Mejores Prácticas de Manejo para Nitrógeno: un ...lacs.ipni.net/ipniweb/region/lacs.nsf/0... · ... (simbiótica y libre) ... /Pérdidas por volatilización de amoníaco ... Dosis

Simposio Fertilidad 2009p

Mejores Prácticas de Manejo para Nitrógeno: i j l fi i i dun camino para mejorar la eficiencia de uso

en los cultivos

Hernán Echeverría Nahuel Reussi Calvo y Fernando GarcíaHernán Echeverría, Nahuel Reussi Calvo y Fernando García

Rosario, 12 y 13 de Mayo

Objetivo - ContenidoPlantear el marco conceptual para definir las MPM para N en los cultivos, en pos de maximizar la EUN

d t f i i i l i t bi t ly de esta forma minimizar el impacto ambiental

•La EUN•La EUN•El ciclo del N en el sistema suelo-planta•MPM para los cultivosMPM para los cultivos

– Fuente– Forma– Momento– Dosis

Cantidad y distribución del N aportadoCantidad y distribución del N aportado

• N total ingresado en sistemas de cultivosN total ingresado en sistemas de cultivos 169.000.000 Ton por año

47% por fertilizantes– 47% por fertilizantes– 20% por FBN (simbiótica y libre)

12% por deposición atmosférica– 12% por deposición atmosférica– 12% por residuos de origen animal

7% id d t l– 7% por residuos de vegetales

C t l 2002Cassman et al., 2002

120

s

4000000

0

1962 a 2002

60

80

100

o de

fert

iliza

ntes

gena

dos

(Mt)

2000000

3000000

n m

undi

al *

1000∆ = 8 veces ∆ = 2 veces

y = 1.9145x - 3738r2 = 0.94

0

20

40

1956 1962 1968 1974 1980 1986 1992 1998 2004 2010

Con

sum

oni

trog

y = 37864x + 64r2 = 0.93

0

1000000

0 20 40 60 80 100 12

Pobl

ació

n

Años Consumo de fertilizantes nitrogenados (Mt)

120

140

N)

60

80

100

120

n gr

ano/

Ton

N

0

20

40

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

EUN

(Ton

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010

Año

Raun y Schepers (2008)

Consumo de fertilizantes nitrogenados A tien Argentina

Otros fertilizantes N

800

ogen

ados

Fosfato mono y damonicoNitrato de amonio+CANUANUrea

400

600

izan

tes

nitro

adas

de

N)

200

mo

de fe

rtili

(tone

la

01993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007C

onsu

Año

SAGPyA y Fertilizar AC

Año

Relación entre el N aplicado y el idremovido en grano

0 5

0.6

0.7

Rem

oció

n

N P K S

0.3

0.4

0.5

licac

ión/

R

0.1

0.2

laci

ón A

p

01993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007

Rel

Garcia y Ciampitti, 2008

Evolución del C en argiudoles desde la i t d ió d l i ltintroducción de la agricultura

80808080

60ha

) 60ha) 60

ha) 60ha)

40

rbon

(t/h

40

bono

(t/

40

rbon

(t/h

40

bono

(t/

y = -6,4 Ln(x) + 70R2 = 0 71

20

Car

y = -6,4 Ln(x) + 70R2 = 0 71

20Car

b

y = -6,4 Ln(x) + 70R2 = 0 71

20

Car

y = -6,4 Ln(x) + 70R2 = 0 71

20Car

b

R = 0,71

00 30 60 90 120

R = 0,71

00 30 60 90 120

R = 0,71

00 30 60 90 120

R = 0,71

00 30 60 90 120

Years under croppingAños de agriculturaYears under croppingAños de agriculturaAlvarez y Steinbach (2006) a partir de Andriulo y Cordone (1998)

MO según las cartas de suelo de INTA t lINTA y actuales

En base a 19842

Sainz Rozas et al., inéditoInstituto de Suelos INTA Castelar a fines de los 70

muestras. 2005-6 En elaboración

Ciclo del N FBN

GRANOS

NO2; NO-3

Residuos vegetales i l

VolatilizaciónFertilizantesAbsorción

suelo

y animales

Desnitrificación

NítricosAmoniacales

N en MO

Minerales del sueloNH4

+ NO3=

N en MO

R d ió

Oxidación

Minerales del suelo

NO2-

Reducción

Arcillas

Lavado-erosión

Pérdidas de N

Pérdidas por volatilización de amoníacoPérdidas por desnitrificaciónPérdidas por lixiviación de nitratosPérdidas por lixiviación de nitratos

14

16

18 0N Urea 70

Urea 140 Urea 210S14

16

18 0N Urea 70


16

18 0N Urea 70Urea 140 Urea 210V6

14

16


8

10

12

14

(kg

ha-1

dia

-1)

8

10

12

14

(kg

ha-1

dia

-1)

8

10

12

14

(kg

ha-1

día

-1)

8

10

12

14

(kg

ha-1

día

-1)

2

4

6

N-N

H3

2

4

6

N-N

H3

2

4

6

N-N

H3

2

4

6

N-N

H3

00 1 2 3 4 5

Días desde la fertilización

00 1 2 3 4 5


00 1 2 3 4


00 1 2 3 4


Pérdidas de N

Pérdidas por Se favorece la pérdida de NH3: volatilización de amoníaco

cuando el pH es elevado

d lcuando un suelo se seca

cuando la temperatura es elevada

cuando el NH3 está cerca de la superficie

cuando el NH3 no escuando el NH3 no es retenido en el sistema coloidal

Pérdidas de NPérdidas de N

Pérdidas por volatilización de amoníacoPérdidas por desnitrificaciónPérdidas por lixiviación de nitratos

1200

0 N1998/99Pérdidas por lixiviación de nitratos

600

800

1000

g ha

-1 d

-1)

0-N70 (P)210 (P)70 (V6)210 (V6)

* **

200

400

600

N2O

-N (g

V6

F PM

00 25 50 75 100 125 150 175

Days after planting

NO3- ------- NO2

- ------- NO ------- N2O ------- N

Pérdidas de N

Pérdidas por volatilización de amoníacoPérdidas por desnitrificaciónPérdidas por lixiviación de nitratosPérdidas por lixiviación de nitratos

80

100Balcarce Tres Arroyos

40

60

(kg

ha-1

) Modelos de simulación

Impacto ambiental

0

20

40N s u ac ó

00 100 200

Dosis de N (kg ha-1)

Costa et al., 2003

MPM de N para los cultivosp

Bruulsema et al., 2008

Fuente de N: f tili t it d

Otros fertilizantes N

fertilizantes nitrogenados

800

ogen

ados

Fosfato mono y damonicoNitrato de amonio+CANUANUrea

400

600

zant

es n

itro

das

de N

)

200

mo

de fe

rtiliz

(tone

lad

01993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007C

onsu

m

AñoAño

SAGPyA y Fertilizar AC

Fertilizantes de liberación lenta Inhibidores de la actividad ureasa y de la

nitrificación ☺•(NH2)2CO

(NH ) CO•(NH4)2CO 3

•NH+4

Productos Productos inhibidores de NH 4

•NO-2

inhibidores de la actividad ureasa

la nitrificaciónNitrapirin

•NO-3

nBTPTp

Fuente de Concentración Nutriente Rango Promedio

N:abonos de

-----------------%-------------------N 0.55-4.00 1.90 P 0.12-1.60 0.65

origen animal ☺

K 0.29-3.20 2.00S 0.5 0.5 Ca 0.17-3.60 1.30 M 0 19 1 50 0 69Mg 0.19-1.50 0.69Na 0.10-2.80 0.74 Fe 0.12-1.25 0.56 Z 0 001 0 014 0 008Contenido Zn 0.001-0.014 0.008Cu 0.0001-0.003 0.002 Mn 0.006-0.115 0.038 B 0 014 0 014

Contenido de

nutrientes B 0.014 0.014Cl 1.4 1.4 Cd 0.002 0.0002 Al 0 52 0 52

en estiercol vacuno

Al 0.52 0.52Li 0.0009 0.0009 Pb 0.0002 0.0002

Fuente de N:☺abonos de origen animal ☺

Aplicación de bioabono (estiércol fresco de bovino de tambo y rastrojo de trigo) en Chilede tambo y rastrojo de trigo) en Chile

Seguel et al., 2003

Fuente de N: abonos de origen vegetal ☺

• Solución de compromiso entre aporte

Fuente de N: abonos de origen vegetal ☺

Solución de compromiso entre aporte de C y N vs. consumo de agua

• Linea de investigación vigenteLinea de investigación vigente• Otras ventajas:☺ > actividad y diversidad biológica☺ > actividad y diversidad biológica☺ > estabilidad de agregados☺ > porosidad☺ porosidad☺ > infiltración☺ > capacidad bufferp

Fuente de NFuente de N

• Fertilizantes sintéticos☺ Alta concentración y uniformidad☺ Alta concentración y uniformidad☺ Ventajas operativas (manipuleo, distribución)

Costo energéticoCosto energéticoAbonos orgánicos de origen animalAb á i d i t lAbonos orgánicos de origen vegetal

Dosis de N

• Análisis de muestras de suelo

Dosis de N

Análisis de muestras de suelo• Análisis de muestras de planta

M d l d i l ió• Modelos de simulaciónN disponible: amonio y/o nitrato?

Profundidad: 0-20, 0,40 o 0,60 cm? 75

100

(0-6

0 cm

)

75

100(0

-60

cm)S M

0-60 cm = 1.24*0-40 cm - 0.74r2 = 0.98

25

50

N-NO

3- kg

ha-1

0-60 cm = 1.38*0-40 cm - 0.21r2 = 0.90

25

50

N-NO

3- kg

ha-1

00 25 50 75 100

N-NO3- kg ha-1 (0-40 cm)

N

00 25 50 75 100

N-NO3- kg ha-1 (0-40 cm)

N

Barbieri et al., 2008

D i d N A áli i d d l DOEDosis de N: Análisis de muestras de suelo, DOE

8000 14

6000

8000

g/ha

)

10

12

14

N

V. Francesas

2000

4000

endi

mie

nto

(kg

Rto (S) = -0.106*NN2 + 38.0*NN + 3084 4

6

8

Kg

gran

o/kg

N

0

2000

0 50 100 150 200 250 300

Re Rto (S) 0.106 NN 38.0 NN 3084

r2 = 0.54U = 178 kg NN ha-1

0

2

4

0 50 100 150 200 250 300

N disponible (kg ha-1)

T i V i d d F

0 50 100 150 200N disponible (kg ha-1)

Trigo: Variedades Francesas

Altos rendimientos Barbieri et al., 2009

Dosis de N: Análisis de muestras de suelo, Maíz, 0-60 cm, Nan?

y = 6E 06x2 + 0 0032x + 0 621 05y = -2E-06x2 + 0,0015x + 0,77

1 05y = -6E-06x2 + 0,0032x + 0,62R2 = 0,69

0,95

1

1,05y

R2 = 0,66

0,95

1

1,05

0,8

0,85

0,9

nd R

elat

ivo

0,8

0,85

0,9

nd R

elat

ivo

Bajo NoAlto No

0 65

0,7

0,75Ren

y = -6E-06x2 + 0,0036x + 0,540 65

0,7

0,75Ren

0,6

0,65

0 50 100 150 200 250

N s+f (kg/ha)

y 6E 06x 0,0036x 0,54R2 = 0,86

0,6

0,65

0 50 100 150 200 250

N s+f (kg/ha)( g )

Sainz Rozas et al., 2008

s ( g/ a)

Dosis de N: Análisis de muestras de suelo Nan ISNT?Dosis de N: Análisis de muestras de suelo, Nan, ISNT?

70

80

90

100 Observado N 0Observado N 120Ajustado N 0Ajustado N 120

ISNT N120= -1,70*AA + 371,35R2 = 0,55

400

500

g-1)

40

50

60

Nan

(mg

kg -1

)

Nan N0= 47,1 - (47,1 - 81,4)*exp (-0,3*AA) R2= 0,76

ISNT N0 = -1,01*AA + 346,93R2 = 0,24

200

300

ISN

T (m

g kg

0

10

20

30N

Nan N120= 39,5 - (39,5 - 89,2)*exp(-0,35*AR2 0 88

0

100

0 10 20 300 10 20 30

Años de agricultura

R2=0,88Años de agricultura

Genovese et al., enviado

Dosis de N: Análisis de muestras de planta MaízDosis de N: Análisis de muestras de planta. Maíz

• Concentración de N total– Hoja en V6 3,2 %– Hoja en prefloración 2,4 %– Tallo a cosecha 0,35 %– Grano 1,0 %

• Concentración de Nitrato• Concentración de Nitrato Concentración de

N-NO3-

Rendimiento

relativo

Probabilidad de

respuesta a N

C t í %Categoría ppm %

Baja < 250 60 Elevada

Marginal 250-700 90 Escasag

Optima 700-2000 96 Nula

Exceso > 2000 98 Nula

Dosis de N: Análisis de muestras de planta Clorofila?Dosis de N: Análisis de muestras de planta, Clorofila?

1

1.2

RR= 2,06x-1,2

a1.2

1.4

RR= 1,65x-0,67

b

0.6

0.8

RR

r2= 0,46

0.6

0.8

1

RR

r2= 0,86

0.2

0.4

0.2

0.4

0.6

00.4 0.6 0.8 1 1.2

Indice de suficiencia de N

00.4 0.6 0.8 1

Indice de suficiencia de N

Dosis de N: Modelos de simulaciónDosis de N: Modelos de simulación

MODELSDATABASES APPLICATIONS

Crop ModelsWeather

Soil

SUPPORT SOFTWARE

Validation /SensitivityAnalysis

Seasonal Strategy

DSSAT User Interface

Pests

GeneticsGraphics

Weather

SUPPORT SOFTWARE

Crop Rotation /SequenceAnalysis

Analysis

Experiments

Economics

SoilSpatial Analysis /

GIS Linkage

Componentes de DSSATExperiments

Pests

Componentes de DSSAT

Genetics

Economics


1o

1 0o

0.6

0.8

1

défic

it hí

dric

o Balcarce Tres Arroyos Puán

0.6

0.8

1.0

xces

os h

ídric Balcarce Tres Arroyos Puán

0.2

0.4

abili

dad

de d

0.2

0.4

abili

dad

de e

x

0Siembra Macollaje Espiga

embuchada

Momento de fertilización

Prob 0.0

Siembra Macollaje Espigaembuchada

Momento de fertilizaciónPr

oba

o e to de e t ac ó Momento de fertilización

Aplicación modelo DSSAT, probabilidad de déficit o exceso híd i t i

Reussi y Echeverría, 2007hídrico en trigo


50 50

40

50

(kg

ha-1) Leaching

Denitrif icationMdP 2003

40

50

(kg

ha-1) Leaching


20

30

gen

loss

es (

20

30

gen

loss

es (

0

10

0 75S 125S 175S 75T 125T 175T

Nitr

og

0

10

Nitr

og

Aplicación modelo DSSAT, par estimar la magnitud de las

0 75S 125S 175S 75T 125T 175T

N rate (kg ha-1)0 60S 120S 60T 120T

N rate (kg ha-1)

p , p gpérdidas de N


Momento de aplicación de N: TrigoMomento de aplicación de N: Trigo

40

50

ha-1) Leaching


0.8

1.0

os h

ídri

co Balcarce Tres Arroyos Puán

20

30

en lo

sses

(kg

0.4

0.6

dad

de e

xces

o0

10

0 60S 120S 60T 120T

Nitr

oge

0.0

0.2

Siembra Macollaje Espigaembuchada

Pro

babi

lid0 60S 120S 60T 120T

N rate (kg ha-1) Momento de fertilización

Momento de aplicación de N: TrigoMomento de aplicación de N: Trigo

10

12

14V. Francesas

6000

8000

a)

6

8

10

Kg

gran

o/kg

N Siembra

Macollaje4000

dim

ient

o (k

g/ha

Siembra r2 0 54 U 178 kg N

Macollaje r2 = 0.57 U= 145 kg N

0

2

4

0

2000Ren

d

Siembra Macollaje

Siembra r2 = 0.54 U= 178 kg N

00 50 100 150 200

ND (kg ha-1)0 50 100 150 200 250 300

NN (kg ha-1)


Variedad francesa

Alto rendimiento∆ 10,5 % de rendimiento

∆ 18 %más de N

Momento de aplicación de N: TrigoFraccionar dosis

Tratamientos a la siembra de: 0, 90 y 140 kg N/ha (sobre N inic de 60 kg N/ha)

7000

8000

ha-1

)

y g ( g )

30 kg N en macollaje, 2 nudos, hoja bandera y antesis

c b

4000

5000

6000

en g

rano

(kg

h MomentoTest. 60N 150 N 200 N

N inicial

k k N-1

3616

g

4170

e

4278

e

3800

f

3631

g 5235

d

5273

d

5136

d

5681

c

5808

bc

5782

ab

5877

a

5938

a

5684

b

5668

b

1000

2000

3000

Ren

dim

ient

o e

Siembra 17 12,6Macoll 18 5 14 9 3 2

kg grano kg N-1

0

1000

T - T

T - M

T - 2

N

T- H

B

T- A

A

150N

- T

150N

- M

150N

-2N

50N

- HB

50N

- AA

200N

- T

200N

- M

00N

- 2N

00N

- HB

00N

- A

A

R Macoll 18,5 14,9 3,22 nudos 22,1 19,1 5,2

H bandera 6,1 1,3 -3,3

1 1 15 15 2 20 20 20

N inicial - Momento

Redolatti y col. 2007

Antesis 0,5 -3,3 -3,8


11,012,013,014,0

no (%

)

0,1

j

0,3

i

0,7

h

11,2

g

11,3

fg

11,3

f

11,4

f

11,8

e

12,0

de

12,1

d

12,3

c

12,3

c

12,6

b

12,7

a

12,9

a

7,08,09,0

10,0,

teín

a en

gra

n

10 10 10 11

4,05,06,07,0

T M N B AA T M N B AA T M N B AA

Prot

T -

T - M

T - 2

T- H T- A

150N

-

150N

- M

150N

-2

150N

- H

150N

- A

200N

-

200N

- M

200N

- 2

200N

- H

200N

- A

N inicial - Momento

Redolatti y col. 2007


12b a6000

a a 3504 )

8

10

a (%

)

c b a

3000

4000

5000

to (k

g/ha

)

b

a a

200

250

300

350

co o

W (J

10

c

b a

2

4

6

Pro

teín

1000

2000

3000

Ren

dim

ient

50

100

150

b. a

lveo

gráf

ic

0

9,9 10,7 11,4

T 160 120M+40A

0

3652 5392 5301

T 160m120m+

40a

0Trab

218 289 303

T 160 120M+ 40A

Balcarce, B Sureño. Red calidad del Convenio INTA-Fertilizar

, , ,

,

Forma de aplicación de NForma de aplicación de N

• Volear o incorporar la urea?

16

18 0N Urea 70


18 0N Urea 70



16


16

18 0N Urea 70


18 0N Urea 70



16

18 0N Urea 70Urea 140 Urea 210V6• Chorrear o asperjar el UAN?

10

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16g

ha-1

dia

-1)

Urea 140 Urea 210

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Urea 140 Urea 210

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C o ea o aspe ja e U

• Solución de compromiso entre

2

4

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8

N-N

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2

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N-N

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(kg• Solución de compromiso entre

maximizar la recuperación y el costo de la aplicación0

0 1 2 3 4 5


00 1 2 3 4 5


00 1 2 3 4 5


00 1 2 3 4 5


00 1 2 3 4 5


00 1 2 3 4 5


00 1 2 3 4 5


00 1 2 3 4 5


costo de la aplicación

• Fertirrigación?Fertirrigación?

Forma de aplicación de N: fitotoxicidadDosis críticas de fertilizantes para pérdidas de 20-50% de plantas

Cultivo Fertilizante Dosis crítica (kg/ha) 25% 50%

Trigo Urea 30-50 75-120 FDA, FMA, SFT 20-40 55-75

Soja SFS 20-80 60-120 SA 20-30 60-80 Urea 15-30 60-80

Maíz NA, CAN, SA 60-80 100-130 FDA 60-80 130-170

Girasol Urea, NA, CAN,SA 20-40 60-90 FDA 40-50 80-120

Ciampitti et al., 2006

MPM para Nitrógenoun camino para mejorar la EUN

MPM para Nitrógenoun camino para mejorar la EUN p jp j

Mantener y mejorar el M t

250

300

350

o W

(J 1

04 )

c

b a

250

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mejorar el rendimiento

Mantener y mejorar la

50

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alv

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calidadPreservar la calidad

0

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Trab

.

218 289 303

T 160 120M+ 40A

0

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Trab

.

218 289 303

T 160 120M+ 40A

Preservar la calidad de los recursos suelo agua y aire

Simposio Fertilidad 2009suelo, agua y aire

Instituto de Suelos INTA Castelar a fines de los 70

En base a 19842 muestras. 2005-6 En elaboración

Instituto de Suelos INTA Castelar a fines de los 70Instituto de Suelos INTA Castelar a fines de los 70



MPM para Nitrógenoun camino para mejorar la EU

MPM para Nitrógenoun camino para mejorar la EU p jp j

Agricultura sustentable es aquella Agricultura sustentable es aquella Agricultura sustentable es aquella que satisface las necesidades del Agricultura sustentable es aquella que satisface las necesidades del productor y de la sociedad de manera ambientalmente segura, productor y de la sociedad de manera ambientalmente segura, g ,continua y lucrativa

g ,continua y lucrativa

Simposio Fertilidad 2009

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Mejores Prácticas de Manejo para Nitrógeno: un ...lacs.ipni.net/ipniweb/region/lacs.nsf/0... · ... (simbiótica y libre) ... /Pérdidas por volatilización de amoníaco ... Dosis