono fosfatado (P10-15) antes de la siembra.
En el año de aplicación, las plantas utilizan el 20-25% del fósforo, el 50-60% del nitrógeno y el potasio de los fertilizantes minerales; el 20-30% del nitrógeno, el 30-40% del fósforo y el 60-70% del potasio del estiércol.
Teniendo en cuenta el efecto del estiércol, que en esta subzona es más fuerte que en la zona de Nonchernozem, en las rotaciones de cultivos de 9-11 campos se aplica dos veces por rotación, en los de 6-7 campos — una vez. No hay ninguna ventaja en aplicar el estiércol con más frecuencia por rotación. El mejor lugar para aplicar el estiércol en la rotación es como precursor del invierno y directamente bajo los cultivos de invierno, si la cosecha es temprana. Se obtienen buenos resultados aplicando estiércol a las patatas, los cultivos hortícolas y el maíz para grano y ensilado.
En las rotaciones de cultivos forestales-esteparios, el estiércol se aplica en dosis: bajo el trigo de invierno y el centeno — 20-30 t/ha; bajo el maíz, la remolacha azucarera y las patatas — 30-40 t/ha. En las zonas con suficiente humedad, además del estiércol se utiliza la turba y otros abonos.
En las rotaciones de cultivos protegidos en las laderas, las gramíneas perennes se cultivan durante al menos 3-4 años; por lo tanto, para garantizar un alto rendimiento de las gramíneas, 1-2 años antes de la siembra se aplican mayores dosis de estiércol, 40-60 toneladas/ha, bajo el trigo o el maíz de invierno.
En las zonas de bosque-estepa de la región de la Tierra Negra aumenta el papel del abono principal. Al menos 2/3 de la dosis anual de fertilizante se aplica durante el arado de otoño en las capas de suelo que no se secan. En las zonas de humedad suficiente y excesiva, los fertilizantes nitrogenados no se aplican bajo el arado del surco de otoño, sino que se utilizan en primavera en el cultivo de presiembra y en el abonado superior.
En las zonas limítrofes con Polesie, en los suelos de composición granulométrica ligera y en los lugares con aguas subterráneas poco profundas bajo el arado no se aplican todos los tipos de nitrato para evitar que el nitrógeno se desplace en invierno a las capas inferiores. En esta subzona, es preferible aplicar formas de abono amoniacal para el arado.
Los fertilizantes de fósforo-potasio en todas las zonas de la estepa forestal es preferible aplicarlos bajo el arado. La harina de fosfato y la escoria de fosfato se hace sólo bajo el arado y en primer lugar en los suelos ácidos, como el bosque gris, podzolized y chernozems lixiviados. Los cultivos de rotación que no han recibido abono de base se siembran con una aplicación de superfosfato o abono compuesto antes de la siembra.
La fertilización de los cultivos se realiza únicamente con fertilizantes nitrogenados en las dosis recomendadas y en el momento óptimo para el cultivo. La fertilización nitrogenada de los cultivos de invierno en las tierras en barbecho y en los cultivos precedentes no arados es especialmente eficaz.
Hay una gran variedad de suelos en las regiones forestales-esteparias: desde el bosque gris y la tierra negra ceniza en el norte hasta los típicos suelos carbonatados en el sur. En la parte norte hay más humedad, por lo que se acumulan menos nitratos. Además, en invierno se produce un mayor lavado, por lo que en estos suelos predomina el nitrógeno, que suele estar en el primer mínimo, en el sistema de fertilización.
Los chernozems carbonatados y típicos de esta subzona tienen buenas propiedades hidrofísicas y tienen una mayor capacidad de nitrificación. Los nitratos que se forman durante el verano generalmente no se filtran desde la zona de las raíces. Los suelos carbonatados hacen que las reservas de fósforo sean menos móviles, por lo que los fertilizantes de fósforo son eficaces. La provisión de potasio de estos suelos es suficiente, pero los fertilizantes de potasio en la estepa forestal del norte son eficaces.
En chernozems carbonato debido a su reacción ligeramente alcalina más eficaz fisiológicamente fertilizantes ácidos. El sistema de fertilización de los cultivos para suelos podzolizados y chernozems altamente lixiviados una vez por rotación proporciona un tratamiento de cal. El mejor lugar para aplicar el abono de cal es un campo en el que se coloquen cultivos de remolacha azucarera, barbecho de invierno o leguminosas. El lodo de defecación, un producto de desecho de la industria de la remolacha azucarera, es el más adecuado como material de cal.
En suelos salinos, el yeso se aplica una vez cada 8-10 años bajo la remolacha azucarera o el trigo de invierno, precediendo a éste o a los guisantes.
En las zonas esteparias, el efecto de los microfertilizantes, como el boro en la remolacha azucarera y el molibdeno en las legumbres y los cultivos de leguminosas de grano, suele ser evidente.
Regiones esteparias
Los suelos de las zonas esteparias también son diversos: desde los chernozems típicos y comunes en el norte, hasta los chernozems del sur y de Azov en el sur. En estas zonas suelen encontrarse suelos carbonatados. Los suelos de castaño son comunes en las zonas orientales, donde la estepa se convierte en estepa seca. Las zonas esteparias se encuentran en el sur de la zona central de la Tierra Negra, en el norte del Cáucaso Norte y la región del Volga, y en Kazajstán en las regiones del norte, sur y sureste.
En el sistema de fertilización de las rotaciones de cultivos debe prevalecer el abono de base, que se aplica en otoño bajo el arado. Este método elimina la posibilidad de que los fertilizantes sean arrastrados por el lavado y el viento, así como las pérdidas gaseosas de nitrógeno. En este caso, el abono se coloca en las capas más húmedas del suelo. Una única aplicación en otoño suele ser más eficaz que aplicar la misma dosis en varias aplicaciones.
En las zonas esteparias, la disponibilidad de humedad es un factor que limita el rendimiento y la eficacia de los fertilizantes, por lo que todas las medidas encaminadas a la acumulación y conservación de la humedad del suelo contribuyen a mejorar la eficacia de los fertilizantes. Los fertilizantes, a su vez, contribuyen a un uso más económico de la humedad en la creación de rendimientos. El consumo de agua para la creación de una unidad de materia seca en un fondo fertilizado se reduce en un 15-20%.
En las zonas esteparias el fósforo suele ser mínimo. La falta de fósforo en las plantas es un factor que limita el rendimiento de los cultivos. La mejora del suministro de fósforo del suelo se consigue mediante la aplicación de fertilizantes fosforados. El máximo rendimiento se consigue cuando se aplica nitrógeno, potasio y fósforo, predominando este último.
El principal método de aplicación del abono es aplicarlo en otoño, con el arado de otoño. En este método se aplica hasta el 85-90% de la tasa anual de abono para el cultivo. El resto, principalmente el fósforo, se aplica en las hileras durante la siembra. La fertilización es ineficaz, excepto la fertilización nitrogenada de los cultivos de invierno.
Al diseñar un sistema de abonado rotativo en tierras de secano, al determinar dónde aplicar el abono principal, tenga en cuenta:
- la aplicación de fertilizantes en dosis fraccionadas en la mayoría de los cultivos de la rotación no siempre es racional;
- alto efecto secundario, especialmente de los fertilizantes de fósforo y potasio: el aumento del rendimiento debido al efecto secundario a veces supera el efecto de la acción directa.
En las zonas esteparias, el abono de aderezo de la rotación de cultivos con una rotación corta (5-6 campos) se aplica 1-2 veces. En las rotaciones de cultivos con labranza de vapor y labranza de grano de 9 a 11 campos, el fertilizante principal se aplica 3-4 veces por rotación.
El estiércol se utiliza principalmente como aderezo principal y se aplica mejor en el barbecho y bajo el maíz. Se aplica en otoño con el arado de otoño o cuando se levanta el barbecho. Los fertilizantes minerales en la recepción básica en la rotación de cultivos de 10 a 12 campos se traen en el barbecho limpio y ocupado bajo los cultivos de invierno, el maíz y el trigo de primavera. Todos los demás cultivos de la rotación utilizan la acción posterior del abono principal y reciben superfosfato granulado o abono compuesto en las filas durante la siembra.
En las condiciones del norte de Kazajstán, con un alto contenido de potasio en el suelo, el sistema de fertilización se reduce al desarrollo de técnicas y métodos de optimización de la nutrición de los cultivos con fósforo y nitrógeno.
El elevado déficit de fósforo en los suelos de la subzona determina la alta eficacia de los fertilizantes fosforados para todos los cultivos. Por ejemplo, el fósforo aplicado a los cultivos de cereales, según la dosis y el déficit, proporcionó un aumento de los rendimientos de 2,5-5 a 0,8-0,9 t/ha.
En los chernozems de las zonas de bosque-estepa y estepa con precipitaciones de 350-370 mm la aplicación de pre-siembra es igual a la aplicación principal o incluso la supera. Sin embargo, en la zona de la estepa seca en suelos de castaño oscuro la aplicación principal de fertilizantes de fósforo en un barbecho es 1,5-2 veces más eficaz que la presiembra anual. En la zona de la estepa seca, se garantiza un aumento estable mediante la aplicación de la tala sólo en el primer cultivo después del barbecho, donde hay suficiente nitrógeno y mejores condiciones de humedad.
En los campos en barbecho, en presencia de humedad y bajo la influencia de los tratamientos, se acumula una cantidad suficiente de nitrógeno mineral nítrico. El contenido de las formas móviles de fósforo cambia de forma insignificante. Esto explica la gran eficacia de la fertilización con fósforo en el barbecho. El barbecho es el mejor lugar de la rotación para la aplicación de fertilizantes fosfatados.
Tienen el mayor efecto cuando se aplican en la capa húmeda del suelo, a una profundidad de 16-20 cm, pero no menos de 12 cm, en la zona de humedad estable. A falta de máquinas especiales, los fertilizantes se aplican mediante máquinas sembradoras de cereales a 14-16 cm del barbecho cultivado. La aplicación en superficie de fertilizantes fosfatados reduce su eficacia entre 2 y 3 veces.
Los fertilizantes fosfatados se aplican en el cultivo principal de la rotación de cultivos. En las rotaciones de cultivos con hierbas perennes, el fósforo se aplica bajo las hierbas perennes. Este es el único caso en el que el abono puede aplicarse en la superficie.
Dado el largo efecto posterior de los fertilizantes fosfatados, se aplican en un campo de barbecho en la zona de humedad estable — a una profundidad de 12-20 cm una vez cada 4-5 años, proporcionando toda la rotación de la rotación.
Con la introducción local de las dosis óptimas de fertilizantes fosfatados la recuperación de 1 kg d.o.w. para una rotación de 4-5 completa es de 10-15 kg de grano en años favorables — hasta 20 kg.
Según los estudios a largo plazo sobre el régimen de nitrógeno de los suelos y la eficacia de los fertilizantes nitrogenados en las condiciones del norte de Kazajstán (Chernenok VG, 1993, 1997), los principales factores que determinan la eficacia de los fertilizantes nitrogenados son: el contenido en el suelo de nitrógeno nítrico, el fósforo móvil, su proporción y las condiciones de humedad. Los fertilizantes nitrogenados pueden aumentar el rendimiento durante dos años.
La forma mineral de nitrógeno predominante en los suelos del norte de Kazajstán es el nitrato. Las condiciones más favorables para la nitrificación se dan en el campo de barbecho, donde el contenido de nitrato puede aumentar entre 2 y 3 veces, proporcionando un alto nivel de nutrición de nitrógeno para el primer cultivo después del barbecho. Sin embargo, en el caso de condiciones extremadamente secas durante el barbecho, cuando hay menos de 200 mm de lluvia al año, el proceso de nitrificación se suprime. Después de estos años de condiciones desfavorables de nitrógeno, la primera cosecha después del barbecho se ve afectada. A medida que los cultivos se alejan del barbecho, el contenido de nitratos disminuye en un factor de 2 a 4.
Los fertilizantes fosfatados son eficaces cuando la nutrición nitrogenada es buena, es decir, en el primer cultivo después del barbecho, y los fertilizantes nitrogenados son eficaces en los cultivos más alejados del barbecho.
En el sur de carbonato chernozem de acuerdo con el Instituto de Investigación de Kazajstán de la agricultura de grano (KazNIIZH) en el segundo cultivo después de barbecho aumento en el rendimiento del grano de los fertilizantes de nitrógeno se observó en el 22% de los casos, en el tercero — 37%, en el cuarto — 60%, en el quinto — 82%.
Sin embargo, en los años extremadamente secos, con precipitaciones inferiores a 200 mm al año, los fertilizantes nitrogenados no son aconsejables, ya que no tendrán ningún efecto, independientemente del contenido de nitrógeno, debido a la gran escasez de humedad.
La eficacia de los fertilizantes nitrogenados depende del momento de aplicación, que está relacionado con las condiciones de humedad. En la zona de chernozem con más de 320 mm de precipitación al año, la aplicación otoñal de nitrato amónico es inferior a la de primavera. En la zona del castaño con precipitaciones anuales inferiores a 300 mm, el momento de la aplicación de nitrato amónico no influyó en su eficacia, pero en los años con otoño lluvioso la aplicación en primavera fue más eficaz, y en los años con primavera seca la aplicación en otoño fue menos eficaz. La mejor forma de abono nitrogenado para el trigo de primavera cuando se aplica en el cultivo de presiembra es la urea, para la cebada — el sulfato de amonio.
La eficacia de los fertilizantes nitrogenados aumenta al incrementar el contenido de fósforo hasta el nivel óptimo, que para el trigo de primavera es de 35 mg P2O5 /kg de suelo. Con una mayor saturación de los suelos con fósforo el efecto disminuye, lo que se asocia a una violación de la relación entre los elementos de la nutrición.
La urea, el nitrato de amonio y el sulfato de amonio se recomiendan como fertilizantes nitrogenados para los suelos esteparios. Los fertilizantes nitrogenados fisiológicamente alcalinos que aumentan la alcalización del suelo son inaceptables.
El uso de fertilizantes complejos de nitrógeno-fósforo (nitrophos, nitroammophos) es más eficaz en los cultivos precedentes no arados y en las rotaciones de cultivos en barbecho cuando se aplican principalmente por hileras y por aderezo superior. El ammophos es igual de eficaz que el superfosfato doble, pero inferior en cuanto a la eficacia económica.
De los fertilizantes potásicos, es mejor utilizar cloruro de potasio y sulfato de potasio.
Los abonos orgánicos se aplican sobre todo en campos de baja fertilidad. Dosis aproximadas de estiércol para cereales — 20-30 t/ha, cultivos en hilera — 30-40 t/ha, hortalizas — 40-50 t/ha.
La paja de cereal puede utilizarse como abono orgánico. Por su efecto en la fertilidad del suelo, 1 tonelada de paja equivale a 3-3,5 toneladas de estiércol. Según los datos de KazNIIZH, con un rendimiento de 1,5-2,0 t/ha de grano, el abandono de la paja proporciona un equilibrio sin déficit de humus en las rotaciones de cultivos de grano-arado de 4-6 campos.
Sistema de fertilización de las rotaciones de cultivos bajo riego
El sistema de fertilización de las rotaciones de cultivos bajo riego se basa en la especialización, la composición granulométrica de los suelos, la disponibilidad de nutrientes, la capa freática y el régimen de humedad. Al mismo tiempo, se utilizan métodos y plazos de aplicación que aumentan el coeficiente de utilización de los nutrientes y evitan las pérdidas en el medio ambiente.
El nitrógeno es lo que más necesitan las plantas en todos los tipos de suelo cuando se riegan. La aplicación de fertilizantes nitrogenados sobre un fondo de fósforo o de fósforo y potasio aumenta el rendimiento de grano del trigo de invierno y de primavera y la masa verde del maíz en 1,5-2 veces. La eficacia de los abonos fosforados es menor que la de los nitrogenados y se manifiesta sobre todo cuando se aplican conjuntamente. El aumento del rendimiento de los cultivos de grano y forraje gracias a los fertilizantes de fósforo en las tierras de regadío suele ser del 20-30%, dependiendo de la provisión de fósforo del suelo. Los fertilizantes potásicos en las tierras de regadío son ineficaces cuando se aplican al trigo, el maíz y la alfalfa. En los últimos años ha aumentado la eficacia de los fertilizantes potásicos.
El problema del nitrógeno se aborda de forma integral mediante una combinación de fertilizantes minerales y orgánicos y la expansión de los cultivos de alfalfa en las tierras de regadío. El déficit de fósforo se cubre con fertilizantes minerales de fósforo. Los fertilizantes minerales por hectárea de regadío se aplican a plena demanda. Un alto nivel de técnica agrícola da lugar al mayor rendimiento de los fertilizantes.
El momento de la aplicación de los fertilizantes es importante en condiciones de riego. Los abonos fosfatados y potásicos se aplican a todos los cultivos en otoño bajo el cultivo principal. Los abonos nitrogenados en los suelos arcillosos y limosos con aguas subterráneas profundas se aplican en otoño para la labranza o en primavera para el cultivo. En suelos arenosos y franco-arenosos bien drenados, el abono nitrogenado se aplica en primavera antes de la siembra. Es importante elegir la forma correcta de abono nitrogenado. La urea, el sulfato de amonio y los carbóforos son los mejores en condiciones de riego. Las formas de nitrato son indeseables, ya que migran significativamente a través del perfil del suelo.
Durante la vegetación, los cultivos de trigo de invierno se abonan con fertilizantes nitrogenados (a finales de otoño o principios de primavera de forma superficial), el maíz (en la fase de 4-5ª hoja mediante cultivadores de plantas), la alfalfa se abona con fertilizantes fosforados (de forma superficial a principios de primavera). La alimentación con urea o nitrato de amonio durante el espigado hasta el final de la floración es eficaz para mejorar la calidad del grano en el trigo de primavera e invierno.
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.
Sistema de fertilización y condiciones edafoclimáticas
Sistema de fertilización y condiciones edafoclimáticas (English Русский)
Características zonales de los sistemas de abonado
Eficiencia de los fertilizantes a partir de factores agronómicos
Eficacia en función de la cantidad y la calidad del abono
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Eficiencia de los fertilizantes a partir de factores agronómicos
Eficacia en función de la cantidad y la calidad del abono
Condiciones del suelo
El máximo aumento del rendimiento de todos los cultivos gracias a los fertilizantes orgánicos y minerales, tanto si se utilizan por separado como conjuntamente, se consigue en los suelos más pobres. Al trasladarse a suelos más fértiles y cultivados, las condiciones climáticas y de otro tipo son un factor más limitante para el crecimiento y el desarrollo de las plantas, por lo que la eficacia de los fertilizantes suele reducirse.
Esta disminución se observa en la transición de los suelos podzólicos, a los medianos y débiles podzólicos, luego de los bosques grises claros a los oscuros, luego de los podzólicos y lixiviados a los chernozems comunes y meridionales, luego de los suelos castaños oscuros a los claros.
Dentro de un mismo tipo y subtipo, la eficacia de los fertilizantes viene determinada por la composición granulométrica del suelo. En general, existe un patrón: cuanto más pobres son los suelos de composición granulométrica más ligera, mayor es el aumento relativo de los rendimientos gracias a los fertilizantes. Aunque las ganancias absolutas en t/ha en suelos más fértiles suelen ser mayores que en los menos fértiles.
Los distintos tipos de fertilizantes también muestran una eficacia diferente: los fertilizantes nitrogenados son más eficaces en los suelos podológicos y de bosque gris, en los chernozems podzolizados y lixiviados y en todos los suelos de regadío. En los suelos arcillosos podsólicos es típica la siguiente seguridad media de los rendimientos de los cultivos con elementos individuales: nitrógeno — 38% de la productividad máxima, fósforo — 76% de la productividad máxima, potasio — 82% de la productividad máxima. Con la mejora de la disponibilidad de humedad, la eficacia de los fertilizantes nitrogenados aumenta en todos los tipos y variedades de suelos.
Los fertilizantes fosfatados son más eficaces en zonas con humedad insuficiente y clima árido en suelos meridionales, chernozem ordinarios, castaños y marrones, en suelos poco cultivados de otros tipos. Por ejemplo, en las diferencias no cultivadas de tepes (clase 1-2) son más eficaces que los fertilizantes nitrogenados.
Los abonos potásicos son más eficaces en los suelos turbosos, y luego en los suelos podológicos y de bosque gris. En los suelos grises, los chernozems y los suelos de castaño su eficacia es reducida, a menudo ausente.
Según la composición granulométrica en los suelos ligeros de todos los tipos, aumenta la eficacia del nitrógeno, el potasio y los microfertilizantes, en los pesados — el fósforo. En el primer caso, está relacionado con la facilidad de lixiviación de los elementos, y en el segundo, con una mayor fijación del fósforo en los compuestos de difícil acceso. Si los suelos pesados están representados por minerales capaces de fijar el potasio y el amonio, los abonos potásicos y nitrogenados también son eficaces en ellos.
La eficacia de los fertilizantes en suelos de reacción ácida o alcalina depende de los cultivos. La recuperación química debe preceder siempre a la aplicación de fertilizantes. La eficacia de todos los tipos de fertilizantes y en todos los cultivos aumenta al neutralizar los suelos ácidos y alcalinos, alcanzando un máximo en la reacción óptima para los cultivos. Así, de acuerdo con los datos generalizados de los experimentos con cebada en suelos podológicos, la amortización de 1 kg de nitrógeno fertilizante por el aumento del rendimiento del grano con el pH del extracto de sal inferior a 5 fue de 7,6-8,4 kg, con el pH del extracto de sal superior a 5,6 — 18,6-20,2 kg.
La eficacia de cada tipo de abono disminuye con el aumento de la suficiencia del suelo de los respectivos elementos disponibles para las plantas y a menudo desaparece con una suficiencia alta o muy alta (clase 5-6).
Según los datos resumidos por L.M. Los datos de Derzhavin (1992) de los experimentos del servicio agroquímico (CINAO) con trigo de invierno en suelos con medio podzólico suministrado con potasio (100 mg/kg), los incrementos en los rendimientos de grano a partir de 60 kg/ha de P2O5 fueron los siguientes Con un contenido de fósforo móvil de 50 mg/kg de suelo — 0,43 t/ha, 100 mg/kg — 0,36 t/ha y 150 mg/kg — 0,28 t/ha, y en chernozem lixiviado — 0,94 t/ha; 0,51 t/ha y 0,08 t/ha respectivamente. A partir de 60 kg/ha de K2O los incrementos de rendimiento del trigo de invierno fueron los siguientes: en suelos podológicos con un contenido de potasio intercambiable de 50 mg/kg — 0,64 t/ha, 100 mg/kg — 0,33 t/ha y 150 mg/kg — 0,02 t/ha, y en suelos forestales gris oscuro con un contenido de fósforo medio (125 mg/kg) y chernozem podológico con un contenido de potasio intercambiable de 75 mg/kg -0,49 t/ha, 125 mg/kg -0,25 t/ha y 175 mg/kg — 0,02 t/ha.
Patrones similares de eficiencia de todos los tipos de fertilizantes minerales son típicos para todos los cultivos en cualquier suelo, pero aparecen con diferente intensidad. Los fertilizantes y los mejoradores cambian simultáneamente los indicadores agroquímicos y otras propiedades de los suelos. Por ejemplo, según los datos del experimento a largo plazo (desde 1912) del Departamento de Agricultura de la Academia Agrícola de Moscú que lleva el nombre de K.A. Timiryazev en suelo medio-limoso de sodzol en la variante sin fertilizantes, el rendimiento medio de la patata en 1955-1972 fue de 6,7 t/ha. fue de 6,7 t/ha, en 1973, en la aplicación de N100P150K120 — 16,0 t/ha, el pH del suelo 3,83, el contenido de humus 1,45%, el fósforo lábil y el potasio intercambiable (por Kirsanov) 19 mg/kg y 41 mg/kg respectivamente. En la variante de aplicación sistemática de fertilizantes, el rendimiento medio de la patata en 1955-1972 fue de 15,4 t/ha, en 1973, con la misma dosis — 24,7 t/ha; el pH del suelo 3,92, el contenido de humus 1,61%, el fósforo y el potasio móviles respectivamente 100 mg/kg y 133 mg/kg. En la variante con aplicación sistemática de fertilizantes minerales, estiércol y encalado periódico, el rendimiento medio de la patata en 1955-1972 fue de 19,1 t/ha; en 1973, con la misma dosis de fertilizantes — 32,1 t/ha. El suelo era más fértil — pH 5,67, contenido de humus 2,07%, fósforo y potasio móviles respectivamente 128 mg/kg y 207 mg/kg. Se obtuvieron resultados similares con patatas y otros cultivos en otros experimentos a largo plazo en diferentes países.
Las formas móviles de nutrientes acumuladas por los fertilizantes y los mejoradores se distribuyen a lo largo del tiempo por toda la capa que contiene las raíces y resultan más necesarias en condiciones desfavorables, cuando la aplicación de dosis frescas de fertilizantes, incluso en dosis elevadas, puede ser menos eficaz por su inevitable localización.
El examen agroquímico sistemático de los suelos, llevado a cabo desde 1965 en todas las explotaciones, incluidas las parcelas de los hogares y las dachas, reveló la heterogeneidad de los indicadores agroquímicos no sólo dentro de los tipos, subtipos y variedades de suelos, sino también dentro de un campo y de una parcela. Esta circunstancia puso de manifiesto la necesidad de tener en cuenta las diferencias existentes a la hora de clasificar los suelos según estos indicadores y de determinar y ajustar las dosis de fertilizantes.
Sobre la base de los indicadores relativos (clases, grupos) de los suelos se ajustan las dosis recomendadas de fertilizantes para los cultivos, en ausencia de recomendaciones — se introducen factores de corrección. Los factores de corrección de las dosis deben garantizar la obtención del rendimiento previsto de los cultivos de buena calidad, regulando al mismo tiempo el suministro de nutrientes al suelo. Con un suministro medio de un cultivo concreto, por ejemplo, para los cereales, las legumbres y las hierbas — Grado 3, para los cultivos en hileras — Grado 4, para las hortalizas — Grado 5, el factor de corrección de la dosis es 1. Cuando los cultivos se realizan en suelos más pobres que la clase media, el factor de corrección aumenta (más de 1); en suelos más fértiles que la clase media, el factor de corrección es inferior a 1. Con un cambio de clase, la dosis de fertilizante en promedio para todos los cultivos debe cambiar en un 20-30%, es decir, para una clase más pobre que el suelo promedio el factor de ajuste debe ser 1,2-1,3, para dos clases — 1,4-1,6, etc., para una clase más rica que el suelo promedio — 0,8-0,7, para dos clases — 0,6-0,4, etc.
Según los indicadores absolutos, el contenido de formas disponibles de elementos nutritivos en el suelo se determina por los resultados de los experimentos de campo su parte asimilada por el cultivo. Esta parte se denomina coeficiente de utilización de los elementos nutritivos del suelo (CEN), que se determina mediante la fórmula:
CEN = B0 x 100 / W,
donde B0 — exportación económica en la variante sin fertilizantes, kg/ha; W — existencias de formas móviles del elemento, kg/ha; 100 — conversión a porcentaje.
Tabla. Rendimiento y exportación económica de nutrientes por parte de las patatas con diferentes fertilizantes en un suelo franco-arcilloso sodzólico (Vergey)
| Sin abono | ||||
| N60P30 | ||||
| N60P60 | ||||
| P30K60 | ||||
| N60P30K60 | ||||
Ejemplo. Determinación del CEN de la patata en un suelo arenoso limoso sodoso-medio-podzólico con pH 4,8, Hg 3,5 y S 3 mg⋅eq/100 g, V 46,1%, contenido de fósforo y potasio por Kirsanov 67 mg/kg y 102 mg/kg, nitrógeno hidrolizable 50 mg/kg, contenido de humus 1,5%. La capa de suelo cultivable (con su masa de 3 millones de kg) contiene:
- 201 (67⋅3) kg/ha de P2O5,
- 306 (102⋅3) kg/ha de K2O,
- 150 (50⋅3) kg/ha de N.
Las patatas en la variante sin fertilizante con un rendimiento económico de 6,2 t/ha produjeron 94 kg de N, 27 kg/ha de P2O5 y 127 kg/ha de K2O, por tanto:
- CEN(N) = 94⋅100/150 = 63%;
- CEN(P2O5) = 27⋅100/201 = 13%;
- CEN(K2O) = 127⋅100/306 = 41%.
Al mismo tiempo, es posible determinar el CEN en las combinaciones emparejadas en las que no se aplicó el fertilizante correspondiente:
- por PK — CEN(N) = 110⋅100/150 = 73%;
- para NK — CEN(P2O5) = 37⋅100/201 = 18,1%;
- para NP — CEN(K2O) = 201⋅100/306 = 66%.
De los cálculos anteriores se deduce que los coeficientes de utilización de los elementos nutritivos cambian significativamente bajo la influencia de los fertilizantes, y los determinan para todos los cultivos sólo en las variantes sin fertilizantes.
La generalización de los datos del experimento CINAO de L.M. Derzhavin (1992) mostró que, incluso con el mismo suministro inicial, el CEN de fósforo y potasio varía mucho: para el trigo de invierno 63% y 55%, el centeno de invierno 78% y 89%, el trigo de primavera 52% y 56%, la cebada de primavera 55% y 95%, las patatas 63% y 85%, la remolacha azucarera 71% y 41%, el lino de sofá 64% y 86%.
En la transición de un suelo bajo a uno alto la suficiencia de elementos móviles CEN fósforo y potasio disminuyó aún más significativamente: para el trigo de invierno 4,6-5,7 y 2,7-3,4 veces, el centeno de invierno 3,7-4,5 y 3,9 veces, el trigo de primavera 1,7-3,2 y 2,7-2,8 veces, la cebada 3, 9-5,1 y 1,8-2,6 veces, patatas 3,8-4,4 y 2,9 veces, remolacha azucarera 4,9-6,4 y 2,3-2,6 veces, lino 6,0 y 2,0-2,3 veces.
Condiciones climáticas
El coeficiente de utilización útil de un elemento nutritivo (CEN) varía especialmente bajo la influencia de las condiciones meteorológicas. Según los datos resumidos por el Departamento de Agroquímica de la Academia de Agricultura de Moscú a partir de diversas fuentes, los coeficientes de utilización del fósforo móvil por parte de los cultivos varían entre 10 y 15 veces en función de las condiciones meteorológicas y agrotécnicas, y el potasio, 10 veces.
Por lo tanto, para corregir y determinar las dosis de fertilizantes en función de los resultados de la provisión de suelos con formas móviles de nutrientes es mejor utilizar no indicadores absolutos sino relativos, es decir, clases y factores de corrección, ya que la mencionada variabilidad de los indicadores absolutos no lleva a aumentar, sino a disminuir la eficacia de los fertilizantes.
Las condiciones climáticas y meteorológicas suelen ser un factor determinante en la eficacia de los fertilizantes.
Cuanto mayor sea el nivel de nutrición lumínica con un suministro de humedad normal, más carbohidratos se sintetizan y más nitrógeno pueden asimilar las plantas. La luz afecta a la nutrición de las plantas no sólo a través de la fotosíntesis, sino también de la transpiración. A medida que aumenta la humedad, aumenta la resistencia de la planta a las concentraciones crecientes de soluciones nutritivas.
La temperatura del suelo acelera la transformación de los nutrientes y su absorción por las plantas. A 8-10 °C disminuye la ingesta, el movimiento y la inclusión de nitrógeno y fósforo en el metabolismo, y a 5-6 °C se reduce drásticamente el consumo de nutrientes por parte de las raíces. A temperaturas de entre 10 y 25 °C, aumenta la movilización y absorción de los nutrientes del suelo y de los fertilizantes por parte de las plantas.
La temperatura diurna óptima (23-25 °C) corresponde a temperaturas medias diarias de 14-16 °C. En la zona de Tierra No Negra, según los datos de A.P. Fedoseyev, la temperatura media mensual de verano por encima de 18,1 °С reduce la eficiencia de los fertilizantes; en la zona de Tierra Negra, el aumento de la temperatura del aire durante mayo-julio en 1 °С por encima de la norma a largo plazo reduce la ganancia de rendimiento de grano de los fertilizantes a dosis de 120-180 kg/ha en promedio en 0,02 t/ha.
Un aumento del déficit de humedad de 1 hPa en mayo reduce la eficacia de los fertilizantes en una media de 40 kg/ha, y en 4 kg/ha en julio.
La reducción de la norma de precipitación anual de norte a sur en 100 mm en la parte europea de Rusia reduce la eficacia de las dosis medias de fertilizantes en una media de 0,11 t/ha para todos los cultivos de cereales y en 0,19 t/ha — para los cultivos de invierno. La reducción de las reservas de humedad en el suelo en 10 mm durante el periodo de crecimiento de los cultivos de cereales reduce el aumento del rendimiento de los fertilizantes en 10-20 kg/ha de media. Si la relación entre la precipitación y la evapotranspiración es del 100%, cada aumento del 10% de la aridez reduce el efecto de los fertilizantes en un 15%.
Aumentar el contenido de humedad hasta el 90% del contenido de humedad más bajo en suelos de 1,2-1,3 g/cm3 y hasta el 80% en suelos de 1,5-1,6 g/cm3 aumenta la eficacia del fertilizante. Una mayor humectación de los suelos hasta el 100-120% de la capacidad de humedad más baja en los primeros suelos gradualmente, y en los segundos reduce la eficiencia bruscamente.
El exceso de humedad en los suelos de la zona no negra y en las zonas de regadío provoca la escorrentía intra-suelo y de las aguas superficiales, lo que provoca la lixiviación de los nutrientes. El calcio, el azufre, el magnesio, el nitrógeno, el carbono, el sodio y el potasio se lixivian de los fertilizantes y los suelos. El menos lixiviado es el fósforo. La máxima lixiviación se produce durante las inundaciones de primavera y después de la cosecha en otoño.
En suelos limosos y arenosos de la Zona de Suelos No Negros en saturación con fertilizantes (N60P60K60) con precipitaciones lavadas hasta 50 kg/ha (en limosos) y 70-120 kg/ha (en arenosos) de calcio, 3-7 kg/ha y 10-15 kg/ha de magnesio, 14 kg/ha y 25 kg/ha de azufre, 7 kg/ha y 10-12 kg/ha de potasio, 1-6 kg/ha y 14-18 kg/ha de nitrógeno, respectivamente, en suelos francos y arenosos.
La eficacia de las dosis medias de abono mineral (120-180 kg/ha de ingrediente activo) puede variar en casi un factor de 2 dependiendo de las condiciones de humedad durante los meses de verano.
Tabla. Eficiencia media de NPK en los suelos de la zona de No-Chernozem en función de las condiciones de humedad en mayo-julio (resumen de Fedoseyev)
| Muy bien | ||||||||||
| Insuficiente | ||||||||||
| Excesivo | ||||||||||
La eficacia de los fertilizantes en los suelos margosos disminuye en los años en los que las precipitaciones estivales son insuficientes o excesivas, de forma más significativa en los años en los que las precipitaciones son insuficientes. En suelos ligeros con exceso de precipitaciones, bajo el trigo y los cultivos de primavera la eficiencia sigue siendo alta, pero bajo el centeno disminuye.
Según la experiencia a largo plazo del Departamento de Agricultura de la Academia Agrícola de Moscú, en los años con junio seco, con precipitaciones inferiores a 50 mm y temperatura superior a 18 °C, en junio normalmente húmedo (50-90 mm y 16-18 °C) y en junio húmedo (más de 90 mm, temperatura inferior a 16 °C) en la saturación de fertilizantes de la rotación de cultivos (N50P75K60) el pago de 100 kg al día. в. de fertilizantes era: 0,35 t/ha de grano de centeno de invierno; 0,44 t/ha y 0,75 t/ha; grano de avena 0,17 t/ha, 0,27 t/ha y 0,46 t/ha; tubérculos de patata 4,3 t/ha, 6,3 t/ha y 7,6 t/ha; heno de trébol 1,4 t/ha, 1,6 t/ha y 2,9 t/ha; paja de lino 0,16 t/ha, 0,72 t/ha y 0,92 t/ha.
La eficacia de los fertilizantes minerales en los años con un junio seco disminuyó por término medio un 36% (especialmente en el caso del lino), y con un junio húmedo aumentó un 52% (especialmente en el caso del trébol) en comparación con un junio normalmente húmedo. La combinación de las mismas dosis de abono mineral con estiércol (10 t/ha) mitigó los efectos negativos de la falta de humedad en junio; la eficacia del abono mineral disminuyó una media del 27%.
Por término medio, en la zona de No-Chernozem el aumento del rendimiento de los cereales gracias a los fertilizantes minerales es de 0,6 t/ha, con fluctuaciones debidas a las condiciones meteorológicas de ±40%, y en la zona de Tierra Negra Central — respectivamente 0,52 t/ha y ±44%.
El uso de fertilizantes, científicamente fundamentado, debilita el impacto negativo de las condiciones climáticas adversas (bajas temperaturas, heladas) en la productividad de los cultivos.
Según los datos de 40 ensayos resumidos por A.P. Fedoseyev, el número de plantas de centeno y trigo de invierno que perecieron durante la invernada disminuyó del 42 (sin fertilizantes) al 27%; al combinar fertilizantes fosforados-potásicos y dosis óptimas de nitrógeno antes de la siembra la muerte de las plantas de invierno disminuyó al 18%.
La relación entre la eficacia de los fertilizantes y los factores meteorológicos se caracteriza por los coeficientes de correlación.
Tabla. Coeficientes de correlación entre la eficacia de las dosis medias de fertilizantes minerales y los factores meteorológicos[ref]Yagodin B.A., Zhukov Y.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry/ Editado por B.A. Yagodin. - Moscú: Kolos, 2002. - 584 págs.: ilustración[/ref]
| Tierra no negra | |||||
| Tierra Negra Central |
Los coeficientes de correlación elaborados por A.P. Fedoseyev (Instituto de Meteorología Experimental) y las ecuaciones de regresión para estimar la eficacia de los fertilizantes a partir de los factores meteorológicos muestran que las condiciones meteorológicas y climáticas explican entre el 25 y el 60% de la variación de la eficacia de los fertilizantes en la zona de No-Chernozem y entre el 35 y el 70% en la zona de Tierra Negra Central.
A la hora de determinar las dosis óptimas y máximas de fertilizantes es necesario guiarse por los datos meteorológicos medios anuales de territorios concretos y ajustarlos anualmente, teniendo en cuenta la previsión para el año siguiente. A medida que aumenta la saturación de los cultivos con fertilizantes y la productividad de los mismos, la variación de los rendimientos en función de las condiciones meteorológicas de un año concreto aumenta en valores absolutos (t/ha) y disminuye en valores relativos (% respecto a la media).
Literatura
Yagodin B.A., Zhukov U.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry / Editado por B.A. Yagodin. — Moscú: Kolos, 2002. — 584 p.: ill.
Sistema de fertilización
El sistema de fertilización (sistema de abono) es una aplicación científicamente fundamentada de fertilizantes y mejoradores en la rotación de cultivos, teniendo en cuenta las necesidades biológicas de los cultivos bajo la fertilidad real del suelo y las posibilidades de una empresa agrícola, para obtener rendimientos máximos con alta calidad y simultáneamente regular el cultivo de los suelos en condiciones naturales y climáticas específicas.
Sistema de fertilización (English Русский)
Sistema de fertilización y condiciones edafoclimáticas
Características zonales de los sistemas de abonado
Eficiencia de los fertilizantes a partir de factores agronómicos
Eficacia en función de la cantidad y la calidad del abono
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El concepto de sistema de fertilización
Los fertilizantes, según el tipo, las dosis, el momento y el método de aplicación, sus proporciones y las condiciones edafoclimáticas, tienen diferentes efectos y secuelas. Los cultivos de la rotación son los que más los aprovechan en una determinada rotación, debido a la estructura de las superficies cultivadas. Para ello, es necesario pasar de la fertilización de un solo cultivo a un sistema de fertilización de rotación de cultivos con todas las de la ley.
El esquema del sistema de fertilizantes de la rotación de cultivos o agrocenosis se desarrolla y se utiliza para una rotación completa de la rotación de cultivos sobre la base de la media de 5-10 años de suministro de fertilizantes a las empresas y el estado de la fertilidad del suelo de los campos de la rotación con la definición de los tipos, las dosis, las proporciones y la necesidad total en kg / ha de sustancias activas, así como el equilibrio de nutrientes.
Las dosis y proporciones de los fertilizantes y coadyuvantes del sistema de fertilización se ajustan anualmente en los planes de aplicación de fertilizantes teniendo en cuenta la ubicación de los cultivos y la fertilidad del suelo de estos campos, las condiciones meteorológicas y la disponibilidad de fertilizantes.
Basándose en el plan anual, se elabora un plan de calendario de adquisición, acumulación y aplicación de fertilizantes, indicando las cantidades y los tipos para toda la superficie fertilizada de la rotación de cultivos o de toda la explotación. Esto permite determinar las áreas de los almacenes y las instalaciones de almacenamiento de productos agroquímicos, la secuencia de adquisición de cantidades y tipos y, en consecuencia, gestionar los recursos materiales y técnicos con mayor eficacia.
En la ejecución de los planes anuales de aplicación de fertilizantes, las dosis se ajustan de nuevo antes de la siembra en función de los resultados del diagnóstico del suelo, y en la fertilización de los cultivos en función de los resultados del diagnóstico de las plantas.
El desarrollo de un sistema de abonado que se adapte a las condiciones naturales y organizativas y económicas requiere conocimientos especializados y habilidades prácticas. Los siguientes documentos son necesarios para elaborar un plan de fertilización:
- un plan organizativo y económico que refleje las rotaciones de los cultivos;
- mapas de suelos y agroquímicos;
- datos sobre los rendimientos reales de los últimos 5 años;
- tasas de fertilizantes orgánicos y minerales;
- un libro de historia de campo.
El desarrollo de un sistema de fertilización también requiere información sobre el tipo de régimen hídrico del suelo, la topografía, la exposición de los suelos a la erosión hídrica y eólica, el desarrollo de la ganadería, la capacidad de acumular y aplicar todos los tipos de fertilizantes locales, los recursos financieros, el equipo técnico para la aplicación de fertilizantes y la disponibilidad de instalaciones de almacenamiento.
Metas y objetivos del sistema de fertilización
El objetivo del sistema de fertilización es garantizar la mayor eficiencia agronómica y económica posible, minimizando al mismo tiempo el impacto negativo sobre el medio ambiente con los recursos naturales y económicos disponibles de la empresa.
Los problemas del sistema de fertilización en la agrocenosis son los siguientes
- aumentar la productividad de los cultivos y mejorar la calidad de los productos con un aumento de la fertilización de los cultivos hasta niveles óptimos;
- eliminación de las diferencias en la fertilidad de los campos individuales de cada rotación de cultivos en cualquier disponibilidad de fertilizantes y (o) aumento de la fertilidad de los suelos de los campos hasta el nivel óptimo;
- aumentar el rendimiento de una unidad de fertilizante aplicada mediante el aumento del rendimiento de los cultivos, es decir, aumentar la eficiencia económica de los fertilizantes en cualquier suministro de fertilizantes;
- recepción de la producción de cultivos certificados con un seguimiento constante de los indicadores agroquímicos de la fertilidad del suelo
- aumento de la productividad laboral, de la actividad organizativa y de gestión;
- cumplimiento continuado de la legislación sobre protección del medio ambiente y salud y seguridad.
El grado de consecución de la meta y los objetivos varía en función de las características biológicas de los cultivos, del suelo y de las condiciones climáticas y agrotécnicas, así como de la cantidad y calidad de los fertilizantes utilizados.
El sistema de fertilización científica
El sistema de fertilización científica puede dividirse en:
- El sistema científico y organizativo de la utilización de fertilizantes en la explotación.
- Sistema de aplicación de fertilizantes en la rotación de cultivos como parte del sistema de agricultura científica.
- Sistema de fertilización de los cultivos individuales de la rotación de cultivos, basado en la aplicación de dosis, formas, tiempos y métodos óptimos de fertilización.
Todos estos componentes están interrelacionados.
Sistema de fertilización en la granja
El sistema de fertilización en la granja es un complejo de medidas agronómicas, organizativas y económicas para el uso racional de los fertilizantes minerales y orgánicos, así como los mejoradores químicos para optimizar la fertilidad del suelo, aumentar la productividad de los cultivos, mejorar la calidad de la producción de cultivos, aumentar la productividad en la agricultura. Es la condición más importante para la intensificación de la producción agrícola.
El sistema de fertilización en la granja incluye:
- disponibilidad de almacenes para el almacenamiento de fertilizantes minerales con la posibilidad de mecanizar las operaciones tecnológicas;
- acumulación y almacenamiento de fertilizantes orgánicos;
- organización de instalaciones de transporte para el transporte de fertilizantes;
- disponibilidad de maquinaria para la aplicación de fertilizantes minerales y orgánicos;
- métodos de mejora química de los suelos agrios y salinos.
Los objetivos del sistema de fertilización en la granja son:
- obtener rendimientos elevados y estables con una buena calidad del producto;
- reproducción de la fertilidad del suelo;
- realización de las funciones ecológicas de los fertilizantes en la agrocenosis;
- aumentar la eficiencia económica de los fertilizantes y la productividad del trabajo;
- reduciendo el coste de producción de los cultivos;
- obteniendo el máximo beneficio.
El sistema de fertilización es una organización planificada de un conjunto de medidas relacionadas con la aplicación de fertilizantes.
El sistema de fertilización en la granja consiste en el desarrollo y la aplicación de medidas organizativas, económicas y de gestión, relacionadas con la producción, la adquisición, la compra, el transporte y el almacenamiento de los fertilizantes. Incluye la identificación de los recursos en la producción de fertilizantes locales, su preparación, almacenamiento, planificación de las medidas de recuperación, determinación de la necesidad en fertilizantes minerales industriales, organización de su compra, almacenamiento y aplicación en el suelo. Debe preverse la posibilidad de mezclar y aplicar fertilizantes en proporciones específicas de nutrientes, teniendo en cuenta la fertilidad del suelo, las necesidades de los cultivos y la agrotecnia adoptada.
La planificación de estos trabajos debe tener en cuenta la mecanización integrada de los procesos de aplicación de fertilizantes. Una etapa importante en el desarrollo del sistema de fertilizantes en la granja es la divulgación de los recursos locales de fertilizantes, mejoradores químicos, el desarrollo de tecnologías para su uso racional, la provisión de material y base técnica. El sistema debe basarse en rotaciones de cultivos especializados justificadas científicamente y esforzarse por garantizar un equilibrio positivo o sin déficit de nutrientes y materia orgánica en el sistema suelo-planta.
Sistema de fertilización en una rotación de cultivos
El sistema de fertilización en la rotación de cultivos es la distribución de los fertilizantes en las rotaciones de cultivos, teniendo en cuenta su especialización, las condiciones locales del suelo y del clima, los recursos económicos y de fertilizantes de la empresa.
El sistema de fertilizantes en la rotación de cultivos significa la distribución de fertilizantes orgánicos y minerales, mejoradores en los campos de la rotación de cultivos, teniendo en cuenta la provisión del máximo efecto agronómico y económico bajo la condición de la reproducción de la fertilidad del suelo, la mejora de sus propiedades agroquímicas, agrofísicas y biológicas.
El sistema de fertilizantes en las rotaciones de cultivos se basa en un sistema de rotaciones de cultivos en la granja con fundamento científico, en primer lugar, la especialización de las rotaciones de cultivos. La eficacia de los fertilizantes en una rotación de cultivos correcta es mayor que en un monocultivo o en una rotación de cultivos intermitente.
Al desarrollar el sistema de fertilizantes en la rotación se tiene en cuenta el sistema de labranza de protección del suelo, los precursores, la naturaleza de los residuos de rastrojos y raíces, su impacto en las propiedades agroquímicas, agrofísicas, la actividad microbiológica, la capacidad de respuesta de ciertos cultivos en algunos suelos sobre el calcio, el magnesio, el azufre, los microelementos. Así, en los suelos arenosos se necesitan fertilizantes de potasio y magnesio, en los neutros y carbonatados — en el manganeso, en la turba — en el cobre, en los suelos sod-podzólicos, especialmente calcáreos — en los fertilizantes de nitrógeno.
El principal indicador del uso de fertilizantes en una rotación de cultivos es la cantidad de cada tipo de fertilizante por 1 ha de superficie de rotación de cultivos.
Sistema de fertilización individual de los cultivos
El sistema de fertilización de los cultivos individuales es un plan de aplicación de fertilizantes orgánicos y minerales, que prevé las dosis, formas, tiempos y métodos de aplicación, teniendo en cuenta el rendimiento previsto, las necesidades biológicas de la cultura en nutrientes, la rotación de cultivos, las características de las prácticas agrícolas, el suelo y las condiciones climáticas, las propiedades agroquímicas de los suelos, la fertilidad natural, las propiedades de los fertilizantes, una combinación de fertilizantes orgánicos y minerales, las condiciones económicas.
La cantidad de fertilizantes para cada cultivo se calcula teniendo en cuenta la eliminación económica de nutrientes por la cosecha prevista.
Tabla. Eliminación de los principales nutrientes con el cultivo, kg por 100 kg de productos principales (por V.A. Demin)
| Trigo de invierno | |||
| Trigo de primavera | |||
| Centeno de invierno | |||
| Maíz (grano) | |||
| Maíz (materia verde) | |||
| Avena | |||
| Cebada | |||
| Guisantes | |||
| Lino | |||
| Cáñamo | |||
| Remolacha azucarera | |||
| Patatas | |||
| Trébol (heno) | |||
| Phleum (heno) |
* Nitrógeno utilizado del suelo y del abono sin fijación de nitrógeno.
Según los datos de referencia, determine la cantidad de NPK para obtener el rendimiento previsto. Sobre la base de los mapas de estudios agroquímicos del suelo, se determina la cantidad de nutrientes que contiene cada campo de la rotación de cultivos. Como las plantas sólo pueden utilizar una determinada parte de estas sustancias, se establece la cantidad de nutrientes disponibles para las plantas, teniendo en cuenta sus índices de utilización del suelo, y se reduce en consecuencia la dosis calculada de NPK.
Los fertilizantes no pueden ser utilizados en su totalidad por las plantas, ya que algunos de ellos son asimilados por los microorganismos, lixiviados o convertidos en una forma inaccesible para las plantas. Además, los cultivos pueden absorber el mismo fertilizante de forma diferente.
Tabla. Utilización por parte de las plantas de NPK procedente de estiércol y fertilizantes minerales, %[ref]Fundamentos de la tecnología de producción agrícola. Agricultura y producción de cultivos. Editado por V.S. Niklyaev. - Moscú: "Bylina", 2000. - 555 p.[/ref]
| Contenido total | |||
| Utilizado en el primer año | |||
| Utilizado en el segundo año | |||
| Utilizado en el primer año | |||
| Utilizado en el segundo año | |||
Teniendo en cuenta todos estos factores, se realiza una modificación de la dosis calculada para llegar a la cantidad final de nutrientes que necesita cada cultivo para producir el rendimiento previsto.
Una vez determinadas las dosis de nitrógeno, fósforo y potasio para los cultivos, los datos se resumen en una tabla de rotación que muestra cómo y cuándo aplicar el abono en kilogramos de nutrientes o en términos de fertilizantes específicos.
Los sistemas de fertilización en la rotación de cultivos y los cultivos individuales están interrelacionados. Si se desarrolla un sistema de fertilización eficaz basado en el suministro optimizado de macronutrientes y micronutrientes para aprovechar la productividad potencial del cultivo en la rotación, la rotación de cultivos en su conjunto también maximizará la productividad.
Los fundamentos del sistema de fertilización
El sistema de fertilización en una rotación de cultivos no es una simple suma de la fertilización de los distintos cultivos, sino una compleja combinación de la acción de los factores biológicos, fisiológicos y bioquímicos de las plantas con los factores físicos, fisicoquímicos y biológicos del suelo y las influencias humanas en las condiciones de crecimiento y desarrollo de las plantas.
Disposiciones básicas generales del sistema científico de fertilización:
1. La mayor eficiencia de los fertilizantes se observa en la cultura de la alta agricultura con la aplicación de un complejo de medidas agrotécnicas y la reproducción constante de la fertilidad del suelo. La importancia de la agrotecnia aumenta cuando se utilizan altas dosis de fertilizantes. Las altas dosis de fertilizantes no pueden compensar las violaciones de otros componentes de la agricultura científica.
2. Todas las plantas cultivadas durante la vegetación deben recibir la cantidad y la proporción óptimas de nutrientes, lo que se consigue mediante la fertilización y la movilización de los nutrientes del suelo. Por ejemplo, las plantas jóvenes tienen un sistema radicular poco desarrollado y, por lo tanto, son sensibles a la falta de nutrientes, especialmente de fósforo, lo que posteriormente tiene un impacto negativo en el crecimiento de la planta y en la formación del rendimiento.
Como plantas jóvenes, también son sensibles a las concentraciones de sal más altas. En la segunda mitad de la temporada de crecimiento, cuando el sistema radicular y la masa vegetativa se desarrollan, la mayor necesidad de nutrientes de las plantas se satisface con fertilizantes minerales y movilización de la fertilidad.
3. La aplicación correcta de los fertilizantes también implica su colocación por capas en el suelo en la zona de desarrollo del sistema radicular. Durante los diferentes periodos de vida, las plantas consumen diferentes cantidades de nutrientes y necesitan diferentes concentraciones de solución del suelo. El fósforo del superfosfato, por ejemplo, suele desplazarse por el perfil del suelo y se fija en los lugares donde se aplica. Es necesario aplicar el abono en diferentes momentos y en diferentes capas del suelo: bajo el arado (aplicación principal), durante la siembra (presiembra) y durante el periodo de crecimiento (abonado superior). Todas estas técnicas son importantes a la hora de diseñar un sistema de fertilización para un cultivo. La combinación de estas técnicas permite crear unas condiciones nutricionales óptimas para los cultivos en función de sus necesidades.
4. Si la explotación tiene varias rotaciones de cultivos, es importante distribuir correctamente los fertilizantes, teniendo en cuenta su especialización. Las rotaciones de cultivos hortícolas, que son los más exigentes en nutrientes, son los primeros en ser abonados. Además, estos cultivos amortizan bien los aportes de fertilizantes. Las rotaciones de campo con una saturación de cultivos en hilera, especialmente los cultivos técnicos, también son exigentes desde el punto de vista nutricional. En las rotaciones de cultivos forrajeros se utilizan altas dosis de abono, saturadas de maíz y tubérculos forrajeros. En general, el principio general de la distribución de los fertilizantes en las rotaciones de cultivos es la parte de los cultivos económicamente rentables, que aumentan los rendimientos pagan más plenamente la unidad de fertilizante aplicada.
5. Los fertilizantes orgánicos y minerales, cuando se aplican sistemáticamente, son aproximadamente igual de eficaces, excepto en determinadas condiciones.
Los fertilizantes orgánicos se aplican principalmente en las rotaciones de cultivos, saturados de cultivos forrajeros altamente productivos, los fertilizantes minerales — en las rotaciones de cultivos de campo, saturados principalmente de cultivos de grano y colocados en áreas alejadas de las explotaciones ganaderas. También se tiene en cuenta la fertilización de los campos en años anteriores, especialmente con abonos orgánicos.
Alternando los cultivos en la rotación, se puede aprovechar mejor el efecto de los fertilizantes orgánicos y minerales. Por ejemplo, el estiércol se utiliza aproximadamente en la mitad del primer año después de su aplicación, y el resto se utiliza en el segundo y tercer cultivo. El efecto de algunos fertilizantes de fósforo dura 3-4 años, el de los fertilizantes de potasio 2-3 años, el de los fertilizantes de nitrógeno debido a su movilidad y mala fijación en el suelo apenas muestran efecto. La aplicación de cal o yeso afecta al rendimiento incluso después de 10-15 años.
En la rotación de cultivos, el estiércol y los abonos minerales tienden a utilizarse bajo los cultivos en barbecho y en hilera, como los más exigentes, y luego bajo los cereales de invierno y primavera. El uso combinado de fertilizantes orgánicos y minerales en la rotación de cultivos aumenta su eficacia.
6. La aplicación sistemática de fertilizantes fosforados provoca la acumulación de fosfatos móviles en el suelo y aumenta la eficacia de los fertilizantes nitrogenados. En caso de deficiencia de nitrógeno, se reduce el efecto de los fertilizantes fosfatados.
7. El sistema científico de fertilizantes en la rotación de cultivos proporciona un control constante sobre la reproducción de la fertilidad del suelo, el equilibrio de los nutrientes y el humus.
8. A la hora de desarrollar el sistema de abonado se deben tener en cuenta las condiciones de temperatura y la cantidad de precipitaciones que caen durante el periodo de vegetación. Cuando hay un exceso de humedad, algunos de los nutrientes son arrastrados, y el aumento de las temperaturas provoca una mayor descomposición microbiológica de la materia orgánica del suelo.
Características zonales y organizativas de los sistemas de fertilización
A la hora de desarrollar el sistema de fertilización, se tienen en cuenta las condiciones naturales, agrotécnicas y organizativas y económicas que determinan la eficacia de los fertilizantes en una zona concreta.
En la parte esteparia y forestal de la zona central de la Tierra Negra, muchos cultivos demandan nutrientes (remolacha azucarera, maíz, patatas, girasol), pero en esta zona el factor limitante para el rendimiento es la humedad, por lo que el uso de prácticas agronómicas orientadas a la acumulación y el almacenamiento de humedad aumentará la eficacia de los fertilizantes. Según el Instituto de Investigación Agrícola del Sureste (Saratov), la eficacia del estiércol en los años húmedos es 1,5 veces mayor que en los años secos, debido al mejor régimen hídrico y a la lenta descomposición del estiércol. En esta zona, también es importante la profundidad de incrustación del abono: la capa superior del suelo se seca rápidamente, por lo que los nutrientes aplicados dejan de estar disponibles para las plantas.
Tabla. Sistema de fertilización en la rotación de cultivos de remolacha y cereales (estiércol en t, NPK en kg por 1 ha)[ref]Fundamentos de la tecnología de producción agrícola. Agricultura y cultivo de plantas. Bajo edición de V.S. Niklyaev. - Moscú: "Bylina", 2000. - 555 p.[/ref].
| Barbecho ocupados | ||||||||||
| Cultivos de invierno | ||||||||||
| Remolacha azucarera | ||||||||||
| Cereales de primavera + trébol | ||||||||||
| Trébol 1er año de uso | ||||||||||
| Cultivos de invierno | ||||||||||
| Remolacha azucarera | ||||||||||
| Maíz para grano | ||||||||||
| Cereales de primavera | ||||||||||
En la zona central de la Tierra Negra, los fertilizantes fosfatados son eficaces, mientras que los fertilizantes potásicos proporcionan un pequeño aumento del rendimiento y son ineficaces en suelos salinos y solonetz.
La agricultura de regadío está muy extendida en las zonas esteparias, con un sistema de abonado caracterizado por dosis más altas de fertilizantes minerales que en las zonas de secano. Según los experimentos realizados en la región de Samara, bajo el riego y el efecto de los fertilizantes, el contenido de proteínas en el grano del trigo de invierno aumenta un 2,8%, y en el trigo de primavera un 1,8%.
Se aplican altas dosis de fertilizantes al algodón, como cultivo técnico más valioso en la agricultura de regadío. Se aplican más de 0,8-1 toneladas de abono mineral por hectárea. Durante la temporada de crecimiento, el algodón se fertiliza varias veces, utilizando un 25-30% de la cantidad total de fertilizante. También se utilizan altas dosis de fertilizantes para los cultivos de hortalizas.
A la hora de elaborar un sistema de abonado, se tiene en cuenta la acidez del suelo y, si es necesario, se aplica cal. Por regla general, la cal se aplica en el campo en barbecho y bajo los cultivos en hilera.
Métodos de aplicación
Hay varios métodos de aplicación utilizados en la producción:
- básica;
- antes de la siembra;
- con la siembra;
- post-siembra, o abonado superior (fertilización de mantenimiento).
La fertilización previa a la siembra, o básica, proporciona a las plantas nutrientes durante toda la temporada de crecimiento. Este abono es utilizado por las plantas cuando su sistema radicular está bien desarrollado. El abono básico se aplica a una profundidad suficiente en una capa húmeda del suelo, casi siempre bajo el arado y en grandes cantidades.
En diferentes zonas del país, el abono básico se aplica en el momento óptimo para la región. Si se realiza una labranza profunda en otoño y un laboreo superficial en primavera, el abono de base se aplica en otoño. Si, además del arado de otoño, se realiza un arado de primavera, los abonos minerales, excepto los fosfatados, deben aplicarse en primavera.
La presiembra y la fertilización previa a la siembra se realizan antes o al mismo tiempo que la siembra. Este abono proporciona a las plantas jóvenes en desarrollo nutrientes durante las primeras fases de crecimiento. Las dosis de este abono son pequeñas. Se colocan en el suelo durante el cultivo previo a la siembra o un poco más profundo en las filas o agujeros durante la plantación. Estos métodos de aplicación son los más eficaces, pero si la capa superior del suelo se seca en zonas con insuficiente humedad, el efecto de este fertilizante disminuye.
La fertilización posterior a la siembra, o abonado superior, proporciona a las plantas nutrientes durante ciertas fases de crecimiento y desarrollo, cuando hay mayor necesidad de determinados nutrientes. En primavera, tras el deshielo, los cultivos de invierno deben ser abonados principalmente con fertilizantes nitrogenados y, en menor medida, con fertilizantes fosforados y potásicos. En el caso de los cultivos sólidos, los fertilizantes se distribuyen uniformemente por el campo. La fertilización de los cultivos en hilera se lleva a cabo durante el cultivo entre hileras mediante alimentadores de plantas.
Los diferentes métodos de aplicación se complementan entre sí, por lo que combinarlos de forma adecuada aumenta la eficacia del abono.
Tasas de aplicación de fertilizantes
La determinación de las dosis y proporciones óptimas de fertilizantes justificadas científicamente bajo los cultivos, teniendo en cuenta las características biológicas y la rotación de cultivos, las condiciones edafoclimáticas y organizativas y económicas, es una parte importante de los sistemas de investigación agroquímica y de la práctica de la aplicación de fertilizantes, mejoradores, agentes fitosanitarios y reguladores del crecimiento.
En la práctica, el sistema de fertilización en una agrocenosis consta de etapas:
- un esquema general a largo plazo (mínimo para una rotación de cultivos) de las dosis y proporciones óptimas de fertilizantes, elaborado teniendo en cuenta la fertilidad de los suelos de la agrocenosis;
- plan anual de uso de fertilizantes — corrección de las dosis del esquema general teniendo en cuenta la colocación real de los cultivos en los campos, las diferencias en la fertilidad de los campos, las condiciones meteorológicas y los factores organizativos y económicos de un año concreto y la distribución de las dosis ajustadas por métodos y momentos de aplicación, indicando las formas óptimas específicas de los fertilizantes;
- un plan de calendario para la adquisición y aplicación de abono con volúmenes específicos de abono para toda la superficie fertilizada;
- corregir las dosis del plan anual cuando se aplique en función de los resultados de los diagnósticos de nutrición del suelo y de las plantas.
Todas estas etapas del sistema de fecundación están interrelacionadas, y cada etapa sucesiva es una continuación lógica de la anterior.
Literatura
Yagodin B.A., Zhukov U.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry / Editado por B.A. Yagodin. — Moscú: Kolos, 2002. — 584 p.: ill.
Fundamentos de agronomía: libro de texto / Yu.V. Evtefeev, G.M. Kazantsev. — M.: FORO, 2013. — 368 p.: ill.
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.
Fundamentos de la tecnología de producción agrícola. Agricultura y producción de cultivos. Editado por V.S. Niklyaev. — Moscú: Bylina, 2000. — 555 с.
Reguladores del crecimiento de las plantas
Los reguladores del crecimiento de las plantas, u hormonas vegetales, fitohormonas (del griego: hormona), son compuestos orgánicos de bajo peso molecular que intervienen en la interacción de células, tejidos y órganos. Se necesitan en pequeñas cantidades para iniciar y regular los procesos fisiológicos y morfológicos de la ontogénesis vegetal.
Abonos minerales
Estiércol de las aves de corral
Residuos industriales y municipales
Abonos microbianos y bacterianos
Reguladores del crecimiento de las plantas (English Русский)
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Hormonas de plantas
Las hormonas median en los procesos fisiológicos, convirtiendo señales ambientales específicas en información bioquímica. Las hormonas producidas en las plantas se denominan endógenas, las utilizadas por los humanos para tratarlas son exógenas.
La necesidad hormonal de una planta es de 10-13 x 10-5 mol/l, en la mayoría de los casos sintetizada en cantidades suficientes por la propia planta. Se sintetizan en partes específicas de la planta, pero se distribuyen por todo el cuerpo. Bajo su acción, se regula el metabolismo. Las hormonas tienen efectos fisiológicos sobre:
- enzimas y sistemas enzimáticos;
- el metabolismo de las proteínas, los lípidos y los ácidos nucleicos;
- informativos y de transporte de ácidos ribonucleicos;
- ácido desoxirribonucleico.
El efecto de la acción de las hormonas en algunos casos se reduce a cambios temporales de la intensidad de las reacciones bioquímicas, en otros casos se manifiesta en la desviación estable de los procesos, en el tercero — en los cambios morfológicos, que afectan a la esfera somática del organismo, y en el cuarto — en los cambios morfológicos hereditarios.
Entre los compuestos de acción hormonal de origen vegetal más activos y estudiados están las auxinas, las giberelinas, las citoquininas, el ácido abscísico y el etileno.
A diferencia de los animales, las plantas no tienen glándulas secretoras de hormonas.
La acción de las hormonas en el metabolismo de las plantas es específica: Las giberelinas intervienen en la transcripción, es decir, en la transferencia de la información de la secuencia de nucleótidos del ADN al ARN informativo durante la síntesis de proteínas, y las citoquininas intervienen en la traducción, es decir, en el proceso de traducción de la secuencia de nucleótidos del ARN informativo a la secuencia de aminoácidos del polipéptido sintetizado, auxinas — en los cambios de permeabilidad de la membrana, las abscisinas inhiben el transporte de iones y los procesos de crecimiento celular relacionados, el etileno actúa como un factor de crecimiento «permisivo», controlando el equilibrio en el sistema estimulante-inhibidor.
Auxinas
Las auxinas, o compuestos del ácido indolilacético (IAA), se forman en zonas con gran actividad meristemática: en los ápices de los tallos, en las semillas en formación, desde donde se transportan en dirección basipetal, alcanzando los brotes laterales y las hojas.
Las auxinas inician la división celular e influyen en el ritmo de elongación de las células, regulan la formación de haces conductores y determinan los fenómenos de fototropismo y geotropismo en las plantas relacionados con la asimetría de su distribución. La activación del estiramiento celular se produce cuando la auxina estimula la secreción de protones en la pared celular. El aumento resultante de la concentración de iones de hidrógeno conduce a una ruptura enzimática más activa de los enlaces transversales que conectan las microfibrillas de celulosa.
Otras propiedades de las auxinas son su capacidad para inducir la partenocarpia, inhibir la caída de hojas y ovarios y activar la formación de raíces en los esquejes. Los tejidos enriquecidos con auxina tienen un efecto de atracción, es decir, son capaces de atraer nutrientes. La auxina proporciona una correlación entre los órganos de la planta en crecimiento.
Giberelinas
Los ácidos giberélicos (AGs) son una clase de hormonas vegetales y diterpenoides tetracíclicos que intervienen en el crecimiento y desarrollo de las plantas, incluyendo la germinación de las semillas, el crecimiento de las raíces, la elongación del tallo, la expansión de las hojas y la inducción floral, el desarrollo de las anteras, el crecimiento de las semillas y del pericarpio (Weiss et al., 2007).
Traducción realizada con la versión gratuita del traductor www.DeepL.com/Translator
Las giberelinas son fitohormonas derivadas de la serie de los fluorenos. Estimulan la división celular y el estiramiento de los meristemos apicales e intercalares. Las giberelinas provocan el alargamiento de las hojas, las flores y las inflorescencias. Las giberelinas potencian el crecimiento del tallo con más fuerza que las auxinas. Al mismo tiempo, las giberelinas no tienen casi ningún efecto sobre el crecimiento de las raíces. Participan en los procesos de germinación de las semillas y de transición de las plantas de día largo a la floración. Promueven la formación de frutos partenocárpicos.
Las giberelinas pueden cambiar el sexo de la planta hacia el lado masculino. Su influencia en el metabolismo de las plantas está asociada a su participación en el metabolismo nucleico: su acción induce la síntesis de ARN matricial, que codifica la formación de enzimas hidrolíticas, principalmente amilasas.
Las giberelinas se sintetizan principalmente en las hojas y desde allí suben y bajan por el tallo.
Citoquininas
Las citoquininas son fitohormonas, derivados de las purinas, que estimulan la citogénesis, la germinación de las semillas y promueven la diferenciación de las yemas. Tienen la capacidad de inhibir el proceso de envejecimiento de los organismos vegetales y mantener el metabolismo normal de las hojas que amarillean, provocando su reverdecimiento secundario.
Las citoquininas intervienen en la movilización-atracción de nutrientes hacia los lugares de localización: frutos, semillas, tubérculos. Liberan las yemas laterales de la dominancia apical inducida por la auxina, estimulando su crecimiento. A nivel molecular, las citoquininas en complejo con un receptor proteico específico aumentan la actividad de la ARN-polimerasa y la actividad de la matriz de la cromatina, mientras que el número de polirribosomas y la síntesis de proteínas aumentan. Las citoquininas participan en la síntesis de la enzima nitrato reductasa y en el transporte de iones H+, K+, Ca2+.
Se forman en las raíces, desde donde ascienden por el tallo en dirección acropetal.
Abscisins
Las abscisinas son inhibidores naturales de naturaleza terpenoide. Inhibe el crecimiento durante la fase de división y estiramiento de las células, no presenta efectos tóxicos incluso en altas concentraciones. Induce el inicio de la latencia en las plantas, acelera la caída de las hojas y los frutos (abscisión), inhibe el crecimiento del coleóptilo, inhibe la germinación de las semillas.
Al inhibir el crecimiento excesivo del tallo, las abscisinas dirigen los metabolitos a la formación del aparato fotosintético, es decir, coordinan el proceso de crecimiento. Participan en los mecanismos de estrés regulando los movimientos estomáticos.
El ácido abscísico se acumula rápidamente en los tejidos cuando las plantas están expuestas a factores ambientales desfavorables, en primer lugar el déficit de agua, lo que provoca el cierre de los estomas, reduciendo la transpiración y el consumo de energía. A nivel molecular, las abscisinas inhiben la síntesis de ADN, ARN y proteínas. Puede reducir la actividad funcional de la bomba de H+.
El ácido abscísico se sintetiza en las hojas y se transporta hacia arriba y hacia abajo del tallo. También se forma en la vaina de la raíz.
Etileno
El etileno es una hormona específica que se sintetiza en todos los órganos vegetales a partir de la metionina. Contribuye a la regulación del crecimiento y el desarrollo de las plantas. Participa en el mantenimiento de la curvatura apical en las plántulas cultivadas en la oscuridad, provoca la epinastia, es decir, el rápido crecimiento de la parte superior del órgano, lo que da lugar a una curvatura hacia abajo de la hoja o del pétalo. Por eso se utiliza para acelerar la apertura de las flores. El descenso de las hojas bajo la acción del etileno reduce la transpiración.
El etileno es responsable de la inhibición del crecimiento controlado por la auxina de las yemas laterales que muestran dominancia apical. Inhibe la división celular y el alargamiento de las plántulas, cambia la dirección del crecimiento celular de longitudinal a transversal, reduciendo la longitud y engrosando el tallo. Al promover la senescencia de los tejidos, el etileno acelera la caída de las hojas, el marchitamiento de las flores y acelera la maduración de los frutos.
En la mayoría de los casos, aumenta el período de latencia de las semillas y los tubérculos, promueve el cambio del sexo de la planta al lado femenino, desempeña el papel de mediador del complejo hormonal en los procesos de interacción de correlación en la planta. Inhibe el transporte polar de la auxina y promueve la formación de sus conjugados. El etileno regula la respuesta al estrés en las plantas. A nivel molecular aumenta la permeabilidad de la membrana celular y la tasa de síntesis de proteínas.
Brassinosteroids
Los brasinoesteroides son hormonas que favorecen el sistema inmunitario de la planta, especialmente en situaciones de estrés. Los brasinoesteroides, al igual que las giberelinas y el ácido abscísico, forman parte de la clase de los terpenoides.
Los brasinoesteroides se encuentran en todas las células de las plantas, pero sus niveles naturales en la situación ambiental cambiada son insuficientes para apoyar la inmunidad y el desarrollo normal durante toda la temporada de crecimiento.
Preparados - estimulantes del crecimiento de las plantas
Humato de sodio
Artículo principal: Humatos
Campozan M
Campozan M se utiliza para la prevención del encamado del lino de fibra larga, el centeno de invierno y la cebada de invierno.
Rosalin
La rosalina se utiliza en el algodón para evitar el encamado de las cápsulas y aumentar el rendimiento del algodón en rama.
Fospinol
El fospinol aumenta el rendimiento de las patatas entre un 15 y un 20%, disminuye la susceptibilidad a las enfermedades fúngicas y víricas y mejora la calidad de los tubérculos.
Tur
El tur, o cloruro de cloroquat, y el cloruro de clorolina se utilizan en los cultivos, especialmente en los de invierno. Evita el encamado de los cultivos de alto rendimiento mediante el engrosamiento de las pajas, el fortalecimiento de los tejidos mecánicos y la reducción de la longitud del tallo.
Inmunotsitofit
Immunotsitofit es una mezcla de ácidos grasos poliinsaturados con alto contenido en ácido archidónico. Se utiliza en cereales, leguminosas de grano, cultivos de raíces y tubérculos, hortalizas, cultivos técnicos y frutales como estimulante polivalente de las reacciones de protección, crecimiento y desarrollo de las plantas.
Estimula la inmunidad natural frente a enfermedades como la fitóftora, diversas costras, el pie negro, el oídio, la podredumbre y la bacteriosis. Acelera la germinación de las semillas, la maduración de los frutos, la formación de la capa de corcho en los tubérculos y los cultivos de raíces; aumenta el tamaño de las flores, la masa verde y la frondosidad; proporciona un aumento del rendimiento en un 20-30%, reduce la pérdida de rendimiento durante el almacenamiento.
Aplicación de reguladores del crecimiento de las plantas
Para utilizar eficazmente los reguladores del crecimiento de las plantas deben cumplirse las siguientes condiciones:
- sólo se puede conseguir un efecto positivo si faltan fitohormonas endógenas en la planta o en órganos individuales;
- las células, los tejidos y los órganos deben ser susceptibles a las fitohormonas;
- la acción de todos los reguladores del crecimiento depende de la concentración, una sobredosis conduce a un efecto inhibidor;
- suministro óptimo de agua y nutrientes a las plantas.
Los reguladores del crecimiento no sustituyen a la nutrición de las plantas. Según M.H. Chailahan (1976), aumentan el «apetito» y, por tanto, estimulan los procesos de crecimiento.
Los reguladores del crecimiento de las plantas se utilizan para:
- estimular el enraizamiento de los esquejes;
- producir frutos partenocárpicos (sin semillas);
- aumento de la producción de variedades de uva sin semilla;
- raleo de flores y ovarios de cultivos frutales;
- control de las malas hierbas;
- inhibición de la elongación del tallo;
- regulación de la latencia;
- aceleración de la maduración de la fruta.
Entre los reguladores del crecimiento de naturaleza auxínica, el ácido 1-naftilacético (1-NAA), el ácido indometil-3-oílico (IMA), el ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D), el 2,4 El ácido 5-triclorofenoacético (2,4,5-T), el ácido 2-naftoxiacético (2-NOUC), el ácido 4-clorofenoacético (4X), la hidrazida del ácido maleico (MAH), el ácido 2-metil-4-clorofenoacético (2M 4X) y el ácido 2,4-diclorofenoacético (2,4-DM). El 1-NUC y el IMC se utilizan con éxito en horticultura para el enraizamiento de esquejes, la mejora de la supervivencia de las plántulas y la restauración del sistema radicular de arbustos y árboles trasplantados.
Las giberelinas tienen aplicaciones prácticas. La pulverización de las plantas de vid durante la floración con una solución acuosa que contiene 30-35 g/ha de ácido giberélico aumenta el rendimiento de las variedades sin semillas (sultanas) en un 10-15%. También se utiliza en el cultivo de cítricos.
Las citoquininas han encontrado aplicación en el cultivo de tejidos. Son un factor necesario para producir un cultivo de tejido de callo desdiferenciado y para la inducción de la organogénesis y la embriogénesis somática. La citoquinina también es necesaria para mantener la actividad funcional de los tejidos y órganos aislados.
El etileno se utiliza como estimulante para la maduración de frutas y verduras.
Retardantes
Los retardantes son sustancias sintéticas que inhiben la síntesis de giberelina, inhiben el crecimiento del tallo y de los brotes vegetativos y confieren a la planta resistencia al encamado.
Los retardantes inhiben selectivamente el crecimiento de los tallos sin afectar negativamente a los procesos fisiológicos y bioquímicos. La acción se basa en la inhibición de la división celular en las zonas medial y subaérea del meristemo del cono de crecimiento, que forma el tallo. Los retardantes no tienen ningún efecto sobre la zona del meristemo apical, a partir de la cual se desarrollan las hojas y los órganos generativos. Estos reguladores inhiben el crecimiento de las células madre en longitud y potencian su división en sentido transversal, debido a lo cual el tallo se vuelve más corto y grueso. Al mismo tiempo, aumenta el desarrollo de los tejidos mecánicos: las paredes celulares se engrosan y aumenta el número de haces vasculo-fibrosos. Al mismo tiempo, los retardantes promueven el crecimiento de las raíces, aumentan la superficie de asimilación de las hojas y el contenido de pigmentos plasmáticos, y aumentan la resistencia de las plantas a los factores ambientales adversos.
Hasta ahora se han estudiado más de mil compuestos químicos con propiedades retardantes. La mayoría pertenecen a cuatro grupos de sustancias:
- compuestos de ozonio cuaternario;
- derivados de la hidracina;
- derivados de triazol;
- derivados del etileno.
Entre los retardantes basados en sales de cuaternario-unio, son comunes el cloruro de clorolina (CCC), el morfol y el piqué. El efecto retardante característico de estos fármacos se debe a su capacidad de interrumpir la biosíntesis de las giberelinas. Su administración bloquea la formación de geranilgeranil pirofosfato y su posterior ciclización en entkauren, que es un intermediario en la síntesis de las giberelinas.
Los derivados del triazol bloquean la biosíntesis de la giberelina impidiendo la oxidación del entkauren a ácido caurénico.
Los fármacos productores de etileno no interrumpen la biosíntesis de las giberelinas, su acción está asociada a un efecto antigiberelina que se produce durante la formación del complejo hormona-receptor o en las etapas posteriores de la realización de la actividad hormonal de las giberelinas.
El mecanismo de acción de los derivados de la hidracina tampoco está relacionado con la inhibición de la síntesis de giberelinas, sino que se debe a la inhibición de su actividad hormonal.
De todos los retardantes conocidos, el cloruro de clorocolina (CCC), más conocido como Tur, es el de mayor valor práctico. Este retardante da buenos resultados en los cultivos de cereales. Para aumentar la resistencia al encamado, se aplica cloruro de clorolina en el periodo de ahijamiento-desmalezamiento a una dosis de 3-12 kg/ha. No reduce la calidad del grano, aumenta el rendimiento y reduce los costes económicos de la cosecha.
Los retardantes muestran una gran eficacia también en los cultivos de arroz.
Tabla. Rendimiento del arroz de la variedad Krasnodar 86 con la aplicación de retardantes (A.H. Sheugen, 2005)
| Control | ||||
| CCC, 10 g/ha | ||||
| Oryz, 30 kg/ha | ||||
| Sumadik, 30 kg/ha |
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.
Fundamentos de la tecnología de producción agrícola. Agricultura y producción de cultivos. Editado por V.S. Niklyaev. — Moscú: Bylina, 2000. — 555 с.
Abonos microbianos y bacterianos
Los abonos microbianos y bacterianos son preparados que contienen microorganismos muy activos que mejoran las condiciones nutricionales de los cultivos.
Abonos minerales
Estiércol de las aves de corral
Residuos industriales y municipales
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Abonos minerales
Estiércol de las aves de corral
Residuos industriales y municipales
El nivel de fertilidad potencial y efectiva del suelo viene determinado por la intensidad y la dirección de los procesos microbiológicos, que están regulados por el número de microorganismos.
Los preparados microbiológicos y bacterianos contienen cepas específicas de microorganismos, bajo cuya acción se activan los procesos de transformación de los compuestos que contienen nutrientes en el suelo.
Los preparados que contienen cepas de bacterias fijadoras de nitrógeno son muy utilizados. El interés por la fijación microbiológica del nitrógeno atmosférico se debe al papel de este proceso en el balance de nitrógeno y a su potencial como fuente de nitrógeno para satisfacer las crecientes necesidades de la agricultura. En este sentido, los argumentos son su inocuidad para las personas y el medio ambiente con un consumo de energía relativamente bajo para la activación de los microorganismos fijadores de nitrógeno.
Según estudios de campo de científicos nacionales y extranjeros, si los cultivos agrícolas cubren el 10-20% de su demanda de nitrógeno a expensas de la fijación de nitrógeno, la aplicación de la inoculación contribuirá significativamente al balance de nitrógeno.
Las formas de preparación de los abonos microbianos son: líquida, granular, gelatinosa y de flujo libre.
Países productores de abonos bacterianos y volúmenes de producción:
- EE.UU. — 20 millones de ha/porción anual;
- Canadá — 2,5 millones de ha/porción anual;
- Austria — 6-9 millones de ha/porción anual;
- Brasil — 4-6 millones de hectáreas/porción anual;
- India — 2-4 millones de hectáreas/porción anual;
- Argentina — 2-3 millones de hectáreas/porción anual;
- Uruguay — 1-2 millones de ha/porción anual;
- Rusia — 0,3 millones de ha/porción anual.
El pretratamiento de las semillas con fertilizantes bacterianos puede realizarse con o sin agente adhesivo. Como adhesivo se utiliza una solución acuosa al 2,0% de carboximetilcelulosa sódica (NaKMC).
Los abonos bacterianos se almacenan en locales secos, protegidos de las precipitaciones y de la luz solar directa, con una temperatura de almacenamiento de 0 a + 4°C. La vida útil depende del tipo y la forma del abono bacteriano.
En todo el mundo se presta atención al papel de la biota del suelo en la mejora de la nutrición de las plantas con fósforo.
Nitragin
Nitragin es un preparado bacteriano que contiene razas activas de bacterias de nódulos — Bacterium radicicola, que viven en las raíces de los cultivos de leguminosas y asimilan el nitrógeno atmosférico utilizando los carbohidratos que llegan a las raíces. Cada cultivo de leguminosas tiene sus propias bacterias específicas para los nódulos. Por lo tanto, según el cultivo, la nitraguina debe contener cepas específicas, muy activas y virulentas de bacterias de los nódulos.
Se distinguen los siguientes grupos de bacterias según su especificidad: 1º para el trébol; 2º para el guisante, la veza, la lenteja, la faba; 3º para la alfalfa, el meliloto y el fenogreco; 4º para el altramuz, la seradela; 5º para la soja; 6º para la judía; 7º para la judía mungo; 8º para el cacahuete y el caupí; 9º para el garbanzo; 10º para la esparceta.
Inoculación — inoculación de bacterias de los nódulos en los cultivos de leguminosas. Se lleva a cabo tratando las semillas de las plantas leguminosas con el preparado. Durante la germinación, las bacterias de los nódulos entran en las raíces de las plantas.
Rizobacterin
Rizobacterin y su forma avanzada Rizobacterin-C es una formulación diazotrófica asociativa. El título es de 2-2.500 millones de células viables/ml. Promueve la fijación del nitrógeno atmosférico, la biosíntesis del ácido peroxiacético y la supresión de los patógenos de las raíces. Forma — líquida. Destinado al tratamiento de pre-siembra de los cultivos de cereales (200 ml/ha) para mejorar el rendimiento, la calidad del producto e intensificar la fijación biológica del nitrógeno.
El preparado se basa en microorganismos fijadores de nitrógeno (Klebsiella planticola 5), que se caracterizan por su gran capacidad de colonización, estimulación del crecimiento y acción antimicrobiana.
La asimilación del nitrógeno atmosférico permite reducir las dosis recomendadas de fertilizantes nitrogenados para los cultivos de cereales en 15-30 kg/ha. El aumento del rendimiento es de una media de 5-6 cwt/ha en el caso de la cebada, de 6 cwt/ha en el centeno de invierno y de 3,5-4,5 cwt/ha en el trigo de primavera e invierno.
La sustitución del abono nitrogenado mineral por el biológico no significa su utilización productiva, ya que el metabolismo de las plantas depende también de otros elementos de nutrición, en particular del fósforo. Con su falta de nitrógeno no entra en la composición de las proteínas y ácidos nucleicos, se acumula en forma de nitritos y nitratos, reduciendo la calidad de la producción.
Rizotorfina
La rizotorfina contiene bacterias de nódulos de Rhizobium que viven en las raíces de las plantas leguminosas y proporcionan una fijación simbiótica del nitrógeno del aire. Sólo se utiliza para los cultivos de leguminosas. De los 100-300 kg de nitrógeno acumulado por estos cultivos por 1 ha y año, 1/3 es consumido por las plantas desde el suelo, 2/3 es asimilado por las bacterias de los nódulos desde el aire.
Se conocen 11 especies de bacterias Rhizobium (según L.M. Dorosinsky). Cada especie infecta una o más especies de cultivos de leguminosas, por lo que la rizotorfina se prepara para un cultivo de leguminosas concreto.
Se produce en bolsas de polietileno; el peso de la bacteria se calcula para porciones de una, dos o cinco hectáreas.
Las semillas son tratadas (inoculadas) con el producto antes de la siembra. La risotorfina aumenta el rendimiento de las legumbres en un 10-15%, y en las explotaciones que las cultivan por primera vez, en un 50-100%.
La rizotorfina se produce a base de turba esterilizada. Se produce en bolsas de polietileno, envasadas en el cálculo de porciones de 1, 2 o 5 hectáreas con la indicación de bajo qué cultivo está diseñado el preparado y qué cepa de bacterias. Vida útil — 6 meses. Almacenar en una habitación oscura y seca, separada de los pesticidas, a 3-15 °C. A temperaturas bajo cero, así como por encima de los 15 ºC, algunas de las bacterias de los nódulos morirán, siendo más peligroso el sobrecalentamiento. Si la rizotorfina ha sido sometida a congelación durante el transporte o el almacenamiento, debe conservarse a 13-15 °C durante 7-10 días.
Azotobacterin
Azotobacterin es un preparado bacteriano que contiene Azotobacter chroococcum, un microorganismo de vida libre en el suelo con capacidad para asimilar el nitrógeno atmosférico.
El Azotobacter libera vitaminas y sustancias de crecimiento y tiene un efecto fungistático, es decir, impide el desarrollo de los hongos y protege a las plantas de las infecciones.
La azotobacterina se utiliza en el cultivo de todas las cosechas. Se producen dos tipos de Azotobacterina como abono: el humus-suelo, o turba, y el agar.
Fosfobacterina
La fosfobacterina es un preparado que contiene la bacteria portadora de esporas Bacillus megaterium var. phospaticum, capaz de mineralizar los compuestos orgánicos de fósforo.
Está disponible en forma seca y líquida. La fosfobacterina seca contiene esporas bacterianas mezcladas con caolín. Por cada hectárea se utilizan 250 g de fosfobacterina en polvo.
Phytostimophos
Phytostymophos es un microorganismo movilizador de fosfatos, un cultivo vivo y metabolitos estimulantes del crecimiento de los microorganismos Agrobacterium-radiobacter. El título del producto es de 6 a 10 mil millones de células viables por 1 ml. El biopreparado estimulante del crecimiento realiza la transformación microbiológica de los fosfatos insolubles del suelo y los fertilizantes en una forma accesible para las plantas.
Sus bacterias son capaces de colonizar las raíces de los cultivos de leguminosas y no leguminosas, formando asociaciones. Phytostimophos está diseñado para la inmovilización microbiológica del fosfato y el aumento del rendimiento de los cereales de invierno y primavera, el maíz, las legumbres y los cultivos hortícolas. La forma de preparación es líquida. La tasa de consumo es de 200 ml/ha.
El preparado aumenta la movilidad de los fosfatos difícilmente solubles del suelo y del abono en un 10-20%, disminuye las dosis recomendadas de fertilizantes fosfatados en un 15-30%, aumenta el rendimiento de los cultivos en un 20% de media: aumento del rendimiento de los cultivos de raíces forrajeras — 10-25 t/ha, de la remolacha azucarera — 9,0-9,5 t/ha, de los cultivos de hortalizas — 6-7 t/ha, de los cultivos de legumbres — 0,25-0,35 t/ha.
Aplicación compleja de fertilizantes bacterianos
En varios países se utiliza con éxito la inoculación combinada de semillas de cultivos con preparados de bacterias fijadoras de nitrógeno y movilizadoras de fosfato. Esto permite mejorar simultáneamente la nutrición de nitrógeno y fósforo de las plantas y reducir las dosis de fertilizantes minerales.
Rizobacterin + Phytostimophos — preparados binarios sinérgicos basados en microbios diazotróficos y movilizadores de fosfato. La forma del preparado es líquida.
Preparaciones de bacterias de silicato
Los preparados de bacterias de silicato son preparados bacterianos basados en el cultivo formador de esporas — Bacillus mucilaginosus siliceus. Las bacterias del silicato pueden descomponer los aluminosilicatos, haciendo que el potasio del suelo esté disponible para las plantas. La descomposición de los aluminosilicatos se debe a los ácidos producidos por los microorganismos. Las bacterias del «silicato» se multiplican bien en condiciones de suficiente humedad, aireación y un entorno de reacción casi neutro. Los suelos ácidos no son favorables para su actividad vital.
El preparado se utiliza para el tratamiento de las semillas. Como abono bacteriano se preparan preparados de esporas secas y de agar.
Abono fúngico
Micorriza vesicular-arbuscular (VAM)
La micorriza vesicular-arbuscular (VAM), la ectomicorriza y la endomicorriza son microflora del suelo que forma asociaciones simbióticas con plantas superiores. Mejora el crecimiento de las plantas en caso de deficiencia de fósforo disponible al mejorar la nutrición de las plantas con fósforo. En la simbiosis entre la planta superior y los hongos, la micorriza fúngica proporciona a la planta agua y sales minerales disueltas, y los hongos utilizan los carbohidratos y compuestos orgánicos sintetizados por la planta superior. La importancia biológica de las micorrizas radica también en el aumento de la superficie de absorción de las raíces de las plantas gracias al micelio del hongo.
Se han aislado cultivos de hongos endomicorrícicos en suelos naturales y recultivados.
La micorriza vesicular-arbuscular es una asociación en la que los hongos Zygomycete forman arbúsculos, hifas y vesículas en las células de las raíces de las plantas superiores.
Se ha demostrado su efecto positivo en el rendimiento de la avena, la cebada, la soja y la veza, así como en el suministro de fósforo a las plantas cuando se cultivan en suelos con un bajo contenido de fósforo móvil. La micorrización de las semillas de trébol blanco sembradas en la hierba aumenta el rendimiento del heno en un 17% (con el control — 17,8 c/ha) y equivale a la acción del superfosfato a la dosis de 90 kg/ha. Al mismo tiempo, aumentó la proporción de trébol en la composición de la hierba. La inoculación de la cebolla fue notable en las tierras de regadío: el rendimiento aumentó un 97%.
La inoculación conjunta de trébol y otras leguminosas con micorrizas y bacterias de los nódulos es eficaz: las primeras contribuyen a la nutrición de fósforo de las plantas, las segundas a la nutrición de nitrógeno. En Gales, por ejemplo, el trébol inoculado con micorrizas y bacterias de nódulos dio un rendimiento con un contenido de materia seca 3 veces mayor, la formación de brotes se multiplicó por 2 y la formación de nódulos de rizobios se multiplicó por 5.
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.
Fundamentos de la tecnología de producción agrícola. Agricultura y producción de cultivos. Editado por V.S. Niklyaev. — Moscú: Bylina, 2000. — 555 с.
Producción de cultivos / P.P. Vavilov, V.V. Gritsenko, V.S. Kuznetsov y otros; editado por P.P. Vavilov. — 5ª ed. revisada y ampliada — M.: Agropromizdat, 1986. — 512 p.: ill. — (Libro de texto y libros de texto para instituciones de enseñanza superior).
Humatos
Los humatos, o abonos a base de ácido húmico, son un grupo de reguladores naturales del crecimiento de las plantas de alto peso molecular y son compuestos basados en ácidos húmicos. No son tóxicos, no son cancerígenos, no causan mutaciones y no tienen actividad embrionaria. Las cantidades residuales de humatos no se detectan en las plantas, ya que se incorporan fácil y rápidamente al metabolismo vegetal.
Cuando los ácidos húmicos se utilizan como reguladores del crecimiento de las plantas, no son los propios ácidos húmicos los que tienen actividad fisiológica, sino sus sales de metales alcalinos univalentes (sodio y potasio) y amonio. Esto se debe a que los ácidos húmicos son insolubles en el agua y, por tanto, no son absorbidos por las plantas, mientras que las sales de los metales alcalinos monovalentes y el amonio son muy solubles en el agua y accesibles para las plantas.
Los ácidos húmicos tienen efectos versátiles: activan los procesos bioenergéticos, estimulan el metabolismo y los procesos sintéticos, mejoran la penetración de los nutrientes a través del plasmalema, mejoran los sistemas enzimáticos, aumentan las propiedades de adaptación del organismo vegetal. Dependiendo de las condiciones externas, pueden diferir en su persistencia y actividad, por lo que pueden utilizarse como fertilizantes y estimuladores del crecimiento de las plantas.
La razón de la actividad fisiológica de los ácidos húmicos es su efecto sobre el sistema bioenergético del organismo vegetal (L.A. Khristeva, 1973). El aumento de las reservas energéticas del organismo favorece la síntesis de proteínas, gracias a lo cual aumenta la resistencia de la planta en condiciones extremas y la capacidad fotosintética.
La capacidad de complejación y la actividad de sorción de los ácidos húmicos permiten utilizarlos para unir metales pesados en compuestos insolubles en suelos contaminados.
Los ácidos húmicos reaccionan de forma diferente con los cationes metálicos: los iones de calcio forman humatos similares a las sales de calcio, en los que se observa una forma iónica de grupos carboxilo. Los iones de zinc sustituyen al hidrógeno de los grupos carboxílicos. El cobre sustituye el hidrógeno de los grupos carboxilo y fenólico. En todos los casos, los ácidos húmicos se redepositan en forma de sales o complejos metálicos insolubles o ligeramente solubles.
Los humatos intervienen en la formación de la estructura del suelo: en los suelos ligeros se produce la agregación, en los suelos pesados evitan la formación de costras y grietas, mejoran la aireación y la capacidad de retención y transmisión de agua.
El uso de humatos en la agricultura contribuye a:
- aumentar el rendimiento de los cultivos de cereales, hortalizas y forraje;
- aumentar la germinación y la energía germinativa de las semillas;
- refuerzo de la formación de raíces y del metabolismo de las plantas, absorción de elementos de nutrición mineral, aumento de la resistencia de las plantas a las enfermedades, a las heladas y a la sequía.
Se utilizan humatos de sodio, potasio y amonio. Los humatos de sodio y de potasio se obtienen por saturación con hidróxidos de potasio o de sodio. El humato de amonio se produce tratando la materia prima con una solución de amoníaco.
Para el riego, se utiliza una solución de humato al 5% diluida en una proporción de 1:1000, para el tratamiento de semillas — 1:500, para el tratamiento de tubérculos y semillas de cultivos de cereales — 1:250. La pulverización de las plantas durante el periodo de vegetación se realiza de 2 a 4 veces.
A las soluciones de sales de ácido húmico se pueden añadir microelementos, ácidos orgánicos, sustancias biológicamente activas, aminoácidos, vitaminas, que son utilizados por las semillas en germinación, las plantas y los microorganismos que viven en el suelo. Se producen más de 60 preparados, agrupados en el grupo de los «fertilizantes a base de ácido húmico».
Las diferentes composiciones químicas de los preparados amplían su campo de aplicación. Se pueden utilizar para la preparación del lecho de siembra, la pulverización de plantas vegetativas. Las pruebas de producción de estos productos en diferentes condiciones de suelo y clima han demostrado su impacto positivo en el rendimiento de todos los cultivos. Los cultivos hortícolas, frutales y forrajeros resultaron ser los más sensibles. Es aconsejable combinar la aplicación de fertilizantes a base de ácido húmico con la preparación de las semillas antes de la siembra y la pulverización de los cultivos con agentes fitosanitarios. La aplicación combinada con plaguicidas también tiene la ventaja de que alivian el estrés causado por los plaguicidas en las plantas cultivadas.
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.
