Dr. John H. Grove Director of Graduate Studies – Soil Science

Dr. John H. Grove Director of Graduate Studies – Soil Science

Dr. John H. Grove
Director of Graduate Studies – Soil Science
Agronomy Department
University of Kentucky
Análisis de Suelos como
Herramienta de Diagnóstico
!Larga historia
!Ampliamente utilizado
!Poca investigación reciente
!Nuevos y significativos retos
Principios del Análisis de
Suelos:
! Muestreo apropiado
! Procesamiento y extractantes químicos
apropiados para el análisis
! Interpretación adecuada de resultados del
análisis
! Recomendaciones de fertilizantes adecuadas
Muestra “Representativa” de
Suelo
! Debe caracterizar el volumen (área *
profundidad) de exploración de las raices
(extracción de nutrientes) del suelo
! Asume una distribución homogenea de
nutrientes dentro de ese volumen
Reto: Diferentes Patrones de
Disturbación de Suelos & Aplicación
de Fertilizantes
! Labranza convencional versus labranza mínima
(siembra directa)
! Aplicación de nutrientes en forma localizada
(bandas), con labranza convencional o labranza
mínima (siembra directa)
! Cultivo de especies perennes
Distribución de Fósforo Disponible en el
Suelo bajo Labranza Convencional y Siembra
Directa
Mehlich III Soil Test P (ppm)
0
5
0
Depth From Soil Surface (mm)
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
Tilled
No-Till
10
15
20
25
30
35
40
45
Distribución de Potasio Disponible en el
Suelo y Absorción de Potasio por el Maíz.
Soil
Depth
Soil Test K
No-Till
Till
cm
ppm
Soil
Depth
Average Soil Test K
No-Till
Till
NT/T
cm
K Uptake
Year No-Till Till NT/T
ppm
kg/ha
0-5
170
132
0-5
170
132
1.29
1980
158
115
1.37
5-15
104
113
0-15
126
119
1.06
1981
235
181
1.30
15-30
86
95
0-30
106
107
0.99
Ave.
1.34
Reto: Variabilidad en la
Distribución Espacial de
Disponibilidad Nutrientes
! Muestreo uniforme, muestreo en cuadrícula o
por zonas similares en el campo?
! Depende del valor del cultivo o del nutriente
! Depende del impacto ambiental producido por
el nutriente
Rendimiento Estimado en el Campo 950
4173000
4172950
4172900
12.5
4172850
10.0
4172800
7.5
4172750
5.0
4172700
2.5
4172650
0
4172600
639200
639250
639300
639350
639400
639450
639500
639550
639600
Puntos de Muestreo en el Campo 950
Elevation (m)
4173000
4172950
236
235
4172900
234
4172850
233
232
4172800
231
230
4172750
229
228
4172700
227
4172650
226
225
4172600
224
639200
639250
639300
639350
639400
PUNTOS DE MUESTREO
639450
639500
639550
639600
Mapa Topográfico y de Contenido de
Fósforo Disponible en el Campo 950
4173000
135
4172950
125
4172900
115
95
4172800
85
4172750
75
65
4172700
55
4172650
45
35
4172600
639200
639250
639300
639350
639400
639450
639500
639550
639600
P (ppm)
105
4172850
Extractante/Método de
Extracción “Apropiado” :
! Métodos de laboratorio simples y rápidos
generan medidas o “índices” para
nutrientes fitodisponibles
! Presume que los valores obtenidos de los
análisis de suelos estan bien
correlacionados con la remoción de
nutrientes y el rendimiento del cultivo
Buena Correlación entre la Respuesta del
Cultivo y el Análisis de Suelo
120
Relative Response (%)
100
80
60
40
20
0
0
10
20
30
Soil Test Value
40
50
60
Cuando el extractante no “extrae” lo
mismo que el cultivo remueve
120
100
Relative Response (%)
80
60
40
20
0
0
10
20
30
Soil Test Value
40
50
60
Cuando el extractante “extrae” lo que el
cultivo no remueve
120
Relative Response (%)
100
80
60
40
20
0
0
10
20
30
Soil Test Value
40
50
60
Consideraciones Generales
Relacionadas con la
Correlación
!Diferentes especies
!Diferentes cultivares
Diferencias en la Respuesta de Diversos
Cultivos al Potasio Disponible del Suelo
120
Relative Response (%)
100
80
wheat
60
soybean
alfalfa
40
20
0
0
50
100
Soil Test K (ppm)
150
200
Respuestas de Dos Cultivares de Maíz a
Zn Disponible en el Suelo.
120
Relative Response (%)
100
80
60
40
Zn inefficient
20
Zn efficient
0
0
1
2
3
Soil Test Zn (ppm)
4
5
6
Reto: Diferencias en la
Correlación entre Suelos
! Diferencias en la capacidad buffer /disponibilidad
de los nutrientes en el suelos, debido a cambios
en texturas, mineralogía, materia orgánica,
pH/Eh
Respuesta del Cultivo de Tabaco a
Potasio Disponible en Dos Suelos.
120
Relative Response (%)
100
80
60
Maury silt loam
40
Eden silty clay loam
20
0
0
50
100
Soil Test K (ppm)
150
200
Reto: Correlación y Probabilidad
de la Respuesta del Cultivo
!La probabilidad de respuesta del cultivo
declina a medida que los valores de
elementos disponibles determinados por el
análisis de suelos se incrementan.
!Existe un grado de incertidumbre asociado
a la respuesta del cultivo.
Respuesta y Probabilidad de Respuesta
Relacionada a los Valores de
Disponibilidad Nutrientes.
Relative Response/Probability of Response (%)
120
100
80
60
average response
probability of response
40
20
0
0
10
20
30
Soil Test Value
40
50
60
Porqué Probabilidad?
!Diferentes tipos de estrés pueden limitar la
respuesta del cultivo (malezas, insectos,
enfermedades)
!Estrés estacional, cambios en variables
climáticas (radiación/agua/temperatura)
pueden afectar la respuesta del cultivo
!Es una mejor manera de predecir la
distribución de los resultados económicos
Probabilidad de Respuesta del Maíz al
Fertilizante de Arranque Relacionado a
P Disponible.
30
Response
No Response
Number of Fields
25
20
15
10
5
0
0 to 5
5 to 10
10 to
15
15 to
20
20 to
25
25 to
30
30 to
35
35 to
40
40 to
45
45 to
50
50 to
55
55 to
60
Phosphorus Levels (ppm)
60 to
65
65 to
70
70 to
75
80 to
85
85 to
90
90 to
95
Reto: En Busca del
Extractante “Universal”
!Valor del cultivo o del nutriente es
relativamente bajo en relación al costo del
análisis de suelo
!De extractantes específicos a extractantes
para múltiples elementos
!Son todas las correlaciones igual de
buenas para todos los suelos o todos los
cultivos?
Comparación de Correlaciones entre
Mehlich III (y) y Bray I (x) para Suelos
Individuales y para Agrupaciones de Suelos
Sample Group
Number Of
Observations
Mehlich III vs. Bray I
r
Maury silt loam
Trappist silt loam
Newark silt loam
Belknap silt loam
36
56
18
160
y = 0.90x - 4.0
y = 0.94x + 1.0
y = 1.29x + 9.3
y = 1.43x + 3.9
0.996
0.979
0.990
0.978
Soil Test Laboratory
510
y = 1.23x - 1.1
0.959
Interpretación Adecuada de los
Resultados del Analíticos:
Calibración
! Fertilizante requerido se incrementa cuando los
valores del analisis de suelos disminuyen.
! Cambios en la magnitud del análisis de suelos por
unidad de fertilizante añadido se incrementa a
medidad que la magnitud inicial del análisis de
suelo se incrementa.
! Cambios en la magnitud del análisis de suelos por
unidad de fertilizante añadido, se incrementan a
medida que la capacidad bufer del suelo disminuye.
Calibración: Cambio en la Magnitud del
Análisis de Suelo con Adiciones de
Fertilizante.
140
120
Soil Test Value
100
80
60
40
low testing soil
20
medium testing soil
0
0
50
100
150
Added Fertilizer
200
250
Consideraciones Generales
sobre la Calibración:
! Fertilizante = ƒ(dósis, momento de aplicación, fuente,
aplicación localizada)
! Momento de aplicación de enmiendas: dósis más bajas de
nutrientes en forma soluble y móviles, pueden ser
aplicadas cerca del momento de máxima demanda por
plarte del cultivo
! Solubilidad/reactividad de fuentes de nutrientes: fuentes
solubles incrementan más la disponibilidad de
nutrimentos
! Aplicación localizada de nutrientes menos móviles: dósis
mas bajas fmejoran la intercepción por las raices y
reducen la figjación por parte del suelo.
Reto: Calibración de los
Análisis de Suelos para la
Protección del Ambiente:
!Predecir la necesidad de fitoremediación
!Calidad de Aguas y Fósforo
!Calidad de Aguas y Nitrógeno
!Cobre, Zinc
!Arsénico y Selenio
Relación entre Fósforo Soluble en Agua
y Fósforo Disponible (Mehlich III)
Water soluble P, mg kg-1
5
y = 0.032x - 1.530
r 2 = 0.735
4
3
2
1
0
0
50
100
Mehlich P, mg kg-1
150
200
La Recomendación de
Fertilizante “Adecuada”.
!Competencias entre las filosofías de
recomendaciones
!Niveles de nutrientes disponibles
suficientes.
!Mantenimiento
!Balance de nutrientes.
Efecto de las Diferentes Filosofías de
Recomendación de Fertilizantes sobre la
Cantidad Relativa y el Costo del Fertilizante
Recomendado, y el Rendimiento Relativo del
Cultivo
Philosophy of Relative Amount
Recommendation Recommended
Relative Cost of
Recommendation
Relative Crop Yield
%
%
%
Sufficiency
100
100
100
Maintenance
185
156
104
Balance
206
193
97
Principios del Análisis de
Suelos:
! Muestreo apropiado
! Procesamiento y extractantes químicos
apropiados para el análisis
! Interpretación adecuada de resultados del análisis
! Recomendaciones de fertilizantes adecuadas
Conclusión:
! El análisis de suelos sigue siendo una
herramienta importante para el manejo de
nutrientes
! todavía emergen nuevas preguntas en relación
al manejo de nutrientes
! retos para el establesimiento de procedimientos
de análisis de suelos siguen apareciendo
! los principios de análisis de suelos establecidos,
siguen siendo un excelente punto de referencia
Agradecimientos
!Natural Resources International Ltd.
!Dr. José Espinosa
!Dr. Eugenia M. Pena-Yewtukhiw