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Introducción a la Ciencia del Suelo en la Agricultura Sostenible Craig Cogger WSU Puyallup 19 de septiembre del 2002 Componentes del Suelo Espacio Poroso Materia Mineral Materia Orgánica El ecosistema del suelo Descomposición de residuos El ciclo de nutrientes Agregación y porosidad Mejorar el crecimiento de la planta Descomponer contaminantes •Movimiento del Agua La rapidez con que el agua se mueve a través del suelo • Capacidad de Retención de Agua Cuánta agua puede retener el suelo, y la cual está disponible para el crecimiento de las plantas Poros en el Suelo y Movimiento del Agua •Macroporos: Infiltración y drenaje •Poros Capilares: Agua disponible •Microporos: Agua no disponible Propiedades del Suelo que Afectan la Porosidad •Textura del suelo •Estructura del suelo •Compactación y la alteración •Materia orgánica Tamaños de las Partículas del Suelo Arena Limo Arcilla .05-2 mm .002-.05 mm <.002 mm Fragmentos Gruesos >2 mm Áreas Aproximadas de Superficie de Muestras de 1 Gramo Arena Gruesa Moneda de 50 centavos Arcilla Fina Cancha de Básquetbol Triángulo de Texturas Arcilla Arcilla limosa Arcilla arenosa Franco arcilloso Franco arcilloso limoso Franco arcilloso arenoso Franco Franco arenoso Franco limoso Limo Arena % arena Técnica de Examinación de la Textura con la Mano Estructura del Suelo Agregación de partículas de arena, limo y arcilla Formación de la Estructura del Suelo • El crecimiento de las raíces y el movimiento de organismos crea poros y agregados • Organismos en el suelo descomponen residuos orgánicos, produciendo pegamentos que estabilizan a los agregados • Los hongos proveen apoyo estructural a los agregados • También participan procesos físicos y químicos Estructura del Suelo •Mejora la macroporosidad •Promueve la aireación •Promueve la infiltración Principales Tipos de Suelos del Área Puget Sound La mayoría de los suelos locales formados de materiales glaciales •Morena Glaciar (Del hielo) •Planicie Glaciar (Agua derretida) •Lacustre (Lecho de lago) Suelo de la Morena Glaciar •Arado de ablación •No compactado •Permeable al agua y las raíces •Arado Basal •Compacto y pegado •Barrera al agua y las raíces Suelo de Planicie Glaciar 0 to 4” franco arenoso, gravilloso 4 to 10”, muy gravilloso, franco arenoso 10” + arena y gravilla Muy baja capacidad de retención de agua y nutrientes Suelo Lacustre Glaciar (lecho de lago) Textura fina, alta capacidad de retención de agua, difícil de trabajar cuando está mojado o muy seco. Fertilidad del Suelo y Manejo de Nutrientes Manejo de Nutrientes • Satisfacer las necesidades de nutrientes del cultivo • Mantener la calidad del suelo • Conservar recursos • Proteger la calidad del agua -- reducir la filtración y la escorrentía Nutrientes de las Plantas Nutrientes Principales • Nitrógeno • Fósforo • Potasio • Calcio • Magnesio • Azufre Micronutrientes • Boro • Hierro • Manganeso • Zinc • Cobre • Cloruro • Molibdeno Cómo llegan a estar disponibles los nutrientes Materia Mineral K Ca Mg - Materia Orgánica N S No disponible P K+ NH4+ Ca++ SO4-Soluble, Disponible Ca++ K+ - - - - - - arcilla K+ - Mg++ - - - Materia orgánica Disponibilidad del Nutriente Anión Anión Vinculación Solubilidad PO4-3 BO3-3 SO4-2 NO3- fuerte mediano muy débil muy débil baja mediana alta muy alta Ciclo del Nitrógeno Nitrógeno Orgánico NH4+ NO3 Filtración Gases Residuos de plantas, estiércol Plantas, Microbios Materiales Orgánicos •Poco o ningún procesamiento •Bajo contenido de nutrientes •Nutrientes de lenta liberación •Fuente animal, mineral o de plantas Materiales Orgánicos: Nutrientes de lenta liberación • Las plantas solamente pueden tomar nutrientes que están en forma disponible (Iones simples y solubles) • La mayoría de los nutrientes en los materiales orgánicos están en las moléculas o minerales orgánicos complejos, y no están disponibles inmediatamente a las plantas. Nutrientes de lenta liberación • Los procesos biológicos liberan lentamente los nutrientes de las enmiendas orgánicas en forma disponible. • La velocidad con que liberan los nutrientes depende de la naturaleza de las enmiendas y las condiciones del ambiente. Captación de Nutrientes •La clase de nutrientes captados por las plantas es la misma para todo tipo de fertilizantes – fabricados u orgánicos. Materiales Orgánicos: Fertilizantes vs. Enmiendas del suelo • Fertilizante 1. Alto contenido de nutrientes y disponibilidad 2. El beneficio principal son los nutrientes 3. Cantidades aplicadas relativamente pequeñas • Enmiendas del suelo 1. Bajo contenido de nutrientes y disponibilidad 2. El beneficio principal es la materia orgánica 3. Cantidades aplicadas grandes Proporción de Carbono:Nitrógeno •Bajo C:N provee nitrógeno a las plantas •Alto C:N retiene nitrógeno por medio de la inmovilización biológica Proporción de C:N y Disponibilidad de Nitrógeno C:N Disponibilidad de Nitrógeno <10:1 Alto 10:1 to 20:1 Mediano - Bajo 20:1 to 30:1 Muy bajo >30:1 Negativo Contenido Alto de N C:N < 10:1 •Rápida disponibilidad de nitrógeno •Usar como fertilizante •Aplicar de más resulta en el exceso de nivel de nutrientes en el suelo - posiblemente dañando el cultivo y la calidad del agua. Ejemplos de Alto Contenido de Nitrógeno •Estiércol de aves de corral •Fertilizantes orgánicos comerciales •Estiércol fresco de ganado lechero o de cabras Contenido Moderado de Nitrógeno C:N 12:1 a 25:1 • Lenta disponibilidad de nitrógeno • Puede agregar cantidades grandes sin el riesgo de fertilizar de más • Usar como enmienda del suelo • Anticipe algo de inmovilización de nitrógeno (retención) poco después de aplicar Ejemplos de Contenido Moderado de Nitrógeno •Compost •Escombros del jardín •Residuos de cultivos de cobertura •Lácteos sólidos Bajo Contenido de Nitrógeno C:N > 30:1 •Inmovilización de nitrógeno •Necesita agregar nitrógeno junto con enmiendas orgánicas •Usar como mantillo o como agente agregante para el compost Ejemplos de Bajo Contenido de Nitrógeno •Paja •Aserrín •Deshechos de papel Análisis de Suelos Nutrientes Contaminantes Biológico Calidad del suelo ¿Qué es un Análisis de Nutrientes del Suelo? • Una extracción química de nutrientes “disponibles a las plantas” • Utilizado para predecir la disponibilidad de nutrientes y la necesidad de fertilizante Análisis de Nutrientes en el Suelo •Análisis agrícola estándar (P, K, Ca, Mg, B, pH, necesidad de cal) •Análisis de nitratos • Referencia del muestreo: Boletín #704 de UIdaho. “Soil Sampling” ¿Cuándo debe tomar una muestra? • Los análisis estándar se pueden realizar en cualquier momento antes de fertilizar. • Lo mejor es ser consistente de año a año • Los análisis para nitratos se toman a horas específicas ¿Cada cuánto hay que tomar muestras? •Analice cada unidad cada 1 a 3 años, o por lo menos cada vez que hay rotación del cultivo. Cómo tomar muestras • Divida la granja en unidades (basadas en el tipo de suelo, cultivo y manejo) • Para granjas pequeñas y diversas debe agrupar los cultivos para tomar muestras • Tome entre 10 a 20 núcleos por unidad (0 a 12 pulgadas de profundidad) • Evite áreas poco comunes Manejo de Muestras • Mantenga frescas las muestras húmedas durante y después de tomar la muestra • Refrigerar, congelar, o llevar directamente al laboratorio • O, extienda en capa delgada y seque al aire • Envíe al laboratorio aproximadamente 1 pinta, cuidadosamente etiquetada Cómo Elegir un Laboratorio • ¿Efectúa análisis agrícolas con regularidad? • ¿Usan métodos de análisis de OSU o WSU? • ¿Ofrecen recomendaciones para fertilizantes? • ¿Qué información necesitan? • ¿Cómo enviar la muestra? • ¿Costo? ¿Tiempo de espera? • ¿Cómo es el reporte? Cómo entender los resultados del análisis • Estado de nutrientes Bajo, mediano, alto • Recomendación de fertilizante • Necesitará interpretar para los fertilizantes orgánicos. • Necesitará interpretar si un análisis representa varios cultivos • Referencia: EC 1478. Soil Test Interpretation Guide Sitios Web • Publicaciones de WSU: http://pubs.wsu.edu/ • Publicaciones de OSU: http://eesc.orst.edu/ • Publicaciones de UIdaho: http://info.ag.uidaho.edu/ • Sitio Web -- manejo de nutrientes orgánicos: http://www.puyallup.wsu.edu/soilmgmt/