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Reducir el uso de fertilizantes con una prueba de suelo más precisa

Reducir el uso de fertilizantes con una prueba de suelo más precisa
Los científicos del ARS han desarrollado un proceso de prueba que mide con precisión el nitrógeno natural y otros nutrientes en el suelo. Crédito: Peggy Greb.

Los agricultores enfrentan un acto de equilibrio al decidir cuánto fertilizante aplicar. Aplicar demasiado desperdicia dinero y aumenta los problemas de escorrentía de nutrientes. Aplicar muy poco reduce los rendimientos.


por Dennis O’brien, Servicio de Investigación Agrícola


Los científicos del Servicio de Investigación Agrícola en Temple, Texas, han encontrado una manera de ayudar a hacerlo bien, maximizando las ganancias, minimizando los costos y salvando los cuerpos de agua de la escorrentía de nutrientes no deseados. Han desarrollado una prueba que retrata con precisión la salud del suelo al determinar los niveles de nitrógeno natural y otros nutrientes.

Los métodos tradicionales para determinar las necesidades de fertilizantes se basan en pruebas de suelo desarrolladas en la década de 1960, que miden la cantidad de nitrato en el suelo. Pero estas pruebas no tienen en cuenta las contribuciones de los microbios del suelo. Los microbios juegan un papel clave porque mineralizan el nitrógeno orgánico y el fosfato y los hacen más disponibles para el cultivo. Como resultado, los agricultores a menudo aplican más fertilizante del que las plantas realmente necesitan, lo que aumenta sus costos y provoca una escorrentía innecesaria de nutrientes.

«El problema es que las herramientas convencionales no miden las características correctas del suelo. Analizan el nitrógeno inorgánico en forma de nitrato, pero esa es solo una forma de nitrógeno disponible para la planta», dice Richard Haney, científico del suelo del ARS Grassland Laboratorio de Investigación de Suelos y Aguas en Temple.

Haney ha desarrollado un enfoque más integrado. Conocido como la «herramienta de salud del suelo» o «prueba de Haney» en los laboratorios comerciales, implica secar y rehumedecer el suelo y analizarlo de manera que tenga en cuenta la actividad microbiana y mida tanto el nitrato como el amonio, además de una forma orgánica de nitrógeno. También mide el carbono orgánico y otros nutrientes, en parte replicando algunos de los procesos naturales que ocurren en un campo.

El secado y rehumedecimiento imita lo que sucede en el campo antes y después de una lluvia. Los nutrientes y otros compuestos se extraen de las muestras de suelo con una solución a base de agua y una solución conocida como «H3A», que tiene los ácidos orgánicos que las raíces de las plantas utilizan para adquirir nutrientes del suelo. Los productores que utilizan el proceso reciben una hoja de cálculo que muestra las cantidades de nitrógeno, fósforo y potasio disponibles para las plantas, según los resultados extraídos de las soluciones a base de agua y H3A. Los resultados también incluyen mediciones de carbono orgánico soluble en agua, nitrógeno orgánico soluble en agua y actividad microbiana del suelo, y proporcionan un cálculo de la salud del suelo y la proporción de carbono a nitrógeno (una clave en la cantidad de nitrógeno orgánico que se libera). Carbono orgánico y nitrógeno orgánico son subproductos naturales de microorganismos que descomponen el suelo. Los productores pueden usar los resultados para determinar las necesidades de fertilizantes.

Ahorros para los agricultores

Reducir el uso de fertilizantes con una prueba de suelo más precisa
Un técnico del ARS aplica una fuente de fertilizante orgánico en las parcelas en un estudio para optimizar las tasas de aplicación de fertilizantes orgánicos e inorgánicos. El estudio es parte de los esfuerzos para evaluar una nueva herramienta desarrollada por ARS para pruebas de suelo que se puede utilizar para ayudar a los productores a reducir el uso de fertilizantes sin disminuir los rendimientos. Crédito: Daren Harmel.

La herramienta de salud del suelo funciona para cualquier cultivo producido con nitrógeno u otros fertilizantes nutritivos. Haney lo ha puesto a disposición de los laboratorios de análisis de suelos comerciales y universitarios, ha trabajado con los agricultores para promoverlo y ha publicado varios artículos que detallan su mecánica. La investigación está financiada en parte por la Junta de Conservación de Agua y Suelo del Estado de Texas y el Servicio de Conservación de Recursos Naturales del Departamento de Agricultura de EE. UU. Este proceso mejorado de análisis de suelos lo ofrecen ahora los laboratorios de Maine, Nebraska y Ohio. Se suma al tiempo y los costos de una prueba de suelo, pero los agricultores han aprendido que a la larga ahorra en costos de fertilizantes.

David Brandt, que cultiva 1,200 acres en Carroll, Ohio, comenzó a usar el sistema de Haney hace 3 años para estimar las cantidades de nitrógeno que necesitaba aplicar a sus campos de maíz, soja y trigo. También lo usó para estimar sus necesidades de fertilizantes de fósforo y potasio.

«Calculo que nos ha ahorrado al menos un 25 por ciento en costos de nutrientes», dice. «Las lecturas fueron más precisas que otras pruebas de suelo que habíamos realizado, y mantuvimos o aumentamos nuestros rendimientos».

En promedio, los costos de fertilizantes se reducen entre $ 10 y $ 15 por acre al adoptar el sistema, dice Haney. Con la aplicación de menos fertilizante, también hay menos escorrentía de nutrientes hacia los ríos y bahías.

«Esto significa que menos nutrientes van al Golfo de México, la Bahía de Chesapeake y otras vías fluviales, donde han estado contribuyendo a la proliferación de algas año tras año», dice Haney.

Funciona bien con cultivos de cobertura sin labranza

Otro problema con las pruebas de suelo convencionales es que se basan en sistemas de labranza utilizados desde la década de 1940 hasta la de 1960, por lo que a menudo no proporcionan estimaciones en sistemas de cultivos de cobertura y de labranza cero, que crean perfiles de suelo completamente diferentes. El sistema de Haney puede medir los efectos de los cultivos de cobertura y las prácticas de labranza cero. «Podemos desarrollar un cálculo de la salud del suelo y sugerir una mezcla de cultivos de cobertura», dice Haney.

Brandt descubrió que los resultados lo ayudaron a comprender las contribuciones hechas por sus cultivos de cobertura. «Sabíamos que estaban ayudando, pero nunca entendimos por qué. Esta nueva información nos dio una mejor comprensión de lo que estaba sucediendo en términos de nutrientes en el suelo», dice Brandt. Usó la información para ajustar su combinación de cultivos de cobertura y obtener una mejor proporción de carbono y nitrógeno, un factor crítico para la salud del suelo. «Nos ha ayudado a elegir los cultivos de cobertura adecuados para utilizar en el campo», dice.

En un estudio de campo de 4 años realizado con Daren Harmel, líder de investigación del laboratorio en Temple, Haney evaluó el método mejorado de análisis de suelos en campos de trigo, maíz, avena y sorgo en grano en nueve sitios en Texas. Aplicaron fertilizante en dosis tradicionales o en las cantidades dictadas por las pruebas de suelo de Haney, y dejaron algunas parcelas sin fertilizar. Plantaron y cosecharon en las mismas fechas en cada sitio y mantuvieron un registro de los costos de fertilizantes, los precios de los cultivos y las ganancias generales.

Descubrieron que el método mejorado redujo el uso de fertilizantes en un 30 a 50 por ciento y redujo los costos de fertilizantes hasta en un 39 por ciento. El método mejorado tuvo poco efecto sobre las ganancias de la producción de maíz, pero aumentó las ganancias entre un 7 y un 18 por ciento en los campos de trigo, avena y sorgo. Los resultados se publicaron en el Open Journal of Soil Science en junio de 2013.

«Les pedimos a los agricultores que piensen en lo que están poniendo en el suelo y si es necesario. Implica una nueva forma de pensar, pero los costos de los fertilizantes están aumentando, por lo que la idea está atrayendo más interés», dice Haney.—


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