indicadores y eficiencia de la nutrición para la toma de decisiones. · 2019-10-04 · raíces de...

Indicadores y eficiencia de la nutrición para la toma de decisiones.

Nolver Atanacio Arias Arias. Ph. D

Contenido

1. Introducción – Variables a considerar en la nutrición del cultivo.

2. Tierras y variables físicas.

3. Eficiencia de la nutrición: Variables químicas: suelo y planta.

4. Eficiencia de la nutrición: diversidad y biología del suelo.

5. Medición de la eficiencia y condiciones que la afectan.

Suelo

• Física

• Química

• Biología

Planta

• Fisiología

• Requerimientos nutricionales.

• Interacciones bióticas y abióticas

Ecosistema

• Tierras

• Ambiente

• Vegetación acompañante

Nutrición de la palma de aceite

Eficiencia de la nutrición – Indicadores (técnico – económico – ambiental)

• Conocimientos.• Nivel de

decisión y disponibilidad y recursos.

• Eficiencia.

Gente

Contenido






23.663.671 ha (21,0 %)

Zonificación de Aptitud para el cultivo comercial de Palma

de Aceite

Escala: 1:100.000

Aptitud Área (ha) %

Alta 5.208.811 4,6

Media 10.982.364 9,6

Baja 3.205.995 2,8

Muy Baja 4.266.501 3,7

No Apto Técnico 74.168.698 65,0

No Apto Legal 16.242.601 14,2

4,6%9,6%

2,8%

3,7%

65,0%

14,2%

Selección de tierras y eficiencia de la nutrición

Estudios detallados de suelos – UMAs y eficiencia de la nutrición

Diseño de Unidades de Manejo Agronómico (UMAs)1

23

Cultivar A – 2 años. Cultivar B – 5 años.

Suelos A – con limitantes por drenaje Suelos B– sin limitantes por drenaje

En plantación la eficiencia de la fertilización empieza con el diseño adecuado de UMAs – Existe un diseño adecuado de UMAs en la plantación?.

Seguimiento a los niveles freáticos – oportunidad y uso de datos

Niveles freáticos altos afectan las raíces. Existe seguimiento a los niveles freáticos en la plantación?.

Seguimiento a la resistencia a la penetración del suelo en cultivos establecidos

Existencia de restricciones para el desarrollo de raíces a partir de los 15 cm de profundidad.

Eficiencia de la nutrición: Impacto de la compactación de los suelos en el desarrollo radicular.

-50

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

0,0 2,0 4,0 6,0

Pro

fun

did

ad (

cm)

RP (Mpa)Suelo 1

1m 3 m 5 m-50

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

0,0 2,0 4,0 6,0

Pro

fun

did

ad (

cm)

RP (Mpa)Suelo 2

1m 3 m 5 m-50

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0

Pro

fun

did

ad (

cm)

RP (Mpa)Suelo 3

1m 3 m 5 m

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0

-12

-24

-36

-48

-60

Densidad de raices (g/dm3)

Pro

fun

did

ad (

cm)

a

1 m 3 m 4.5 m

0 5 10 15 20

-12

-24

-36

-48

-60


Pro

fun

did

ad (

cm)

b

1 m 3 m 4.5 m

0,0 5,0 10,0 15,0 20,0

-12

-24

-36

-48

-60


Pro

fun

did

ad (

cm)

c

1 m 3 m 4.5 m

Medición de la resistencia a la penetración.

Extracción de suelo para evaluación de raíces

Reducción >50% de las raíces.

Seguimiento a la resistencia y la densidad aparente del suelo

Elaboración de cajuela para toma de densidad aparente del suelo.

Cilindro con muestra para densidad aparente y Gramera.

Valores de resistencia a la penetración (Mpa) para dos sitios en cultivos de palma Valores de densidad aparente (g/cm3) para

dos sitios en cultivos de palma

Valores de resistencia a la penetración frecuentemente mas altos en calles de tráfico y plato.

Fuente: Ariyoh, L.E.. et al (2018)

0

1

2

3

4

5

6

7

Control 1,5 1,7 1,9

6,2

4,6

3,2

2,3

Raí

ces

pri

mar

ias

(g)

Densidad aparente (g/cm3)

Peso seco de raíces primarias en palmas de vivero en función de diferentes densidades aparentes del suelo

0

2

4

6

8

10

Control 1,5 1,7 1,9

9,5

5,3

4

1,5

Raí

ces

fin

as (

g)

Densidad aparente (g/cm3)

Peso seco de raíces finas en palmas de vivero en función de diferentes densidades aparentes del suelo

-63%

-84%

Efecto de la densidad aparente del suelo en el desarrollo del sistema radicular de la palma

Palma en vivero para muestreo destructivo

Muestreo de raíces en vivero Reducción de 49% de raíces primarias y 58% de raíces finas por encima de 1,5 g/cm3.

Condiciones físicas adecuadas: plantas de cobertura y arbustivas

Intervención y mantenimiento de condiciones físicas adecuadas.

Intervención mecánica del suelo para aumentar aireación.

Plantas asociados a la palma – mejoramiento físico, químico y biológico del suelo.

Raíces de plantas arbustivas para mantener condición física adecuada del suelo.

Contenido






Guineensis OxGNivel de referencia (% M.S) 1,00 0,70Materia seca foliar 160 160Nivel Foliar K (%) 0,6 0,6Requerimiento (160 Kg) 0,64 0,16KCl (Kg/ palma) 1,28 0,32Diferencia 25

Cultivo de palma Guineensis

Diferencias de requerimientos de KCl por concepto de nivelación foliar en Guineensis y OxG

Cultivo de palma OxG

Eficiencia de la nutrición y niveles de referencia de nutrientes

Ajuste de los niveles de referencia locales…

Fuente: Sudradjat. Et al (2018)

2,87

3,49 3,51 3,61 3,56

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

0 640 1280 1920 2560

Are

a fo

liar

(m2

)

Dosis de KCl (Kg/palma/año)

Respuesta del área foliar hoja 17 (m2) para 4 niveles de potasio al año 2

0

500

1000

1500

2000

2500

Año 1 Año 2 Año 3

853

1610

2385

KC

l (g/

pal

ma/

año

)

Edad de siembra

Dosis optima K - KCl (g/palma/año) para tres primeros años de siembra

Construcción de potencial productivo – Nutrición óptima y rendimiento local

Cercanía a dosis optimas y producciones locales?

Palma joven en adecuadas condiciones de manejo.

Corona de racimos en palma de 2 años después de la siembra.

Fuente: Teo, C.B. et al (1998)

20

21

22

23

24

25

26

27

28

K0 K1 K2Po

ten

cial

de

acei

te a

rac

imo

(%

)

Niveles de potasio aplicado

Respuesta del potencial de aceite a las aplicaciones de potasio sin suminsitro de nitrógeno

Sitio 1

Sitio 2

20

21

22

23

24

25

26

K0 K1 K2Po

ten

cial

de

acei

te a

rac

imo

(%

)

Niveles de potasio aplicado

Respuesta del potencial de aceite a las aplicaciones de potasio con suministro de nitrógeno

Sitio 1

Sitio 2

Fruto de palma de aceite en cultivo de 38 años después de la siembra.

Eficiencia de la nutrición: interacción de nutrientes y potencial de aceite

La combinación del rendimiento de RFF y el aceite extraído determinan la eficiencia de la nutrición.

Eficiencia de la nutrición: expectativas de producción y factores ambientales

Cuál es el déficit hídrico acumulado año, 12 meses, 24 meses, impacto en producción?.Construcción de proyecciones de producción sobre la mayor cantidad de variables…

Palmas con “enruanamiento” asociado con déficit hídrico

Secamiento de hojas bajeras en palma joven, asociado con déficit hídrico

Contenido






Fuente: Situmorang, E.C.,, L.E.. et al (2015)

0

10

20

30

40

50

60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Fosf

ato

so

lub

le (

pp

m)

Días de incubación

Solubilización de fosfatos (ppm) por bacterias en el suelo.

https://www.google.com/search?q=bacterias+solubilizadoras+de+fosfato&rlz=1C1GCEA_enCO757CO757&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjNuMXo4eLkAhUPrVkKHf1wCHwQ_AUIEigB&biw=1536&bih=706#imgrc=57ZnSZuZPE0mKM:

Eficiencia de la nutrición: efectividad de microorganismos en el suelo.

Cultivo adulto con leguminosas y diversos tipos de cobertura. Nódulos de bacterias fijadoras de nitrógeno en raíces de leguminosas.

Existen poblaciones nativas de bacterias capaces de solubilizar el fósforo y fijar nitrógeno.

https://www.google.com/search?q=bacterias+solubilizadoras+de+fosfato&rlz=1C1GCEA_enCO757CO757&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjNuMXo4eLkAhUPrVkKHf1wCHwQ_AUIEigB&biw=1536&bih=706#imgrc=57ZnSZuZPE0mKM:

Fuente: Istina, I.N.,, L.E.. et al (2014)

105

110

115

120

125

Control B. gladioli P. aculeatum

113 113

121

Pes

o s

eco

(g)

Tratamientos

Efecto de la inoculación con microorganismos solubilizadoras de fosfato sobre el peso seco total (g/planta) en palmas de vivero

420

440

460

480

500

520

Control B. gladioli P. aculeatum

464,41 461,95

515,93

P (

mg/

pla

nta

)

Tratamientos

Efecto de la inoculación con microorganismos solubilizadoras de fosfato sobre la absorción de P (mg/planta) en palmas de vivero

+10%

+7%

Eficiencia de la nutrición: efectividad de microorganismos en el suelo – palma de aceite.

Raíces de palma en condiciones hidropónicas en etapa de vivero

Hongos y bacterias incrementan la absorción de P por la palma de aceite

Fuente: Mohd M. N... et al (2013)

0

10

20

30

40

Plato Entrepalma Interlínea

1,42,6

2,2CFU

(x1

06 )

Sitios de muestreo

Biomasa bacteriana CFU(x106) para tres sitios de muestreo en cultivos de palma – Sin residuos orgánicos.

0

10

20

30

40

Plato Entrepalma Interlínea

3,71

9,77

31,95

CFU

(x1

06 )

Sitios de muestreo

Biomasa bacteriana CFU(x106) para tres sitios de muestreo en cultivos de palma – con residuos orgánicos.

Eficiencia de la nutrición: efecto de la incorporación de residuos orgánicos sobre biomasa bacteriana

Suelo con alto porcentaje de materia orgánica

Racimos vacíos (tusas) en cultivos de palma

Fuente: Carron, M. P., et al (2015)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

Calle Plato Borde Plato Palera

0,94

1,47

1,741,63

Índ

ice

Sitios de muestreo

Índice de Shannon para cuatro sitios de muestreo en cultivo de palma

Variable Calle Plato Borde Plato. Palera

pH 5,0 4,9 5,1 4,8

Ca 0,38 1,77 0,76 0,54

Mg 0,15 0,5 0,26 0,16

K 0,04 0,12 0,06 0.07

Eficiencia de la nutrición: Índice de diversidad en diferentes sitios del cultivo

Cultivo de palma de aceite

Parámetros químicos del suelo para cuatro sitios de muestreo en cultivo de palma

La diversidad biológica es variable por sitio de muestreo y se asocia especialmente con la presencia de humedad y residuos orgánicos

Plato

Palera

Borde plato

Calle

Eficiencia de la nutrición: los microorganismos necesitan condiciones favorables

Palma joven en suelos con afloramientos rocosos y con aplicación de tusasAbundancia de especies vegetales y humedad en cultivo de palma.

Presencia de hongos en residuos orgánicos presentes en cultivos de palma.

Suelos con grietas – falta de humedad.Cultivo con aplicación reciente de herbicidas.

La diversidad está en función del ambiente y las condiciones de manejo del cultivo.

Fuente: Mohd M. N... et al (2013)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

A B C D

45,2

54,1

46,2

36,7

63,1

75,581,4

70,3

Inh

ibic

ión

(%

)

Herbicidas

Inibición del crecimiento de hongos (%) para cuatro herbicidas y tres dosis.

0,5

1

2

50

55

60

65

70

75

80

85

90

A B C D

73,6 73,369,5 68,1

87,9

81 82,177,9

% d

e in

hib

ició

n

Herbicidas

Inhibición del crecimiento de bacterias (%) para cuatro herbicidas y tres dosis

0,5

1

2

Eficiencia de la nutrición: los microorganismos necesitan condiciones favorables

Plato de palma con aplicación reciente de herbicidas

Para bacterias la inhibición varía entre 68 y 88%. Para hongos entre 37 y 81%. Si bien el efecto es temporal, es necesario considerarlo,

Fuente: Ng et al (2006)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

6 12 21

1,562,41

17

Bio

mas

a (t

on

/ha)

Meses después del establecimiento

Biomasa producida por coberturas(ton/ha) en cultivo de palma.

Eficiencia de la nutrición: aporte de biomasa por las coberturas

La biomasa mas económica es aquella que se produce y recicla en la misma plantación.Cuantas toneladas de biomasa se producen por hectárea anualmente?Cuanto nitrógeno es fijado por bacterias y reciclado por las coberturas?

Cultivo joven con abundante cobertura

Cultivo adulto con abundante cobertura

Eficiencia de la nutrición: aporte de nutrientes por racimos vacíos (tusas) en función de su manejo

N (%) P (%) K(%) Mg(%) Humedad (%)

Tusa normal 0,70 0,08 2,47 0,17 63,5

Tusa prensada 0,65 0,07 1,70 0,11 53,7

Disposición de racimos vacíos (tusas) sin prensar en cultivo joven de palma de aceite

Fuente: Khalid, H., et al (2000)

0

20

40

60

80

100

120

0 2 4 6 8 10 12

%re

man

en

te

Meses

Porcentaje remanente de foliolos en función de la cercanía con el suelo

Superior

Medio

Base

Eficiencia de la nutrición: descomposición de residuos en condiciones de cultivo

Los macro y microrganismos del suelo en 6 meses han degradado mas del 80% de los foliolos

Cultivo de palma de aceite mostrando ubicación de hojas podadas

Superior

Medio

Inferior

Maquinarias para trituración de residuos en cultivos de palma

N P K Mg

Nutriente mineralizado en 6 meses (%)

43 63 76 60

Nutriente equivalente (Kg)

35,2 4,4 77,5 6,6

Equivalente en fertilizante

167 Kg de SAM 15 Kg de RP 129 Kg de KCl 24 Kg de MgSO4

Fuente: Kheong, L. V., et al (2010)

0

5

10

15

20

25

30

0-15 15-30 30-45

Hu

med

ad (

%)

Profundidad en el suelo

Comportamiento de la humedad del suelo (%) con y sin aplicación de racimos vacíos (tusas).

Tusas

Sin Tusas

a a

Comportamiento de la humedad y diversidad bajo aplicación de racimos vacíos

a

ba a

Disposición de racimos vacíos en cultivo joven

Aspecto de suelo bajo aplicación de tusas

El impacto en la humedad del suelos se registra especialmente para los primeros 15 centímetros del suelo.

0,9

1,31,2

1,1

0,91

1,3

0 1 3 6 12 18 24

Fuente: Carron, L. V..,(2014)

Contenido






Eficiencia de la fertilización: indicadores de seguimiento

Eficiencia de la absorción (Eab) – Balance de nutrientes: Cuanta cantidad de nutriente aportado es tomado por el cultivo?

Eficiencia agronómica (EA): Cantidad adicional de producción que se obtiene por cada kilo de fertilizante aportado al cultivo.

Eficiencia fisiológica (EF): Cantidad adicional de producción que se obtiene por cada kilo de fertilizante adicional tomado.

Eficiencia de la nutrición: proceso de cálculo

En un experimento sobre fuentes de potasio:

- Se aplicaron 130 Kg. de K/ha.

- Se incremento la producción en 7.000 Kg. de RFF (1500 Kg. de aceite de palma).

- El cultivo tomó 100 Kg. de K (Desarrollo vegetativo y producción).

Entonces:

1. Eficiencia de la absorción: 100/130 = 77%.

2. Eficiencia fisiológica: 1500/100 = 15 Kg. de aceite/ Kg. de K tomado.

3. Eficiencia agronómica: 15 x 0,77 = 11,6 Kg. de aceite/ Kg. De K aportado.

Es necesario avanzar en el establecimiento de parcelas para el seguimiento de la nutrición.

Fuente: Kee and Chew, L. V..,(1997))

Eficiencia de la nutrición: sitio de aplicación de los fertilizantes

Persona encargada de aplicación de fertilizantes

Aplicación de fertilizante cercana a sitio óptimo Aplicación de fertilizante en sitio no optimo

Considerar la eficiencia asociada con el tipo de cobertura

Alto aporte de Nitrógeno al cultivo.

Alta eficiencia de la fertilización.

Sistema Uno. Sistema Dos.

Bajo o nulo aporte de Nitrógeno al cultivo.

Baja eficiencia de la fertilización.

Tipo de cobertura e inmovilización de nutrientes

0

50

100

150

200

250

N P K Mg

100,185,8

214,5

42,9

109

19

156

29

Kg

/ha/

año

Nutrientes

Nutrientes aplicados e inmovilizados (Kg/ha) por gramíneas en siembras jóvenes

Aplicado

Inmovilizado

Se inmoviliza: 108% del nitrógeno, 22% del fósforo, 72% del potasio y 67% del magnesio

Eficiencia de la nutrición: importancia de la cobertura del suelo

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4

26,43

90,5577,21

118,35

11,652,99 7,34

16,34

Ton

/ha

Años de evaluación

Pérdida de suelo (ton/ha/año) para dos tipos de cobertura del suelo

baja cobertura

Cobertura

0

500

1000

1500

1 2 3 4

628

10881234

1463

355 268471 409m

m

Años de evaluación

Escorrentía (mm/año) para dos tipos de cobertura de suelo

baja cobertura

Cobertura

Fuente: Hasim., G., 2003Por cada 100 mm de escorrentía se pierde el 4% de N y 4,5% del K.

Medición de escorrentía y erosión en cultivos de palma.

Fuente: Gerendás, J.. et al (2017)

N (%) P (%) K (%)

MPA

Tejido foliar

2,63 0,159 1,15

Estándar 2,59 0,156 1,25

Diferencia (%) (+)1,5% (+)1,9% (-)8%

MPA

Raquis

0,37 0,058 1,61

Estándar 0,34 0,044 1,63

Diferencia (%) (+)8,8% (+)31,8% (-)1,2%

MPA

Estípite

1,08 0,071 2,4

Estándar 0,92 0,059 2,02

Diferencia (%) (+)17,4% (+)20,3% (+)28,6%

Práctica N P K

MPA

Nutriente aplicado (Kg/ha) 134,6 12,1 243

Nutriente removido (Fruto y estípite -Kg/ha) 78,7 8,7 107,2

Eficiencia de la fertilización (%) 58,50% 71,5 44,1

Estándar

Nutriente aplicado (Kg/ha) 129,2 11,7 233,3

Nutriente removido (Fruto y estípite -Kg/ha) 68,5 8,3 87,2

Eficiencia de la fertilización (%) 53,00% 71,20% 37,40%

Diferencia (%) (+)10,3% (+)0,5% (+)18%

Mejores prácticas agronómicas y eficiencia de la recuperación de nutrientes

Concentración de nutrientes para MPA (nutrición) y práctica estándar

Eficiencia de la nutrición para MPA (nutrición) y práctica estándar

Las mejores prácticas en nutrición (ej. fraccionamiento), permiten incrementar en 18% la recuperación del potasio y 10% del nitrógeno.

Aplicación manual de fertilizantes en palma joven.

Consideraciones finales

- Eficiencia con base en UMAs.

- Física – química y biología del suelo.

- Construcción y seguimiento de indicadores – mejor la aproximación que la inexistencia.

- La diversidad en el cultivo es clave para la eficiencia.

- Decisiones con soporte técnico y construcción de experiencia.

Gracias

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