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Modelo nutricional YARA para el Aguaymanto Martin Ponce Motta Gerente Comercial Cajamarca Abril 2014

Más Alimentos para más personas.

Feeding 9.15 billion people at higher consumption levels by 2050 will require a 70% increase in food production, demanding higher yields

Arable land in m2 per person (left axis) World Population in billions (right axis)

Yara promueve la disminución de gases efecto invernadero 

La producción, el transporte y el uso de fertilizantes contribuyen a la emisión de GEI. Yara los ha reducido considerablemente en sus plantas



Al mismo tiempo, la fertilización equilibrada incrementa los rendimientos y contribuye a elevar la captura de CO2



El adecuado uso de fertilizantes reduce la necesidad de cultivar nuevas áreas y por tanto, de emitir mayor cantidad de GEI por el cambio en el uso del suelo, menor impacto sobre los recursos.

PRODUCCION

TRANSPORTE

CULTIVO

COSECHA

CONSUMO

CAPTURA © Yara 2010

Garantía en la huella de Carbono Yara -Noruega, Suecia, Finlandia, Dinamarca

Yara guarantees a carbon footprint of 8.5

35

52

Source: Bouwman et al. (2002) MBa - Date: 2006-05-10 - Page: 43

Balance en la fuente de nitrógeno Una combinación excelente entre nitrato y amonio

42% NO3Nitrato para un arranque rápido

 Fuente preferida por los cultivos

Móvil en el suelo y de rápida disponibilidad  Crecimiento rápido y verdor inmediato  Ión acompañante de Ca, K y Mg 

N

58% NH4+

Amonio para una oferta sostenida

Fuente secundaria de N  No es móvil en el suelo  Se limita su accesibilidad y toma  La conversión a nitrato es limitada por temperatura y humedad.  Riesgos de toxicidad por la conversión de amonio a amoniaco 

Efecto de la forma de nitrógeno en el pH de la zona radical

NH4

+

NH4+ H+

pH disminuye

Date: 2008-10-23 - Page: 45

NO3OH-

NO3

(HCO3)

pH incrementa

-

Impacto de formas de nitrógeno sobre el crecimiento Ensayos hidropónicos (óptimo de nutrientes; pH controlado)

Sulfato de amonio

Nitrato de Amonio

Fuente: Research Centre Hanninghof (2007)

Impacto de las formas de nitrógeno sobre el pH de la rizósfera

• Rizotrones con Oxisol del Cerrado, Brazil • Encalado a pH 5.0 • Cultivo: Maíz • Duración 15 días

Source: Hanninghof (2012)

Nitratos

Amonio

Impacto de las formas de nitrógeno sobre el el crecimiento y morfología de raíz Nitratos

• Rizotrones con Oxisol del Cerrado, Brazil • Encalado a pH 5.0 • Cultivo: Maíz • Duración 15 días

Source: Hanninghof (2012)

Amonio

Los microorganismos prefieren las fuentes amoniacales para alimentarse

Urea

Nitrate

El nitrato promueve la toma de K, Ca y Mg 

La carga negativa del nitrato (NO3-) facilita la asimilación los cationes (Ca+2, Mg+2, K+)

NO3K+

NO3-

Ca+

Mg+

NO3-



La carga positiva del amonio (NH4+) antagoniza la asimilación de cationes

Ca+

NH4+ K+

NH4+

Mg+

NH4+

Nutrición nítrica vs nutrición amoniacal 

Como regla general, las plantas absorben NO3 preferencialmente



La forma de asimilación de N afecta



–

pH del rizosfera

–

Asimilación de K, Ca y Mg

Altas aplicaciones de fertilizantes amoniacales pueden inducir toxicidad y reducir rendimientos (Washington State University, Davis, J.M., etal. 1986, J.AM.SOC. HORT.SCI. 111(1):70-72)

Nitratos de Amonio Comparación entre NH4+ y NO3- en el suelo

Amonio (NH4+)

Nitrato (NO3-)

Movilidad en el suelo

baja

alta

Micr. N inmobilización

alta

baja

NH4 -Fijación

si

no

NH3 volatilización

si

no

Acidificación del suelo

si

no

pobre

mejora

posible

no

Despúes de la hidrolisis la Urea actúa como (NH4+)

Balance nutricional NH3 toxicidad

El equilibrio entre nitrato y amonio es eficiencia en la nutrición



Se requiere un equilibrio entre nitrógeno nítrico (N-NO3 y amoniacal (N-NH4)



El N-NO3 implica una rápida disponibilidad de N



El N-NH4 implica una disponibilidad sostenida de N N-

N-

N+ N+ Todos los derechos reservados. Queda prohibida la reproducción, total o parcial de este documento, por cualquier medio, sin el previo y expreso consentimiento por escrito de Yara Colombia Ltda.

NN+

Nitrógeno e impacto ambiental, una realidad para trabajar 

Se estima que el sector agropecuario del mundo contribuye con aproximadamente el 26% de las emisiones de GEI (gases de efecto invernadero) (1): –

Ampliación de la frontera agrícola: 12%

–

Emisiones de metano por bovinos y arroz bajo lámina: 8.4%

–

N2O emitido por la materia orgánica del suelo: 3.8%

–

Aplicación y uso de fertilizantes nitrogenados al campo: 1.3%*

–

Producción de fertilizantes nitrogenados: 0.85%*



La reducción en de emisiones GEI es un compromiso de Yara. Menos de 4 kg CO2 eq/kg de N para fertilizantes basados en nitrato de amonio



BPA, dosis, fraccionamiento, forma de aplicación, etc. Son mandatorios en la agricultura par reducir las emisiones al fertilizar con N –

El reto es incrementar la eficiencia de la fertilización nitrogenada (1) Based on IPCC (2007), Bellarby et al. (2008), *EFMA calculation Author

12/05/2014

Page 54

Posibilidades de reducción de CO2

Resumen del Nitrógeno 



Dosis adecuadas de Nitrógeno determinan –

Alto rendimiento : número y peso de frutos

–

Tolerancia o susceptibilidad a enfermedades y estrés

–

Mayor eficiencia y por tanto, reducción en las emisiones

Se requiere un balance entre nitrato (NO3) y amonio (NH4) –

Mantener el pH en el suelo

–

Promover la asimilación de cationes

–

Evitar altas dosis, especialmente de amonio: toxicidad y afecta al fruto

Fósforo 



Influye notablemente en el crecimiento de la planta. –

No extrae muchas cantidades

–

94 % se concentra en el fruto

La deficiencia produce –

La hoja presenta un tamaño mas pequeño y una fuerte coloración morada

–

Los bordes dentados de las hojas se curvan hacia atrás

–

Muchas veces se confunde la insuficiencia con la del nitrógeno

–

El fosforo favorece el desarrollo de las raices

Cantidad de P fijadoen el suelo

La fijación del P es alta tanto en suelos ácidos como en suelos básicos

Rango de máxima disponibilidad de P

Muy alta

Alta

Fijación de P por hierro(Fe) Media

Fijación de P Por aluminio(Al)

Precipitación de P Por calcio (Ca)

Baja pH 3

pH 4

pH 5

pH 6

pH 7

pH 8

pH 9

Suelos ácidos Suelos alcalinos Neutros

Particularidades del fósforo en el Aguaymanto 





En general, las plantas no son eficiente en la absorción de P. Esta eficiencia está afectada por: –

Longitud y densidad de raíces

–

Actividad bioquímica en la rizosfera

Altas aplicaciones de fósforo pueden causar –

Altos costos en general del P

–

Eutrofización

–

Agotamiento del recurso

Por tanto es muy importante incrementar la eficiencia de la fertilización con P

La disponibilidad de P en el suelo es pobre comparada con la de otros nutrientes Nutrientes en la solucion del suelo (ppm)

REF: Marschner 1986 ; Reisenauer 1964

YaraMila - Prills Contienen una forma única de combinar los fosfatos 

70 – 80% del P es de tipo ortofosfato (MAP, DAP, MCP, DCP)

O HO

P

OH

OH



20 – 30%

del P es polifosfato O

O HO

P

O

OH

P

OH

OH

Formulación única en el proceso de Yara

Date: 2008-10-23 - Page: 61

Como mejorar la eficiencia del P en el Aguaymanto? Aplicarlo en las etapas claves Manteniendo buena humedad del suelo, especialmente cuando se aplica el P De ser posible, enmendar el suelo con materia orgánica (gallinaza, porquinaza y sus derivados) por la adición de la fitasa Utilizando fuentes solubles y alternativas nuevas –

Polifosfatos

Manteniendo el balance nutricional

Formas de fósforo en los fertilizantes Ortofosfatos

P soluble en agua



Fosfato mono-cálcico

(MCP)

Ca(H2PO4)2

+



Fosfato mono-amónico

(MAP)

NH4H2PO4

+



Fosfato di-amónico

(DAP)

(NH4)2HPO4

+



Fosfato di-cálcico

(DCP)

CaHPO4

-

Polifosfatos

+



Los polifosfatos se producen a partir de ortofosfatos por calor y presión



Se forman enlaces entre los iones fosfato con liberación de agua dando lugar a cadenas de ortofosfatos. Este proceso es único en la producción de los NPK YaraMila-Prills. O

O

O

O

- H2 O HO

P

OH

+

HO

P

calor OH

OH

OH

HO

+ H2 O

P OH

O

P OH

OH

Los polifosfatos incrementan la asimilación de micronutrientes y contribuyen al balance nutricional 

Son cadenas de fosfato que se forman en el proceso de fabricación de algunos fertilizantes compuestos



Trabajos de investigación han demostrado que estas cadenas ayudan a la asimilación de Zn, Mn y Cu

Poly -P

Zn

Poly -P



No todos los fertilizantes con fósforo contienen polifosfatos

Zn

Mn Mn

Cu Cu

Mn Zn

Cu

Potasio 

Influye en el desarrollo de los frutos, así como en su sabor.



Participa en el mantenimiento del balance hídrico del fruto, que influye en el desarrollo del sabor.



La falta de potasio hace que los frutos maduren con dificultad y desiguales, quedando pequeños, el sabor es menos agradable por la disminución de azucares



A mayor deficiencia aumenta la respiración e i duce la descomposición fisiológica

Implicaciones generales de NPK 

El aguaymanto es exigente en la nutrición con los elementos mayores



Combinar formas de N (NO3 y NH4) contribuye al balance nutricional y mejora la eficiencia



La presencia de polifosfato aumenta la eficiencia de la nutrición con P, que es crítica en el cultivo de la papa



Combinar sales de K y mantener adecuadas relaciones K/Ca y K/Mg, reduce riesgos a la planta y al suelo

Ver

N+

N-

K+ NPK+

P-

NN+

K+

Ca2+

P-

N+

Ca2+

Al3+

N-

YaraMila Prills, contribuyen al balance nutricional

YaraMila™

N

P2O5

K2O

Mg

S

B

Zn

Mn

Fe

Trian 15

15

NO3: 6,5% NH4: 8,5%

15

15

-

-

-

-

-

-

Hydran

19

NO3: 9,2% NH4: 9,8%

4

19

3

2

0.1

0.1

-

-

Complex

12

NO3: 7,3% NH4: 5,1%

11

18

2,7

8

0,015

0,02

0,02

0,2

Actyva

27

NO3: 15,2% NH4: 11,8%

5

5

-

3

-

-

-

-

Integrador

15

NO3: 6,7% NH4: 8,3%

9

20

1,8

3,8

0,01

0,02

0,02

-

Calcio en el cuerpo humano 

Distribución:  99% depositado en huesos y dientes (al rededor de1200 g Ca)



Los huesos proveen una reserva de calcio en el cuerpo  Hidroxiapatita [Ca10(PO4)6(OH)6] y Carbonato cálcico



Debido a que las reservas de Ca son altas, probablemente la deficiencia de calcio no es común detectarla como desorden nutricional.



De cualquier forma, una deficiencia en la reserva de Ca puede provocar debilitamiento de huesos(= Osteoporosis)

Date: 2008-10-23 - Page: 68

Calcio 



En el Aguaymanto, aplicaciones de calcio promueven –

Aumentan tamaño de los frutos

–

Aumenta la calidad (piel, rajados y otros desórdenes internos del fruto)

–

Resistencia al almacenamiento

Elemento clave la estabilización y resistencia mecánica de los tejido y por tanto ayuda en: –

Mayor tolerancia a estrés

–

Resistencia al ataque de enfermedades y algunos insectos

Cerca del 99.5% del calcio presente en el suelo no es disponible para la planta



Solamente el calcio soluble puede ser asimilado por la raíz

Ca+

100%

0.5%

Calcio Total

Calcio soluble en el suelo

0.2% Calcio soluble disponible Para la planta

Movimiento del calcio en las plantas



Flujo del agua en la planta.



El calcio se transporta en la planta con el flujo de agua.



Solamente el calcio soluble es disponible para la planta.



Una vez absorbido, no puede ser redistribuido, por lo que el suministro de calcio debe ser constante.

Ca+ Ca+ Ca+

Ca+

Estolones – Tubos de conección

Sin la cohesión proporcionada por el calcio, las células “se despegan” Lo que lleva a:

Pudrición de la fruta

Esporas

Susceptibilidad al ataque enfermedades

La relación Calcio – Boro esencial para el manejo integrado La relación entre Ca y B se ha establecido para los seres vivos. En las plantas: 

Tienen funciones similares: síntesis y estabilización de paredes celulares, división celular



Resistencia de los tejidos: Se requiere Ca para estabilizar los compuestos de B y B para fijar el Ca en la pared celular.



El calcio está involucrado en la señalización hormonal para el inicio de tuberización

Calcio da resistencia, boro flexibilidad

Colapso de células debidas a la deficiencia de Ca Célula sana

Célula colapsada

YARALIVA Nitrabor, fuente única para el completar una nutrición equilibrada YaraLiva Nitrabor: •N-NH4 1.20% •N-NO3 14.25% •CaO 26% •B 0.3% •Los principales elementos anti-estrés en el mismo gránulo •El aporte de N-Nítrico contribuye al balance nutricional •Calcio y boro solubles, fácilmente asimilables

Conclusiones 

Además de la dosis de elemento y la forma de aplicación, la calidad es importante porque afecta la eficiencia: –

Combinación de formas de N: N-NH4 y N.NO3

–

Combinación de formas de P: Ortofosfatos y Polifosfatos

–

Combinación de sales de K

–

Optimización de la relación N/Mg, reducción de pérdidas de N por volatilización

–

Aporte de elementos secundarios y menores

–

Calidad física: aplicación pareja = mayor eficiencia

Conclusiones 

El rendimiento y calidad en el cultivo del Aguaymanto depende en buena medida de una fertilización eficiente.



Entre la etapa de floración y el llenado del fruto la absorción de nutrientes es muy alta, siendo una de las etapas más críticas para la fertilización



Se requiere calcio y boro solubles para completar la nutrición equilibrada –

La solubilidad es importante, porque son nutrientes poco móviles

–

Ambos son sinérgicos y complementan sus funciones

–

Son elementos claves para el manejo del estrés y fitosanitario

Conclusiones



Considerar aportes de Mg, S y elementos menores también es necesario para el balance nutricional



El principal reto es mejorar la eficiencia de la fertilización con N y k –

Aumento de la relación beneficio/costo

–

Obtención de más kilogramos de fruto fresto por unidad de nutriente

–

Reducción del impacto ambiental •

Agotamiento de recursos

•

Emisiones

Muchas gracias