El fósforo (P) es uno de los nutrientes que merece atención para la producción agrícola en los suelos en general, en condiciones naturales estos suelos tienen baja disponibilidad (COSTA, 2022). Por tanto, un aporte adecuado de P se vuelve esencial para obtener una mayor productividad, además de ser fundamental para superar la deficiencia de fósforo en el suelo (BENDER, 2013; OLIVEIRA, 2018; SOUSA et al., 2016).
Los suelos en las regiones tropicales casi siempre tienen una alta capacidad de adsorción y bajos niveles de fósforo, lo que hace que la nutrición con fosfato sea un factor limitante para obtener rendimientos agrícolas económicamente satisfactorios (DA COSTA et al., 2006). La disponibilidad de fósforo aplicado como fertilizante es, en general, limitada, debido a la abundancia de óxidos de hierro y aluminio en estos suelos. Varias reacciones están involucradas en esta limitación de disponibilidad, como la precipitación (formación de una nueva fase o compuesto definido), la adsorción (reacción en la interfaz sólido/solución) y la difusión a través de imperfecciones cristalinas (PARFITT, 1989; ALMEIDA et al., 2003). . Los atributos del suelo, el transporte de nutrientes en el suelo, la morfología, la fisiología del sistema radicular y la microbiota de la rizosfera son factores directamente relacionados con la absorción de fósforo por parte de la planta.
El principal mecanismo de transporte de fósforo en el suelo es la difusión, la cual está influenciada por varios factores, tales como: el contenido volumétrico de agua en el suelo, la interacción fósforo-coloide en el suelo, la distancia a recorrer hasta las raíces, el contenido de elemento y temperatura del suelo (DA COSTA et al, 2006). En general se registran valores muy bajos de transporte de fósforo, debido a su fuerte interacción con los coloides del suelo, especialmente en suelos tropicales muy meteorizados; así, la baja movilidad del nutriente ha sido un problema para la nutrición con fosfato de los cultivos (PARFITT, 1989; KAMPF y CURY, 2003; AZEVEDO et al., 2004).
La fracción lábil (Figura 1) está representada por el conjunto de compuestos de fosfato capaces de reemplazar rápidamente la solución del suelo cuando esta es absorbida por plantas o microorganismos. Por tanto, las fracciones más lábiles dependen del grado de meteorización del suelo, mineralogía, textura, contenido de materia orgánica, características físico-químicas, actividad biológica y vegetación predominante (WALKER y SYERS, 1976; CROSS y SCHLESINGER, 1995).
Figura 1- Formas y proporción de fósforo en el suelo. Fuente: Unesp.
Con la aplicación de fertilizantes fosfatados y su consiguiente adsorción a coloides, el manejo del suelo pasa a jugar un papel importante para prolongar su labilidad, ya que se pueden adoptar algunas prácticas para reducir su adsorción específica, como no perturbar el suelo, controlar la erosión y mantener el suelo. cobertura vegetal (CÂNDIDO, 2011) y uso de cal. La adsorción de P ocurre primero en los sitios más ávidos por el elemento y, posteriormente, el P restante se redistribuye en fracciones retenidas con menor energía de unión y mayor biodisponibilidad (RHEINHEIMER y ANGHINONI, 2001).
El fósforo (P) se encuentra en el suelo en dos formas principales: inorgánica y orgánica (GATIBONI et al., 2008). Las formas inorgánicas del P comprenden principalmente aquellas adsorbidas a los grupos funcionales de los coloides inorgánicos, a través de enlaces monodentados, bidentados y binucleados (PARFITT, 1978), cuya energía de unión con los coloides aumenta, en este y en orden inverso, su labilidad. Las formas orgánicas del P(Po) representan iones fosfato unidos a compuestos orgánicos, su labilidad está directamente relacionada con la susceptibilidad a la descomposición del radical orgánico al que está unido el fosfato. Por lo tanto, los diéster fosfatos son bastante susceptibles al ataque microbiano y constituyen la reserva lábil de P del suelo. Sin embargo, los compuestos que tienen una alta carga residual, como los monoésteres de fosfato, son fuertemente adsorbidos por coloides inorgánicos y permanecen química y físicamente protegidos del ataque microbiano (STEWART y TIESSEN, 1987).
Al utilizar la técnica de fraccionamiento de las formas de P del suelo, se ha observado que los fertilizantes agregados al suelo se acumulan principalmente en formas inorgánicas (RHEINHEIMER y ANGHINONI, 2001). Éstos, en suelos bien fertilizados o mal meteorizados, pueden ser la principal fuente de P para las plantas, mientras que en suelos con bajos niveles de P disponible, el P orgánico adquiere relevancia para el sistema (GATIBONI et al., 2007; RHEINHEIMER et al. , 2008). Según Tiessen et al. (1984), en suelos poco meteorizados el aporte de P orgánico es de 14% a la nutrición de las plantas, mientras que en suelos más viejos puede llegar a 80%. Adicionalmente, Beck & Sanches (1994) observaron que en suelos con fertilización fosfatada, el aporte de P orgánico es de 9%, aumentado a 34% en sistemas sin fertilización. Asimismo, Gatiboni et al. (2005) reportan que, en suelos fertilizados, el aporte de P orgánico a la nutrición de las plantas fue de 6%, y aumentó a 43% en suelos sin adición de fertilizantes minerales.
Por lo tanto, cuanto más pobre sea el sistema en P disponible, mayor será la dependencia de las formas orgánicas, incluido el P almacenado en la biomasa microbiana (GATIBONI et al., 2008). Este es un compartimento de P muy dinámico, que adsorbe e inmoviliza P de la solución del suelo cuando aumenta la disponibilidad en el sistema, pero lo libera gradualmente debido al ajuste de la población microbiana al suministro de energía y P en el sistema (CONTE et al. ., 2002; MARTINAZZO et al., 2007). La adquisición de P orgánico por la biomasa microbiana del suelo puede ocurrir mediante la degradación total de la materia orgánica del sistema o mediante la mineralización específica de fosfato orgánico, mediante la acción de exoenzimas de tipo fosfatasa (MCGILL y COLE, 1981).
La mayor parte del P aplicado al suelo, procedente de fertilizantes rápidamente solubles, se retiene en partículas minerales arcillosas y compuestos orgánicos (DE OLIVEIRA et al., 2021). Esto da como resultado la formación de fracciones de P en el suelo que apenas están disponibles para las plantas. Por lo tanto, ha cobrado gran importancia la búsqueda de nuevas fuentes de P que puedan promover el mantenimiento de la capacidad productiva del suelo (DAMACENO et al., 2019).
Llama la atención la aplicación de fertilizantes orgánicos como fuente de P, debido al bajo costo y la liberación gradual de nutrientes al suelo (BOEN y HARALDSEN, 2013). Las fuentes orgánicas proporcionaron aumentos en la producción de soja y pasto, además de un aumento significativo en los niveles de Ca, Mg y P en el suelo. Además, potencialmente pueden alterar la dinámica del P del suelo para aumentar la disponibilidad para las plantas (BOITT et al., 2018; DAMACENO et al., 2018).
Para comprender el comportamiento de las formas de P en el suelo, el fraccionamiento es una técnica que permite identificar la dinámica de las transformaciones de este elemento en el suelo, dependiendo del manejo, clases de suelo y fertilización adoptadas (DE OLIVEIRA et al., 2021). El método se utiliza porque se cree que los fertilizantes fosfatados en contacto con el suelo durante largos períodos sufren modificaciones, en las que diferentes fracciones residuales se acumulan en el suelo con diferentes grados de energía de enlace (HEDLEY; STEWART; CHAUHAN, 1982; PARTELLI et al. ., 2009 y TOKURA et al., 2011). La evidencia muestra que existe un efecto sinérgico cuando la aplicación de fertilizantes fosfatados se asocia con la adición de algún compuesto orgánico, aumentando la concentración de fósforo disponible en el suelo, lo que puede relacionar las formas de P en el suelo con su disponibilidad para las plantas y reducir la dosis de fertilizante mineral (GATIBONI et al., 2007).
Para planificar el manejo del fertilizante fosfatado es fundamental relacionar el resultado del análisis del suelo con la correcta clasificación en su clase de disponibilidad. Las clases de disponibilidad se obtienen teniendo en cuenta el contenido de nutrientes en el suelo y la productividad del cultivo en esas condiciones. Por lo tanto, dependen de un conjunto de experimentos con varios cultivos y en diferentes suelos, que servirán de apoyo para la calibración. La dosis de fertilizante se establece en función de la cantidad de fertilizante orgánico o mineral necesaria para que el nivel de nutrientes alcance valores iguales al óptimo. Las clases de disponibilidad de fósforo adoptadas para el sistema de siembra directa se obtienen con información del cultivo convencional, sin calibración propia. (SANTOS et al., 2008).
El fraccionamiento del P del suelo se ha utilizado para estudiar las diferentes fracciones del elemento. El método propuesto por Hedley et al. (1982) tiene la ventaja de relacionar las formas de P en el suelo con su disponibilidad para las plantas, además de cuantificar el P orgánico lábil en el suelo (TOKURA et al., 2002). Este método determina diversas fracciones de P en el suelo con un grado decreciente de disponibilidad para las plantas: las formas de P extraídas por resina y bicarbonato de sodio se consideran fracciones más lábiles; luego vienen las extraídas con hidróxido de sodio, que son fracciones moderadamente lábiles, entre ellas el P asociado a óxidos de Al y Fe; luego, los extraídos por ácido se unen a apatita y otros fosfatos de Ca menos reactivos; finalmente, el P determinado por digestión peróxido/sulfúrico representa el fosfato más recalcitrante, que no puede extraerse en las fracciones anteriores (ARAÚJO et al., 2004). En este contexto, los estudios destinados a determinar las diferentes fracciones de P en el suelo permiten comprender el comportamiento del nutriente y pueden, dentro del sistema de producción adoptado, indicar un manejo más eficiente de la fertilización (CÂNDIDO,2011).
Según Schmidt et al. (1997), el uso del método de Hedley et al. (1982) es obtener información sobre la disponibilidad de P en el corto y largo plazo, a través de los valores de las diversas fracciones de P, de diversos grados de disponibilidad para las plantas, y también puede usarse para monitorear cambios en las formas. de P, como resultado de procesos en el suelo (ARAÚJO y SALCEDO, 1997). El interés en utilizar este método para estudiar la dinámica del P en suelos de regiones tropicales y subtropicales ha aumentado e implica, especialmente, el uso de fertilizantes y el manejo del suelo (RHEINHEIMER et al., 2000).
En suelos tropicales, cualquier tipo de manejo que incremente la absorción y uso de P por las plantas es importante para la agricultura. Una alternativa propuesta y estudiada ha sido el uso de micorrizas, entre otros factores, debido a la explotación de un mayor volumen de suelo y a la capacidad de las hifas para absorber P en bajas concentraciones, favoreciendo el crecimiento de las plantas en condiciones subóptimas de este elemento (Figura 2) (SIQUEIRA, 1994). En Oxisoles, Alves (1988) encontró que los estilosantes utilizan P-Al y brachiaria, además de P-Al, P-Fe en el proceso de absorción de fósforo. Según este autor, las plantas micorrícicas utilizan de forma más eficiente el P menos disponible en el suelo, especialmente las formas ligadas al Fe y al aluminio.
Figura 2 – Representación esquemática de los principales factores fisiológicos asociados con las raíces de las plantas y los microorganismos del suelo que influyen en la disponibilidad de P.
Fuente: Mendes; Reis Junior, (2003), apud Richardson, (2001).
Aunque esta simbiosis tiene un efecto amplio sobre la nutrición de fosfato de las plantas, la magnitud de los beneficios de la micorrización depende de varios factores, incluidos los niveles de P en el suelo y las especies de plantas (SIQUEIRA, 1994). Conocer el efecto de la fertilización fosfatada sobre las fracciones de P del suelo, y otros factores que influyen en estas fracciones del suelo, como las micorrizas, ayuda a obtener información importante en el manejo de este nutriente (SILVA, et al., 2003).
La matriz AZOGEL que da origen a la línea de fertilizantes sólidos ILSA BRASIL tiene una alta concentración de aminoácidos, los ácidos orgánicos de estos aminoácidos se unen en el suelo principalmente a los óxidos de hierro y aluminio, al igual que el fósforo. Esto contribuye a la liberación de fósforo no lábil y a que el fósforo presente en el fertilizante no sea adsorbido.
Referencias
ALMEIDA, JA; TORRENTE, J.; BARRON, V. Química de suelos con carga variable. Piracicaba, SP: ESALQ, 2003.
ALVES, GLN Micorrizas vesiculares-arbusculares en el crecimiento y uso del fósforo del suelo por brachiaria y estilosanos. 1988. 42 y siguientes. Disertación (Maestría en Suelos y Nutrición Vegetal) – Universidad Federal de Lavras, Lavras, 1988.
ARAÚJO, MSB; SALCEDO, IH Formas preferidas de acumulación de fósforo en suelos cultivados con caña de azúcar en la Región Nordeste. Revista Brasileña de Ciencias del Suelo, Campinas, v. 21, núm. 4, pág. 643-650, octubre/diciembre. 1997.
AZEVEDO, WR et al. Disponibilidad de fósforo para arroz inundado bajo el efecto residual de piedra caliza, yeso y estiércol aplicados a cultivos de frijol. Revista Brasileña de Ciencias del Suelo, v. 28, pág. 995-1004, 2004.
BECK, MA; SANCHES, PA Dinámica de la fracción de fósforo del suelo durante 18 años de cultivo en un Typic Paleudult. Ciencia del suelo, v.34, p.1424-1431, 1994.
BENDER, RR y cols. Absorción, partición y removilización de nutrientes en híbridos de maíz transgénicos modernos protegidos contra insectos. Revista de Agronomía, vol. 105, núm. 1, pág. 161-170, 2013.
BOEN, A.; HARALDSEN, TK Harinas de carne y huesos y biosólidos como fertilizantes de fósforo de liberación lenta. Ciencias agrícolas y alimentarias, vol. 22, núm. 2, pág. 235-246, 2013.
BOITT, Gustavo et al. Destino del fósforo aplicado al suelo en purines de cerdo en cultivos en el sur de Brasil. Geoderma, v. 321, pág. 164-172, 2018.
CÁNDIDO, Clebson Santos. Dinámica del fósforo en diferentes sistemas de manejo del suelo.. 2011. Tesis Doctoral. UEMA.
CONTE, E.; ANGHINONI, I.; RHEINHEIMER, DS Fósforo en biomasa microbiana y actividad de fosfatasa ácida después de la aplicación de fosfato en el suelo en el sistema de labranza cero. Revista Brasileña de Ciencias del Suelo, v.26, p.925-930, 2002.
COSTA, Thiago Barbosa et al. ENTREGA DE FERTILIZACIÓN FOSFATICA EN CULTIVO DE MAÍZ EN CERES (GO). INSTITUTO FEDERAL DE GOIANO – CAMPUS CERES. 2022.
CRUZ, AF; SCHLESINGER, WH Revisión de la literatura y evaluación del fraccionamiento de Hedley: aplicaciones al ciclo biogeoquímico del fósforo del suelo en ecosistemas naturales. Geoderma, v.64, p.197-214, 1995.
DA COSTA, José PV et al. Flujo difusivo de fósforo en función de las dosis y la humedad del suelo. Revista Brasileña de Ingeniería Agrícola y Ambiental, v. 10, pág. 828-835, 2006.
COLPO GATIBONI, Luciano et al. Formas y disponibilidad de fósforo evaluadas mediante 31P-NMR en suelos cultivados con éxito. Comunicaciones en ciencias del suelo y análisis de plantas., v. 36, núm. 19-20, pág. 2625-2640, 2005.
DAMACENO, João Batista Dias et al. Producción de biomasa de Brachiaria ruziziensis fertilizada con harina de huesos calcinados bajo tratamientos ácidos. Revista Agrogeoambiental, v. 10, núm. 1, pág. 83-93, 2018.
DAMACENO, João Batista Dias et al. Eficiencia agronómica de la harina de huesos bajo acidificación en la producción de materia seca de Brachiaria ruziziensis en la Amazonía occidental. Revista de Agricultura Experimental Internacional, v. 34, núm. 4, pág. 1-7, 2019.
DE OLIVEIRA, Lara Carolina Alves et al. Fracciones de fósforo en función del uso de fertilizantes fosfatados en diferentes clases de suelo. Revista de Agronegocios y Medio Ambiente, v. 14, núm. 4, pág. 1-15, 2021.
GATIBONI, Luciano Colpo et al. Biodisponibilidad de las formas de fósforo acumuladas en el suelo bajo sistema de labranza cero. Revista Brasileña de Ciencias del Suelo, v. 31, pág. 691-699, 2007.
GATIBONI, Luciano Colpo et al. Fósforo de la biomasa microbiana y actividad de la fosfatasa ácida durante la disminución del fósforo disponible en el suelo. Investigación Agrícola Brasileña, v. 43, pág. 1085-1091, 2008.
HEDLEY, MJ; MAYORDOMO, WB; CHAUHAN, BS Cambios en la fracción de fósforo orgánico e inorgánico del suelo mediante prácticas de cultivo inducido e incubación en laboratorio. Revista de la Sociedad de Ciencias del Suelo de América, Madison, vol. 46, núm. 5, pág. 970-976, septiembre/octubre. 1982.
KAMPF, N.; CURI, N. Minerales arcillosos en suelos brasileños. CURI, N.; MARQUÉS, JJ; GUILHERME, LRG; LIMA, J.M., pag. 1-54, 2003.
MARTINAZZO, Rosane et al. Fósforo microbiano del suelo bajo sistema de labranza cero en respuesta a la adición de fosfato soluble. Revista Brasileña de Ciencias del Suelo, v. 31, pág. 563-570, 2007.
MCGILL, WB; COLE, CV Aspectos comparativos del ciclo del C, N, S y P orgánico a través de la materia orgánica del suelo. Geoderma, v. 26, núm. 4, pág. 267-286, 1981.
MENDES, I. de C.; REIS JUNIOR, FB dos. Microorganismos y disponibilidad de fósforo (P) en los suelos: un análisis crítico. Planaltina, DF: Embrapa Cerrados, 26 p., 2003.
PARFITT, RL Reacciones de fosfato con alofano natural, ferrihidrita y goethita. Revista de ciencia del suelo, v. 40, núm. 2, pág. 359-369, 1989.
PARTELLI, Fábio Luiz et al. Calidad de la materia orgánica y distribución de fósforo en el suelo de cultivos orgánicos de café Conilon. Ciencias rurales, v. 39, pág. 2065-2072, 2009.
RHEINHEIMER, DS; ANGHINONI, I.; KAMINSKI, J. Agotamiento del fósforo inorgánico de diferentes fracciones provocado por sucesivas extracciones con resina en diferentes suelos y manejos. Revista Brasileña de Ciencias del Suelo, Viçosa, MG, v. 24, núm. 2, pág. 345-354, abril/junio. 2000.
RHEINHEIMER, Danilo dos Santos; ANGHINONI, Ibanor. Distribución de fósforo inorgánico en sistemas de manejo de suelos. Investigación Agrícola Brasileña, v. 36, pág. 151-160, 2001.
SANTOS, Danilo Rheinheimer dos; GATIBONI, Luciano Colpo; KAMINSKI, João Factores que afectan la disponibilidad de fósforo y el manejo de fertilizantes fosfatados en suelos bajo sistemas de labranza cero. Ciencias rurales, v. 38, pág. 576-586, 2008.
SIQUEIRA, JO Micorrizas arbusculares. En: ARAUJO, RS; HUNGRIA, M. (Ed.). Microorganismos de importancia agrícola. Brasilia: Embrapa-CNPAF/ Embrapa-CNPSo, 1994. p. 151-194.
SILVA, Meire Adélia da et al. Fracciones de fósforo en Oxisoles. Investigación Agrícola Brasileña, v. 38, pág. 1197-1207, 2003.
SCHMIDT, JP; BUOL, SO; KAMPRATH, EJ Dinámica del fósforo del suelo durante 17 años de cultivo continuo: un método para estimar la disponibilidad de P a largo plazo. Geoderma, Ámsterdam, v. 78, núm. 1/2, pág. 59-70, julio de 1997.
OLIVEIRA, LEZ de. Biodisponibilidad del fósforo residual en diferentes manejos del suelo y fertilización. 2018.
SOUSA, DMG; REIN, TA; SANTOS JUNIOR, J. Manejo de fertilizantes fosfatados para cultivos anuales en el cerrado. 2016.
RHEINHEIMER, DS; ANGHINONI, I. Distribución de fósforo inorgánico en sistemas de manejo de suelos. Investigación Agrícola Brasileña, Brasilia, v. 36, pág. 151-160, 2001.
TIESSEN, HJWB; STEWART, JWB; COLE, CV Vías de transformación del fósforo en suelos de diferente pedogénesis. Revista de la Sociedad de Ciencias del Suelo de América, v. 48, n. 4, pág. 853-858, 1984.
TOKURA, Alessandra Mayumi et al. El fósforo se forma en el suelo bajo siembra directa debido a la profundidad y el momento del cultivo. Investigación Agrícola Brasileña, v. 37, pág. 1467-1476, 2002.
TOKURA, Alessandra Mayumi et al. Dinámica de las formas de fósforo en suelos de textura y mineralogía contrastantes cultivados con arroz. Acta Scientiarum. Agronomía, v. 33, pág. 171-179, 2011.
WALKER, TW; SYERS, JK El destino del fósforo durante la pedogénesis. Geoderma, v.15, p.01-19, 1976.
Autores:
Ing. Agr. Dra. Angélica Schmitz Heinzen
Ing. Agr. Maestría en Ciencias. Thiago Stella de Freitas
Ing. Agr. Tuíra Barcellos
