Datos breves sobre el fósforo en Minnesota
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El pH del suelo es uno de los factores más importantes que influyen en las decisiones de gestión del fósforo.
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Para determinar el fósforo (P) disponible de las plantas de Minnesota, utilice la prueba Bray-1 cuando el pH del suelo sea 7.4 o menos y la prueba de Olsen cuando el pH del suelo supere 7.4.
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El suelo tiene formas de P tanto orgánicas como inorgánicas, pero las plantas sólo pueden usar P inorgánico. El P orgánico se puede convertir en P inorgánico y usarse para el crecimiento.
El fósforo (P) es esencial para la producción de cultivos. Estimula el crecimiento temprano de la planta, dándole un comienzo sano y vigoroso.
En Minnesota, la mayoría de los suelos agrícolas contienen entre 100 y aproximadamente 4,000 libras de P total por acre. El uso eficiente de este fósforo es cada vez más importante debido a preocupaciones económicas y medioambientales.
Fósforo: lo básico
El fósforo es un elemento esencial clasificado como macronutriente porque las plantas requieren cantidades relativamente grandes de P. El fósforo es uno de los tres nutrientes que generalmente se agregan al suelo como fertilizante.
Una de sus funciones principales en los organismos vivos es la transferencia de energía. Los compuestos orgánicos que contienen P transfieren energía de una reacción para impulsar otra reacción dentro de las células. La disponibilidad adecuada de P para las plantas estimula el crecimiento temprano de las mismas y acelera la madurez.
El ciclo del P es similar a varios otros ciclos de nutrientes minerales porque existe en suelos, minerales, organismos vivos y agua.
El fósforo tiene un propósito único, dondequiera que se encuentre en el ciclo. La lluvia y la erosión de las rocas provocan la liberación de iones de fosfato, que luego se distribuyen en el suelo y el agua. Las plantas usan el P para crecer antes de ser devoradas por los animales y utilizadas para mantenimiento.
Después de que el animal muere, el P regresa al suelo. Las bacterias del suelo pueden utilizar el fósforo para crecer. El fósforo puede acabar en los cursos de agua, desde donde se incorpora a los sedimentos.
Formas de fósforo en los suelos.
La química del fósforo (P) del suelo es muy compleja y el P existe en muchas formas diferentes.
Sin embargo, en términos prácticos, piense que el P en los suelos existe en tres depósitos: el P en solución, el P activo y el P fijo.
La reserva de P en solución es muy pequeña y generalmente contiene menos de una libra de P por acre. Es principalmente P inorgánico. Las plantas absorben P principalmente en forma de ortofosfato.
La solución P es importante porque es el grupo del cual las plantas toman P y es el único grupo que tiene alguna movilidad mensurable.
La reserva activa es P en la fase sólida que se libera más fácilmente a la solución del suelo, que es el agua que rodea las partículas del suelo.
A medida que las plantas absorben fosfato, la concentración de fosfato en la solución disminuye y se libera algo de fosfato del depósito de P activo. Esta es la principal fuente de P disponible para los cultivos.
El grupo P activo contendrá:
Fosfato inorgánico que se adhiere a pequeñas partículas del suelo.
Fosfato que reaccionaba con elementos como el calcio o el aluminio para formar sólidos algo solubles.
P orgánico que se mineraliza fácilmente.
Esta piscina de fosfato contendrá compuestos de fosfato inorgánicos que son muy insolubles y compuestos orgánicos que son resistentes a la mineralización por los microorganismos del suelo.
El fosfato de esta reserva puede permanecer en el suelo durante años sin llegar a estar disponible para las plantas y puede tener muy poco impacto en la fertilidad del suelo.
Fósforo y suelo
El fósforo existe en los suelos tanto en forma orgánica como inorgánica. Las formas orgánicas se encuentran en el humus y otros materiales orgánicos.
Un proceso llamado mineralización, que ocurre cuando los microorganismos descomponen la materia orgánica del suelo, libera el fósforo en los materiales orgánicos para que las plantas lo absorban.
Aunque los microorganismos no descomponen directamente el fósforo orgánico, liberan enzimas fosfatasas que son responsables de descomponer el P orgánico en forma de fosfato, que luego es utilizado por las plantas para el crecimiento.
La temperatura y la humedad del suelo influyen en gran medida en la actividad de los microorganismos y las enzimas liberadas. El proceso es más rápido cuando los suelos son cálidos y bien drenados.
El sistema fosfato en fertilizantes y estiércol Inicialmente es bastante soluble y disponible.
La mayoría de los fertilizantes fosfatados se fabrican tratando la roca de fosfato con ácido para hacerlo más soluble. El estiércol contiene compuestos de fosfato solubles, orgánicos e inorgánicos que son altamente disponibles.
Cuando el fertilizante o el fosfato del estiércol entran en contacto con el suelo, comienzan a ocurrir varias reacciones que hacen que el fosfato sea menos soluble y menos disponible. Las velocidades y productos de estas reacciones dependen de las condiciones del suelo tales como:
pH
Contenido de arcilla y tipo de arcilla.
Contenido de humedad.
Temperatura.
Los minerales P ya presentes en el suelo.
Para determinar la necesidad de P suplementario, a menudo se utilizan pruebas de suelo para estimar cuánto fosfato estará disponible para un cultivo. Los dos tipos más comunes de análisis de suelo en Minnesota son:
Prueba de Bray-1: Los investigadores han calibrado la prueba de suelo Bray-1 P para suelos ácidos y es la prueba preferida cuando el pH del suelo es menor o igual a 7.4.
Prueba de Olsen: Utilice esta prueba cuando el pH de una muestra de suelo sea 7.4 o mayor.
Tanto la prueba de suelo Bray-1 como la de Olsen son un índice de disponibilidad, cuyo objetivo es estimar la cantidad de P tanto de la solución como de los depósitos activos que la planta puede utilizar.
Los estudios de calibración han correlacionado la respuesta de los cultivos a las adiciones de fertilizantes en suelos con varios niveles de P en las pruebas de suelo. Utilizando los datos de calibración, puede hacer recomendaciones sobre la cantidad de fertilizante fosfatado que probablemente dará rendimientos óptimos.
El fósforo inorgánico se presenta en diversas combinaciones con hierro, aluminio y calcio.
Cuando el P reacciona con estos elementos, los productos formados no son muy solubles y el P en el producto insoluble se considera fijo o inmovilizado. La solubilidad de los diversos compuestos inorgánicos de P afecta directamente la disponibilidad de P para el crecimiento de los cultivos. La solubilidad del P está altamente relacionada con el pH del suelo (Figura 1).
El fósforo inmovilizado no se mide mediante procedimientos de análisis de suelo de rutina. Parte del P que está inmovilizado puede regresar a sus formas disponibles para las plantas dependiendo de la solubilidad del compuesto de fosfato formado en el suelo.
Fosfatos de aluminio
Como se ilustra en la Figura 1, cuando el pH del suelo está entre 4.8 y 5.5, la forma de P es más reactiva con el aluminio del suelo. Esta forma de P está ligada a fosfatos de aluminio que no están disponibles para las plantas.
Encalar el suelo puede ayudar a aumentar la disponibilidad de P a partir de formas ligadas a hierro y aluminio.
Fosfatos de calcio
En general, el P que está ligado en forma de fosfatos de calcio es una preocupación cuando el pH del suelo excede 7.3. Los suelos, si no se encalan, se volverán más ácidos con el tiempo. A medida que el pH disminuye, la disponibilidad de P cambiará.
Las formas de P unidas a calcio varían en su solubilidad; aquí están de mayor a menor soluble:
Fosfato dicálcico dihidrato.
Fosfato dicálcico.
Fosfato octocálcico.
Fosfato tricálcico.
Fosfato primario que contiene minerales como la apatita.
La acidificación para liberar formas de P unidas a calcio no es factible en Minnesota. La forma más efectiva de lidiar con la retención de P en formas unidas a calcio es cambiar la forma en que se administran los fertilizantes fosfatados, por ejemplo mediante bandas.
Región de Minnesota
Los suelos en la mayor parte del oeste de Minnesota generalmente tienen niveles nativos bajos de P disponible debido a los materiales de los suelos en los que se forma. El manejo adecuado de los fertilizantes fosfatados es una preocupación importante para estos suelos.
Por otro lado, los suelos del sureste, centro y centro-este de Minnesota suelen tener un nivel nativo alto de fósforo disponible. En estas regiones, generalmente no se necesita fosfato en grandes cantidades en ningún programa de fertilización.
La mala gestión del P del suelo puede amenazar la calidad del agua. Si bien el fósforo en la solución del suelo se encuentra en concentraciones relativamente bajas, las partículas del suelo pueden tener una cantidad significativa de P activo que puede causar problemas ambientales si se produce escorrentía.
Crecimiento de algas y eutrofización.
La concentración de P suele ser suficientemente baja en agua dulce, lo que limita el crecimiento de algas.
Cuando los lagos y ríos reciben cantidades de P que exceden sus niveles de fondo, a menudo ocurre un crecimiento excesivo de algas. El aumento de los niveles de algas reduce la claridad del agua y puede provocar una disminución del oxígeno disuelto disponible a medida que las algas se descomponen.
Estas condiciones pueden ser muy perjudiciales para la vida acuática y limitar el uso recreativo de los lagos, como la pesca deportiva y otras actividades acuáticas.
El fósforo es un contaminante único en el sentido de que es un elemento esencial, tiene baja solubilidad y no es tóxico en sí mismo, pero puede tener efectos perjudiciales sobre la calidad del agua en concentraciones bastante bajas.
El fósforo suele ser el nutriente limitante para el crecimiento de algas en los ecosistemas de agua dulce. Agregar P al agua dulce aumenta el crecimiento de algas. Cuando las algas mueren y comienzan a descomponerse, se crean condiciones anóxicas a medida que el O2 se agota del agua en un proceso llamado eutrofización.
Pérdida de P del suelo a las aguas superficiales
Debido a la eutrofización, existe una preocupación considerable por la pérdida de P de los suelos que es transportado a arroyos y lagos cercanos. Varias propiedades químicas del P del suelo tienen implicaciones importantes para la pérdida potencial de P hacia el agua superficial.
El fosfato en los suelos está más asociado con partículas finas que con partículas gruesas, y la erosión del suelo elimina más partículas finas que gruesas. Esto hace que el sedimento que abandona el suelo a través de la erosión se enriquezca en P. Cuando esas partículas del suelo son transportadas a un río o lago, el sedimento contendrá P.
En los casos en que los sedimentos son una fuente de P para el agua, la eutrofización puede potencialmente dañar el sistema hídrico. La gestión responsable del P en los sistemas agrícolas e industriales puede reducir los posibles impactos negativos sobre el medio ambiente.
Revisado en 2018