el arroz es algo más que n

PORQUE EL ARROZ NECESITA MAS PORQUE EL ARROZ NECESITA MAS NUTRIENTES Y NO SOLAMENTE NUTRIENTES Y NO SOLAMENTE

NITROGENO NITROGENO

José EspinosaJosé Espinosa

PORQUE EL ARROZ NECESITA MAS PORQUE EL ARROZ NECESITA MAS NUTRIENTES Y NO SOLAMENTE NUTRIENTES Y NO SOLAMENTE

NITROGENO NITROGENO

José EspinosaJosé Espinosa

FERTILIZACION BALANCEADA

• Aun cuando es un viejo concepto, se aplica muy bien en agricultura moderna (agricultura de pre-cisión)

• El desbalance de nutrientes produce malos rendi-mientos, baja eficiencia de los fertilizantes, pobre rentabilidad

• Una vez que un nutriente cae bajo el nivel crítico, el rendimiento se reduce a pesar de que los otros nutrientes estén presentes en altas cantidades


• Es práctica común en muchos sitios en América tropical el utilizar solamente N en la producción de arroz, partiendo de la falsa premisa de que esta gramínea no responde a otros nutrientes

• El manejo de N en arroz es difícil, es necesario conocer los procesos que gobiernan la dinámica de este nutriente

• Uno de los factores que hacen más eficiente el N es sin duda el balance de nutrientes


• Es práctica común en muchos sitios en América tropical el utilizar solamente N en la producción de arroz, partiendo de la falsa premisa de que esta gramínea no responde a otros nutrientes

• El manejo de N en arroz es difícil, es necesario conocer los procesos que gobiernan la dinámica de este nutriente

• Uno de los factores que hacen más eficiente el N es sin duda el balance de nutrientes

NNnutrición de la plantanutrición de la planta

Papel del nitrógeno en la Papel del nitrógeno en la NNnutrición de la plantanutrición de la plantaPapel del nitrógeno en la Papel del nitrógeno en la

* Componente esencial de los aminoácidos

que forman las proteínas

* Necesario para la síntesis de clorofila

* Componente de vitaminas y sistemas

energéticos

FUNCION DEL N EN LAS PLANTAS

SINTOMAS DE DEFICIENCIA DESINTOMAS DE DEFICIENCIA DENITROGENONITROGENO

• En general clorosis de hojas bajeras

• Nutriente móvil dentro de la planta

NDINAMICA DEL

NITROGENOEN EL SUELO

DINAMICA DEL NITROGENOEN EL SUELONDINAMICA DEL NITROGENOEN EL SUELO

DINAMICA DEL NITROGENOEN EL SUELO

EL NITROGENO ES MUY EL NITROGENO ES MUY DINAMICO DINAMICO

� Nitrificación

� Denitrificación

� Volatilización

EL NITROGENO ES MUY EL NITROGENO ES MUY DINAMICO DINAMICO

� Nitrificación

� Denitrificación

� Volatilización

NITRIFICACIONNITRIFICACION

microorganismos

amonio

2NH2NH44++

oxígeno

+ 3O+ 3O22nitrato

2NO2NO33--

hidrógeno

+ 4H+ 4H++

NITRIFICACIONNITRIFICACION

microorganismosmicroorganismos

amonio

2NH2NH44++

amonio

2NH2NH44++

oxígeno

+ 3O+ 3O22oxígeno

+ 3O+ 3O22nitrato

2NO2NO33--

nitrato

2NO2NO33--

hidrógeno

+ 4H+ 4H++

hidrógeno

+ 4H+ 4H++

DENITRIFICACIONDENITRIFICACION

NO3-

Nitrato

N2 Nitrógenoelemental

N2O Oxidonitroso

NOOxidonítrico

NOOxidonítrico

NO2 -

Nitrito

MicroorganismosMicroorganismos

Ausencia de oxígenoAusencia de oxígeno

DENITRIFICACIONDENITRIFICACION

NO3-

Nitrato

NO3-

Nitrato



N2O Oxidonitroso

N2O Oxidonitroso

NOOxidonítrico

NOOxidonítrico

NOOxidonítrico

NOOxidonítrico

NO2 -

Nitrito

NO2 -

Nitrito

MicroorganismosMicroorganismos

Ausencia de oxígenoAusencia de oxígeno

REACCIONES DE LA UREA

ureasaCO(NH2)2urea

+ H2Oagua

H2NCOONH4carbamato de amonio

H2NCOONH4

carbamato de amonio

2NH3amoníaco

+ CO2dióxido de carbono

NH3amoníaco

NH4+

amonio

NO3-

nitrato

NH4+

amonio

humedad

nitrificación

REACCIONES DE LA UREA

ureasaureasaCO(NH2)2urea

CO(NH2)2urea

+ H2Oagua

+ H2Oagua



H2NCOONH4

carbamato de amonio

H2NCOONH4

carbamato de amonio

2NH3amoníaco

2NH3amoníaco



NH3amoníaco

NH3amoníaco

NH4+

amonio

NH4+

amonio

NO3-

nitrato

NO3-

nitrato

NH4+

amonio

NH4+

amonio

humedadhumedad

nitrificaciónnitrificación

Efecto de la inundación en la disponibilidad de N

• Pocos días después de la inundación se desarrollan cuatro zonas que influencian la dinámica del N en el suelo

–– Capa de agua de inundación que varía entre 1 a 15 cmCapa de agua de inundación que varía entre 1 a 15 cm

–– Capa oxidada muy delgada (0.1 Capa oxidada muy delgada (0.1 –– 1.0 cm) que se localiza inme1.0 cm) que se localiza inme--didiáátamentetamente debajo de la capa de agua de inundacióndebajo de la capa de agua de inundación

–– Capa reducida (10Capa reducida (10--20 cm) que se localiza entre la capa oxidada y 20 cm) que se localiza entre la capa oxidada y el suelo no tocado por la labranzael suelo no tocado por la labranza

–– Una delgada zona oxidada alrededor de las raíces (0.1 Una delgada zona oxidada alrededor de las raíces (0.1 –– 0.5 cm) 0.5 cm) que se encuentra en medio de la capa reducida. Las raícque se encuentra en medio de la capa reducida. Las raíces es saludables mantienen condiciones de oxidación en la rizosfera saludables mantienen condiciones de oxidación en la rizosfera excretando Oexcretando O22 transportado desde transportado desde la la parte aérea de la plantaparte aérea de la planta

•• El NHEl NH44++ es nitrificado a NOes nitrificado a NO33

-- en la delgada capa oxidada del en la delgada capa oxidada del suelo y en la rizosfera del arrozsuelo y en la rizosfera del arroz

•• El NOEl NO33-- eess muy móvil y se desplaza hacia la capa muy móvil y se desplaza hacia la capa reduredu-- cidacida

donde se pierde rápidamente por lixiviación o por donde se pierde rápidamente por lixiviación o por denitrificacióndenitrificación

•• El NHEl NH44++ producto de la mineralización de la materia producto de la mineralización de la materia

orgánica y los residuos se acumula en la capa reducida orgánica y los residuos se acumula en la capa reducida durante la primera etapa del cultivo donde la demanda de N durante la primera etapa del cultivo donde la demanda de N es pequeñaes pequeña

•• Este NHEste NH44+ + se se difunde hacia la zona oxidada donde se difunde hacia la zona oxidada donde se

transforma en NOtransforma en NO33-- que puede ser absorbido por la planta que puede ser absorbido por la planta

o que puede moverse a la capa reducida y perderse por los o que puede moverse a la capa reducida y perderse por los mecanismos conocidosmecanismos conocidos


•• Aun cuando el NHAun cuando el NH44++ es la forma más abundante de N en los es la forma más abundante de N en los

suelos inundados, el arroz toma tanto NHsuelos inundados, el arroz toma tanto NH44++ como NOcomo NO33

-- con con igual eficienciaigual eficiencia

•• Parte del NHParte del NH44++ se difunde hacia la zona oxidada de las raíces se difunde hacia la zona oxidada de las raíces

donde cambia a NOdonde cambia a NO33-- y y es es absorbido por la plantaabsorbido por la planta

•• Las transformaciones del N varían de acuerdo al tipo de Las transformaciones del N varían de acuerdo al tipo de fertilizante incorporado en el suelo o aplicado al voleo sobre fertilizante incorporado en el suelo o aplicado al voleo sobre el aguael agua

•• Si los fertilizantes portadores de NHSi los fertilizantes portadores de NH44++ se incorporan en el se incorporan en el

suelo reducido, antes o después de la inundación, el NHsuelo reducido, antes o después de la inundación, el NH44++ es es

retenido en los coloides del sueloretenido en los coloides del suelo

•• Las pérdidas de NHLas pérdidas de NH44++ por percolación son generalmente por percolación son generalmente

bajas, con excepción bajas, con excepción enen suelos arenosossuelos arenosos


•• La urea aplicada al voleo se hidroliza rápidamente La urea aplicada al voleo se hidroliza rápidamente (2(2--4 días) y se puede perder por volatilización. 4 días) y se puede perder por volatilización.

•• Esto se debe al cambio diurno de pH del agua de Esto se debe al cambio diurno de pH del agua de inundación como resultado de la actividad biológicainundación como resultado de la actividad biológica

•• Sin embargo, a mediados del Sin embargo, a mediados del macollajemacollaje el arroz el arroz forma una abundante cantidad de raíces forma una abundante cantidad de raíces superficiales. superficiales.

•• En estas condiciones la absorción de N del agua es En estas condiciones la absorción de N del agua es alta (10 kg/ha/día) y las pérdidas por volatilización alta (10 kg/ha/día) y las pérdidas por volatilización se reducen considerablementese reducen considerablemente


Pnutrición de la plantanutrición de la plantaPapel del fósforo en laPapel del fósforo en la

Papel del P en las plantasPapel del P en las plantas• Fotosíntesis y respiración

• Transferencia y almacemaniento de energía (ATP)

• División y alargamiento celular

• Transferencia de características hereditarias

• Formación de la semilla

• Resistencia a bajas temperaturas

• P elemento móvil de la planta

• Se mueve fácilmente de tejido viejo a tejido joven

• Las deficiencias aparecen en las partes bajas de la planta

SINTOMAS DE DEFICIENCIA DE FOSFORO

• El primer signo es crecimiento lento

• En algunos cultivos como el maíz aparece un color púrpura asociado con acumula-ción de azúcares

• La deficiencia retrasa la madurez

• Síntomas usualmente difíciles de observar en algunos cultivos

SINTOMAS DE DEFICIENCIA DE FOSFORO

PPDinámica del fósforoDinámica del fósforoen el sueloen el suelo

Las plantas toman el P de la solución Las plantas toman el P de la solución del suelo en forma de del suelo en forma de ortofosfatosortofosfatos

• Ortofosfato primario H2PO4

-

• Ortofosfato secundario HPO4

=Solución del sueloSolución del suelo

LOS IONES FOSFATO PASAN

RAPIDAMENTE A FORMAR

COMPUESTOS INSOLUBLES O

REACCIONAN FUERTEMENTE

CON LOS COLOIDES DEL SUELO

•• Al inicio, la inundación promueve un Al inicio, la inundación promueve un incremento en la concentración de P en la incremento en la concentración de P en la solución del suelosolución del suelo

•• Esto se debe a la liberación del P fijado y Esto se debe a la liberación del P fijado y precipitado luego de la reducción del Feprecipitado luego de la reducción del Fe3+3+

•• La inundación incrementa la difusión, el La inundación incrementa la difusión, el principal mecanismo de movimiento de P principal mecanismo de movimiento de P hacia las raíceshacia las raíces

Efecto de la inundación en la disponibilidad de P

•• Dos a cuatro semanas después de la inundación, Dos a cuatro semanas después de la inundación, el inicial flujo de P es seguido por una reducción el inicial flujo de P es seguido por una reducción de disponibilidadde disponibilidad

•• Esto se debe a la precipitación de fosfatos de FeEsto se debe a la precipitación de fosfatos de Fe2+2+

y a la adsorción de P en las arcillasy a la adsorción de P en las arcillas

•• Esta reducción es más pronunciada en suelos Esta reducción es más pronunciada en suelos que contienen altas cantidades de Fe y Al libres, que contienen altas cantidades de Fe y Al libres, como los como los ultisolesultisoles, , oxisolesoxisoles y y andisolesandisoles

Efecto de la inundación en la disponibilidad de P

Funciones del K en las plantasActivación de enzimas

• Las enzimas son compuestos que catali-zan reacciones químicas

• El K+ activa más de 80 enzimas que par-ticipan en el crecimiento de las plantas

• Su presencia en las células determina:

–Cuantas enzimas se pueden activar

–La tasa de las reacciones químicas

Funciones del K en las plantasSíntesis de almidones

• El K activa la enzima que regula síntesis de almidones

–Con la deficiencia de K declinan los ni-veles de almidones y se acumulan los de carbohidratos solubles y N

–Con alto K los almidones se mueven efi-cientemente de las zonas de formación a los órganos de almacenamiento

Funciones del K en las plantasResistencia a enfermedades

• El exceso de N, la deficiencia de K, ó las dos condiciones, reducen la resistencia de los cultivos a las enfermedades

• La adecuada nutrición con K incremen-ta la resistencia a muchas y variadas en-fermedades. Esta condición se ha docu-mentado ampliamente en todo el mundo

Efecto del K en la reducción de la incidencia de enfermedades

China

Arroz

Rhizoctonia 26-54Mancha parda 30-45Enfermedades bacterianas 13-30Piricularia 80-88

Algodón Marchitamiento del tallo y hoja roja 13Soya Pudrición de la vaina 48

Maíz Pudrición del tallo 32

Cultivo Enfermedad Reducción dela incidencia

%

Efecto del K en la reducción de la incidencia de enfermedades

China

Arroz

Rhizoctonia 26-54Rhizoctonia 26-54Mancha parda 30-45Mancha parda 30-45Enfermedades bacterianas 13-30Enfermedades bacterianas 13-30Piricularia 80-88Piricularia 80-88

Algodón Marchitamiento del tallo y hoja roja 13Algodón Marchitamiento del tallo y hoja roja 13Soya Pudrición de la vaina 48Soya Pudrición de la vaina 48

Maíz Pudrición del tallo 32Maíz Pudrición del tallo 32


%


%

Síntomas de deficiencia de K• Hambre escondida... limita el crecimiento antes que

el cultivo presente síntomas visuales de deficiencia

• Primeros síntomas

– Clorosis y quemados de las puntas y filos de las hojas

– Aparece primero en las hojas viejas

• Otros síntomas

– Las plantas crecen en forma lenta y poco uniforme

– Raíces poco desarrolladas, tallos débiles, semillas arrugadas, menor resistencia a las enfermedades

Deficiencia de KDeficiencia de KDeficiencia de KDeficiencia de K

•• En condiciones anaeróbicas causadas por la inundaEn condiciones anaeróbicas causadas por la inunda--ciónción, el K se desplaza de los sitios de intercambio a la , el K se desplaza de los sitios de intercambio a la solución del suelosolución del suelo

•• Esto se debe al intercambio de KEsto se debe al intercambio de K++ por Mnpor Mn2+2+ y Fey Fe2+2+ de la de la fase de intercambiofase de intercambio

•• Como resultado se incrementa concentración de K en la Como resultado se incrementa concentración de K en la solución del suelo y la difusión hacia las raícessolución del suelo y la difusión hacia las raíces

•• Esto es particularmente cierto en suelos viejos de baja Esto es particularmente cierto en suelos viejos de baja capacidad de fijación de Kcapacidad de fijación de K

•• Esto incrementa el riesgo de pérdida por lixiviación, Esto incrementa el riesgo de pérdida por lixiviación, especialmente en suelos de textura gruesaespecialmente en suelos de textura gruesa

Efecto de la inundación en la disponibilidad de K

* Dosis adecuadas al inicio del macollamiento resulta en mayor número de macollos fuertes

* Dosis excesivas al final del macollamiento resultan en macollos infértiles y acame

* Dosis adecuadas al inicio de la diferenciación del primordio floral resultan en mayor número de granos por panícula

* Dosis excesivas después de la floración alargan el ciclo y aumentan la susceptibilidad a enfermedades

Consideraciones en la aplicación de N

el arroz es algo más que n

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