Fertilización Fosforada

Patricio A. Sandaña, Ing. Agr., M.Sc.,Dr.
Sandra Orena, Ing. Agr.
INIA Remehue

FERTILIZACIÓN FOSFORADA PARA EL CULTIVO DE PAPA EN LA ZONA CENTRO-SUR DE CHILE

En Chile el cultivo de la Papa (Solanum tuberosum L.) se concentra en más de un 70% en la zona Centro-Sur del país (entre las regiones del Bìo- Bìo y Los Lagos) y en suelos de origen volcánico. En estos sistemas productivos, el fósforo (P) es frecuentemente uno de los nutrientes que limitan el  crecimiento , durante el desarrollo del cultivo debido, debido a la alta capacidad fijadora de estos suelos. En condiciones de deficiencia de P, en suelos con bajo contenido inicial de P, el cultivo crece con concentraciones foliares de P menores a la concentración óptima. Esto se muestra en la figura 1 donde, en un suelo con bajo contenido nivel inical de P (P-Olsen), se muestra la concentracione de P en hojas en respuesta a la fertilización fosforada. En condiciones de deficiencia (dosis 0) la concentracion de P en hojas se reducen un 61% respecto a la concentración foliar del tratamiento con dosis de 300 kg P2O5/ha. Esto explica el hecho de que en condiciones de deficiencia de P, tanto la captura como el uso de la energía solar, se ven negativamente afectados (Sandaña y Kalazich, 2015). Por lo tanto, en suelos con deficiencia de P, la fertilización fosforada resulta ser de gran importancia para lograr buenos rendimientos, una producción de calidad, en forma rentable y en armonía con el medio ambiente. En este informativo se presentan y analizan los conceptos más relevantes y necesarios de considerar en la estimación de una dosis de fertilización fosforada.

Figura 1. Concentración de P en hojas del cultivar Patagonia-INIA en respuesta a diferentes niveles de fertilización fosforada en un suelo con contenido inicial de  P-Olsen  de 3.4 mg P/kg. Muestra de hojas tomadas el 22-12-2015 a los 33 días desde la emergencia (antes de floración). Fotografá corresponde al tratamiento "cero" sin fertilización fosforada a los 67 días desde la emergencia (25-01-2016).

La estimación de la dosis de P representa un desafío debido a que en su cálculo se deben considerar factores relacionados con el ambiente (clima y suelo), el cultivo (variedad, calidad de semilla, objetivo productivo) y el agricultor (conocimiento, experiencia, y nivel tecnológico). Estos factores interactúan entre si, para establecer la Demanda de P por el cultivo, el Suministro de P desde el suelo y la Eficiencia de la fertilización fosforada. Con estas variables, es posible estimar la dosis de fertilización fosforada usando la siguiente fórmula:

En base a estos conceptos se a desarrollado una Calculadora de Fertilización, con la cual es posible estimar las dosis de nutrientes (NPK) y fertilizantes.

LA  DEMANDA  DE FOSFORO

La Demanda de P es la cantidad de P requerida para obtener un nivel de rendimiento esperado; corresponde al producto entre la biomasa total a alcanzar y la concentración mínima óptima de P en dicha biomasa. El Suministro de P es la cantidad de P disponible que puede ser absorbida por el cultivo desde el suelo. Cuando se produce un déficit entre la Demanda del cultivo y el Suministro de P desde el suelo, este déficit debe ser suplido por la dosis de fertilización fosforada. Sin embargo, no todo el fertilizante suministrado al suelo es absorbido por el cultivo, por lo tanto hay que considerar una Eficiencia de fertilización, la cual corresponde a la fracción de la dosis aplicada que es finalmente absorbida por el cultivo. 

El INIA, en el marco del  desarrollo  del Proyecto Consorcio Tecnológico de la Papa, ha determinado los rendimientos comerciales logrados en condiciones de secano, con dosis crecientes de fertilización fosforada en las variedades de papa Karu-INIA (temporadas 2008 y 2009) y Patagonia-INIA (temporada 2010), obtenida en varios experimentos desarrollados en distintas temporadas y localidades entre las regiones del Bío Bío y Los Lagos (ej.: Foto 1). Los resultados e importancia del rendimiento a alcanzar, el  suministro  de P desde el suelo y su incidencia en la respuesta general del cultivo frente a la fertilización fosforada se ilustra en la Figura 2. 

Figura 2. (a) Rendimiento comercial (t/ha) logrado con distintos niveles de fertilización fosforada y (b) porcentaje de rendimiento comercial alcanzado en relación al rendimiento con la máxima dosis de fósforo (450 kg P2O5/ha). Para cada localidad se indica el nivel de P inicial y el máximo rendimiento alcanzado. 

A excepción de las localidades de Lago Ranco (2008) y Los Muermos (2009), con niveles muy altos de  P-Olsen  (42 y 75 ppm, respectivamente), los suelos presentaron - en promedio - niveles bajos de P (9 ppm  P-Olsen , a 20 cm de profundidad). Las respuestas variaron según el rendimiento alcanzable y el nivel inicial de  P-Olsen  en el suelo. Por ejemplo, no hubo respuestas a la fertilización fosforada en suelos con niveles muy altos de P en el suelo (entre 42 y 74 ppm  P-Olsen ), como tampoco en suelos bajos tanto en P (6,6 y 7,5 ppm  P-Olsen ) como en rendimientos (27 y 33 t/ha), ni en ambientes de rendimiento medios (39 t/ha) y niveles medios de P (12 ppm  P-Olsen ) (Figura 2 (a)). Por otro lado, sí hubo respuestas a la fertilización en ambientes con rendimientos entre 35 y 59 t/ha y con niveles de P entre 7,5 y 12 ppm  P-Olsen . Por otro lado, al expresar los rendimientos como el porcentaje del máximo rendimiento alcanzado (Figura 2 (b)), se observó que con 0, 150 y 300 kg P2O5/ha es posible obtener al menos el 60, 75 y 85% de los rendimientos alcanzables, respectivamente. Además, hubo situaciones en las que con 150 y 300 kg P2O5/ha se estuvo muy cerca o por sobre el máximo rendimiento alcanzable (línea punteada negra). Estos antecedentes enfatizan el hecho de que no existe una dosis única de P y que, por lo tanto, es necesario hacer un análisis integrado del sistema clima-cultivo-suelo para determinar la  demanda  de P del cultivo y el  suministro  de P del suelo. 

La  demanda  de P, está directamente relacionada con el rendimiento a alcanzar. En general, en la zona Centro-Sur de Chile y los agricultores pueden lograr, dependiendo de la condición climática (humedad) y manejo agronómico del cultivo, rendimientos que fluctúan entre las 15 y 70 t/ha. Para estos rangos de rendimiento la Demanda de P equivale a 17 y 73 kg P2O5/ha, respectivamente. Al relacionar la absorción de P con el rendimiento de los cultivos se obtiene el Factor de Demanda de P, el cual corresponde a la pendiente de la regresión lineal (valor en círculo rojo en Figura 3). En términos prácticos, para la variedad Karu-INIA se estimó un Factor de  demanda  de P de 0.50 kg P por tonelada de rendimiento total. Por lo tanto, para producir 50 t/ha de rendimiento total, la  demanda  de P sería de 25 kg P/ha (50 x 0.50) o 57 kg P2O5/ha. Si bien, este factor podría variar según (ligeramente) la variedad de papa, la mayor variación de la  demanda  de P va a estar dada por el rendimiento final logrado. 

Figura 3. Relación entre la absorción total de P y el rendimiento de Puyehue-INIA (izquierda) y Karú-INIA (derecha). Los datos de Puyehue-INIA incluyen distintos niveles de fertilización en dos fechas de plantación (8 Octubre y 8 de Noviembre), mientras que en Karu-INIA los datos correspondieron a experimentos de fertilización realizados en cuatro localidades (Temuco, Llanquihue, Osorno y Purranque). Círculos rojos en la ecuación corresponden a los factores de  demanda .

EL  SUMINISTRO  DE P 

En cuanto al Suministro de P desde el suelo, este parámetro sólo puede ser obtenido mediante un  análisis químico de suelo  a partir de muestra de suelo (a 20 cm de profundidad) representativa del potrero a cultivar. El Suministro de P también dependerá de la capacidad del cultivo para absorber P. En este sentido, el cultivo de papa por su baja densidad de raíces, tiene una menor capacidad de absorción de P en comparación con otros cultivos como los cereales. Los estudios realizados han permitido estimar - en base de los tratamientos controles sin fertilización fosforada - que el cultivo de papa tiene un factor de absorción de P de 1,7 kg P/ppm  P-Olsen  (Figura 4) o 3,9 kg P2O5/ ppm  P-Olsen . Esto implica que para un suelo con 10 ppm de  P-Olsen  el cultivo de papa podría absorber 17 kg de P/ha (10 x 1,7 = 17 kg P/ha) o 39 kg P2O5/ha, el cual correspondería al Suministro de P. Por otro lado, a partir de los resultados de diferentes experimentos se ha identificado (Fig. 5) un nivel umbral de  P-Olsen  en el suelo por debajo del cual se presentan deficiencias y reducciones del rendimiento. En estos casos es recomendable realizar fertilización fosforada de corrección para alcanzar los 30 mg P/kg. Por sobre este nivel, debería realizarse solo fertilización de mantención.

Figura 4. Factor de absorción promedio de fósforo del cultivo de papa logrado en tratamientos sin fertilización fosforada en distintas localidades de la zona centro-sur de Chile con las variedades de papa Karu-INIA (temporadas 2008-09 y 2009-10) y Patagonia-INIA (temporada 2010-11).

Figura 5. Reducción del rendimiento del cultivo de papa en tratamientos sin fertilización fosforada en función de diferentes contenidos iniciales de  P-Olsen  en el suelo. La linea segmentada indica el valor umbral de 30 mg/kg de  P-Olsen  por debajo del cual  hay respuesta a la fertilización fosforada. Después de este umbral debería realizarse solo fertilización de mantención.

LA EFICIENCIA DE FERTILIZACIÓN 

En cuanto a la Eficiencia de Fertilización Fosforada hay que destacar que esta eficiencia es muy baja (entre 7% y 16%) en comparación a otros nutrientes como el nitrógeno por ejemplo (entre 50% y 55%) y que es un parámetro que depende principalmente del tipo de suelo, ya que estos varían considerablemente en su capacidad de retener o adsorber el P aplicado como fertilizante. Por ejemplo, entre los suelos volcánicos, los suelos Trumaos tienen una mayor capacidad de fijación de P en comparación con los suelos Rojo arcillosos. A su vez, estos suelos volcánicos tienen una mayor capacidad de fijación de P que los suelos arenales y los suelos aluviales del valle central del país. En promedio, la  eficiencia de fertilización  fosforada para suelos Trumaos, Pardo arcillosos, y Rojo arcillosos se ha estimado del orden de 9%, 10% y 13%, respectivamente. Por otro lado, en estudios realizados comparando diferentes genotipos de papa en condiciones de deficiencia y suficiencia de P, se han observados importantes diferencias en las eficiencias de absorción de P (Sandaña, 2016). Por lo tanto, la elección del cultivar es un factor a considerar cuando se va a cultivar en suelos con baja disponibilidad de P.

LA FORMULA DE CALCULO

Tomando en cuenta todos los parámetros antes mencionados (  demanda ,  suministro  y eficiencia ) se han calculado dosis de referencia de fertilización fosforada según rendimiento esperado, tipo de suelo y el nivel de  P-Olsen , para suelos Trumaos, Pardo y Rojo arcillosos (Cuadro 1). Por ejemplo, si en un suelo Trumao con un contenido inicial de 8 ppm  P-Olsen  (0-20 cm) se desea alcanzar un rendimiento de 40 t/ha se deberá aplicar 164 kg P2O5/ha. Está dosis se calculó con la siguiente fórmula: 

Donde, 0,50 kg P/t, 1,7 kg P/ppm  P-Olsen  y 0,09 son valores que corresponden al Factor de Demanda de P del cultivo, el Factor de absorción de P del cultivo y la Eficiencia de fertilización (suelo Trumao), respectivamente. Las otras dosis mostradas en el Cuadro 1 fueron calculadas reemplazando el rendimiento esperado, el nivel de  P-Olsen  inicial del suelo y la  eficiencia de fertilización , según el tipo de suelo (valores en rojo en la fórmula). 

Además, en base a estos conceptos se a desarrollado una Calculadora de Fertilización, con la cual es posible estimar las dosis de nutrientes (NPK) y fertilizantes.

Es necesario recalcar que una recomendación de fertilización óptima equilibrada para cada caso y situación en particular (localidad y/o productor) solamente se puede lograr obteniendo la siguiente información:

1º. El nivel de rendimiento que se pretende alcanzar con el cultivo para así poder estimar la  demanda  de fósforo.
2º. Análisis químico del suelo (0-20 cm), previo a la plantación del cultivo de papa, para conocer el  suministro  de fósforo Olsen.
3º. Conocer el tipo de suelo (Ej.: Trumao o Rojo arcilloso o Transicional), el cual condiciona la  eficiencia de fertilización . 

Cuadro 1. Dosis de fósforo (kg P2O5/ha) de referencia a aplicar según el rendimiento esperado y el nivel inicial de  P-Olsen  en un suelo Trumao, Pardo y Rojo arcilloso.

Foto 1. Vista general por tratamientos del ensayo en la Región de Los Lagos, Enero 2011. Tratamientos N-P2O5-K20: (A): 0-0-0; (B): 150-0-180; (C): 150-150-180; (D): 150-300-180; (E): 150-450-180.

Adaptado de: Sandaña, P., Rojas, J.S., Orena, S., Kalazich, J.K. 2012. Fertilización fosforada para el cultivo de papa en la zona centro-sur de Chile. Informativo INIA N°107. 

Referencias

Sandaña, P., Kalazich, J. (2015).Ecophysiological determinants of tuber yield as affected by potato genotype and phosphorus availability. Field Crops Research 180: 21-28.  http://dx.doi.org/10.1016/j.fcr.2015.05.005

Sandaña, P., (2016). Phosphorus uptake and utilization efficiency in response to potato genotype and phosphorus availability. European Journal of Agronomy 76:95-106.  http://dx.doi.org/10.1016/j.eja.2016.02.003