Potasio: Explorando deficiencias y respuestas a la fertilización en la región pampeana argentina[1]

[1] Resumen adaptado del trabajo presentado al XXIII Congreso Latinoamericano de Suelos. Florianópolis (Brasil), Agosto 2023. Juan Manuel Orcellet1*, Cesar Quintero2, Luis Ventimiglia3, Fernando Salvagiotti4, Gustavo Ferraris5, Enrique Figueroa6, Miguel Boxler7, Hernán Sainz Rozas8, M. Fernanda González Sanjuan9, Fernando O. Garcia10* 1Nidera Semillas, Argentina, 2FCA-UNER, 3INTA 9 de Julio, 4EEA INTA Oliveros, 5EEA INTA Pergamino […]
noviembre 29, 2023

[1] Resumen adaptado del trabajo presentado al XXIII Congreso Latinoamericano de Suelos. Florianópolis (Brasil), Agosto 2023.

Juan Manuel Orcellet1*, Cesar Quintero2, Luis Ventimiglia3, Fernando Salvagiotti4, Gustavo Ferraris5, Enrique Figueroa6, Miguel Boxler7, Hernán Sainz Rozas8, M. Fernanda González Sanjuan9, Fernando O. Garcia10*

1Nidera Semillas, Argentina, 2FCA-UNER, 3INTA 9 de Julio, 4EEA INTA Oliveros, 5EEA INTA Pergamino 6EEA INTA Mercedes, 7Consultor, 8EEA INTA Balcarce, 9Fertilizar AC,10Consultor y FCA (UNMdP). * fgarcia1957@gmail.com

El potasio (K) es uno de los tres macronutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas. Los requerimientos de K de los cultivos son elevados y solo superados por los de nitrógeno (N). Muchas regiones del mundo presentan deficiencias de este nutriente y la producción de cultivos requiere de aplicaciones de fertilizantes y/o abonos potásicos (Dhillon et al., 2019).

En Argentina, los suelos deficientes en K históricamente han incluido regiones de las provincias de Corrientes y Misiones y algunas zonas de Tucumán). En su condición original, los suelos de la región pampeana argentina (RPA) presentan altos contenidos de potasio extractable (Kext), pero relevamientos recientes han evidenciado zonas con bajos niveles de Kext en la región este de Entre Ríos (Sainz Rozas et al., 2019). Estas deficiencias pueden haberse acentuado debido a la elevada extracción sin reposición, como resultado de la intensificación de la agricultura en dicha región.

En Uruguay, se ha observado una situación similar en suelos agrícolas donde debido a la mayor remoción de K y nula reposición, se registraron deficiencias y respuestas a K a partir de fines de los 90s (Barbazán et al., 2011b; Majumdar et al., 2021). Investigaciones realizadas por diversas instituciones permitieron definir umbrales críticos de K intercambiable de 120-180 ppm por debajo de los cuales la respuesta a K es altamente probable en cultivos extensivos (Barbazán et al., 2011a), umbrales similares se han determinado para el cinturón maicero del centro de EE.UU. (Sawyer et al., 2002).

A partir del relevamiento de Sainz Rozas et al. (2019), se planificó una red de ensayos y franjas de experimentación con los objetivos de i) evaluar niveles de Kext y respuestas a la fertilización potásica en distintas zonas de la RPA y ii) calibrar la respuesta a la fertilización con el análisis de Kext.

MATERIALES Y MÉTODOS

Durante las campañas agrícolas 2019/20, 2020/21 y 2021/22 se establecieron 74 ensayos y franjas de fertilización potásica en cultivos de maíz, soja, trigo y arroz en las zonas Este (este del Río Paraná, 47 sitios) y Central (oeste del Río Paraná, 27 sitios) de la RPA (Figura 1). Los ensayos y franjas se implantaron sobre suelos argiudoles típicos, vérticos, rendólicos y acuicos; hapludoles típicos y fluventicos; peludertes argicos, argiudolicos y acuicos; ocracualfes verticos; y argiacuoles.

En los ensayos se evaluaron dosis de K de 0, 30, 60, y 90 o 120 kg ha-1 de K según cultivo. El diseño experimental fue en bloques completos aleatorizados con tres repeticiones. Las franjas exploratorias consistieron en parcelas comerciales donde se incluyeron un testigo sin aplicación de K y una fertilización con 60-90 kg ha-1 de K. En todos los casos, la fuente de K fue cloruro de K (50% K). En todos los tratamientos se aplicó N, fósforo y/o azufre según la situación de cada lote para evitar deficiencias de estos nutrientes.

Figura 1. Ubicación de ensayos de potasio en zona Este (este del Rio Paraná) y en zona Central (oeste del Rio Paraná) en la región pampeana argentina.

Se realizaron análisis de suelo a la siembra de los cultivos con la finalidad de caracterizar cada sitio. El K intercambiable (Kext) se determinó por extracción con acetato de amonio 1N a pH 7 (Warncke y Brown, 1998).

A madurez fisiológica de los cultivos se determinó el rendimiento mediante cosecha manual de 2 m2 de cada parcela (ensayos) o cosecha mecánica de un área definida (franjas).

Los datos de rendimiento se analizaron mediante análisis de varianza y se utilizó la prueba de la diferencia mínima significativa (ensayos) o la prueba t (franjas) para la comparación de medias entre tratamientos. La relación entre el Kext y los rendimientos relativos de K (rendimiento testigo sin K/rendimiento máximo con aplicación de K) se evaluó mediante el método arco seno modificado propuesto por Correndo et al. (2017).

Las precipitaciones fueron variables entre sitios y años con rangos de 156-592, 292-761 y 174-537 mm durante los ciclos de maíz, soja y trigo, respectivamente. En algunos sitios, se registraron excesos hídricos, pero en general las tres campañas se caracterizaron por déficits hídricos durante el ciclo de los cultivos que afectaron los rendimientos y respuestas potenciales a la fertilización potásica.

RESULTADOS

En la zona Este, los niveles de Kext variaron entre 33 y 593 ppm con una mediana de 186 ppm, mientras que en la zona Central los niveles de Kext fueron de 250 a 681 ppm, y la mediana de 489 ppm (Figura 2).

Figura 2. Niveles de Kext en los 47 sitios de evaluación de la zona Este (izquierda) y los 27 sitios de zona Central (derecha). Las barras verticales indican los percentiles 10% y 90%, las cajas los percentiles 25% y 75%, la línea horizontal la mediana, y el signo “x” indica la media. Unidades en mg kg-1 son equivalentes a ppm.

En la zona Este se observaron respuestas significativas a la fertilización potásica en un 49% de los 47 sitios evaluados.

Los rendimientos promedios de los cuatro cultivos se ubicaron en los niveles promedio de los buenos manejos de la región con marcada variabilidad entre sitios y campañas. La aplicación de K incrementó los rendimientos como tendencia general: +23% en maíz, +5% en soja, +8% en trigo y +7% en arroz (Figura 3). Sin embargo, estas respuestas fueron muy variables, registrándose respuestas significativas (p < 0,10) a K en 4 de los 7 ensayos de maíz (57%), 3 de los 13 ensayos de soja (23%), 2 de los 8 ensayos de trigo (25%) y ninguno de los 3 ensayos de arroz (0%). Cinco de las 10 franjas exploratorias de maíz y 3 de las 6 franjas de trigo presentaron diferencias significativas debidas a la aplicación de K, 50% de los casos en ambos cultivos.

Figura 3. Rendimientos promedio de maíz, soja y trigo para los tratamientos con distintas dosis de K en la zona Este. Las barras verticales indican el desvío estándar. En maíz se promediaron 17 sitios para 0K, 7 para 30K, 6 para 50K, y 11 para 60K y 120 K; en soja 13 sitios para 0K, 30K y 60 K, y 11 para 120 K; y en trigo 14 sitios para 0K y 60K, 8 para 30K, y 4 para 90K y 120K.

En la zona Central, las respuestas fueron significativas en 7 de los 27 sitios evaluados (26%): 2 de 9 ensayos en maíz, 3 de 9 en soja y 2 de 9 en trigo (Figura 4). Se destaca el sitio de 25 de Mayo de la campaña 2021/22 (Kext = 246 ppm), en el cual la fertilización potásica de trigo resulto en respuestas significativas en rendimiento (Figura 5).

Deficiencias de K observadas en soja (izquierda) y maíz (derecha) en Entre Ríos (zona Este).

Figura 4. Rendimientos promedio de maíz, soja y trigo para los tratamientos con distintas dosis de K en la zona Central. Las barras verticales indican el desvío estándar.

Figura 5. Rendimientos de trigo en el ensayo 2021/22 de 25 de Mayo (Buenos Aires) para los tratamientos con distintas dosis de K. Análisis de Kext 246 ppm. Las barras verticales indican el desvío estándar.

Respuesta a K en trigo en el ensayo de 25 de Mayo (Buenos Aires), campaña 2021/22. Tratamiento sin aplicación de K (izquierda) y tratamiento con aplicación de 120 kg K/ha (derecha) (zona Central).

Para la zona Este, con la información del rendimiento relativo (Rendimiento Testigo sin K/Rendimiento máximo con aplicación de K) y el valor de Kext de los 47 ensayos y franjas, se ajustó una curva de calibración (Figura 6). Esta curva indicaría un rango critico de Kext de 145-204 ppm, por debajo del cual la probabilidad de respuesta a la fertilización potásica sería superior al 10% del rendimiento.

La frecuencia de respuesta a la fertilización con K (10% o más) fue de 80%, 50% y 29% para los sitios en los rangos de Kext de menos de 145 ppm, 145-204 ppm, y más de 204 ppm, respectivamente.  El rango critico determinado es similar al indicado por investigaciones previas en Uruguay (Barbazán et al., 2011a) y EE.UU. (Sawyer et al., 2002; Barbagelata y Mallarino, 2012).

Figura 6. Relación entre el rendimiento relativo (Rendimiento Testigo sin K/Rendimiento máximo con aplicación de K) y el valor de Kext de los 47 ensayos y franjas para los cultivos de maíz, trigo, soja y arroz en la zona Este. La curva de calibración (línea curva negra llena) se ajustó según el método del arco seno modificado (Correndo et al., 2017) (IC (90%) = 145-204 ppm; r = 0.55; n = 47). La franja amarilla vertical indica el rango critico de Kext de 145-204 mg K kg-1, y la línea punteada horizontal indica un rendimiento relativo del 90%.

CONCLUSIONES

Los resultados de ensayos y franjas experimentales realizados en Entre Ríos y sur de Corrientes confirman la deficiencia de K en cultivos extensivos en la zona Este de la RPA. La calibración preliminar del análisis de suelo de K intercambiable indica un rango de 145-204 ppm por debajo del cual la probabilidad de respuesta a la fertilización potásica es alta.

La recomendación preliminar indicaría fertilizar en los sitios con Kext por debajo de 204 ppm. Asimismo, en sitios de 204 a 300 ppm, sería recomendable comenzar con un programa de K que permita reponer la remoción de K de los cultivos y evaluar la evolución de Kext periódicamente. Suelos con Kext superior a 300 ppm deberían monitorearse cada 3-4 años.

La zona Central de la RPA mostró, en general, niveles de Kext del suelo superiores a los niveles críticos. Sin embrago, se observaron deficiencias y respuestas a K en sitios de suelos de textura más arenosa. En estas condiciones, los suelos deberían ser monitoreados con análisis de Kext y, en aquellos que presenten niveles de Kext inferiores a 300 ppm, incluyendo franjas exploratorias con aplicación de K.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen especialmente a todos los productores, asesores y personal de establecimientos donde se realizaron los ensayos. Esta red experimental fue financiada por Fertilizar AC, Uralkali, Nitron y CANPOTEX, con la participación de las EEAs INTA Concepción del Uruguay y Mercedes, las Facultades de Ciencias Agropecuarias-UNER y de Ciencias Agrarias-UNMdP y el CONICET.

BIBLIOGRAFIA

Barbagelata P. y A. Mallarino. 2012. Field correlation of potassium soil test methods based on dried and field-moist soil samples for corn and soybean. Soil Sci. Soc. Am. J.77:318–327.

Barbazán M.M., Bautes, C., Beux, L., Bordoli, Cano, J., J., Ernst, O., García, A., García, F., y Quincke, A. 2011a. Fertilización potásica en cultivos de secano sin laboreo en Uruguay: rendimiento según análisis de suelos. Agrociencia Uruguay Vol. 15-2: 93-99.

Barbazán M. M., A. del Pino; J. M. Bordoli; A. Califra; S. Mazzilli; y O. Ernst. 2011b. Situación de potasio en Uruguay: perspectivas de corto y largo plazo. En: II Simposio Nacional de Agricultura de Secano. v.: 1, p.: 21 – 33. Editorial: Hemisferio Sur, Montevideo.

Correndo A. A., F. Salvagiotti, F. O. García, and F. Gutierrez Boem. 2017. A modification of the arcsine–log calibration curve for analysing soil test value–relative yield relationships. Crop and Pasture Science. Volume: 68; Issue: 3; http://dx.doi.org/10.1071/CP16444.

Dhillon, J.S., Eickhoff, E.M., Mullen, R.W. y Raun, W.R. (2019), World Potassium Use Efficiency in Cereal Crops. Agronomy Journal, 111: 889-896. https://doi.org/10.2134/agronj2018.07.0462

Majumdar K., R. M. Norton, T. S. Murrell, F. O. García, S. Zingore, L. I. Prochnow, M. Pampolino, H. Boulal, S. Dutta, E. Francisco, M. S. Tan, P. He, V. K. Singh, y T. Oberthür. 2021. Assessing Potassium Mass Balances in Different Countries and Scales. In T. S. Murrell et al. (eds.), Improving Potassium Recommendations for Agricultural Crops, pp. 283-340. https://doi.org/10.1007/978-3-030-59197-7_11

Sainz Rozas, H; M Eyherabide; G Larrea; N Martínez Cuesta; H Angelini; N Reussi Calvo & N Wyngaard. 2019. Relevamiento y determinación de propiedades químicas en suelos de aptitud agrícola de la región pampeana. En: Simposio Fertilidad 2019. Fertilizar, Rosario, Mayo 2019.

Sawyer J.E., A. Mallarino, R. Killorn y S. Barnhart. 2002. A general guide for crop nutrient and limestone recommendations in Iowa. PM 1688. University Extension. Iowa State University. Ames, Iowa, EE.UU.

Warncke, D., y J.R. Brown. 1998. Potassium and other basic cations. En: J.L. Brown (ed). Recommended chemical soil test procedures for the North Central region. North Central Regional Publ. 221 (rev.). Missouri Exp. Stn. Publ. SB 1001. Univ. of Missouri, Columbia. p. 31–33.

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