Fertilización del Algodón en los
Estados Unidos
Cliff Snyder, Ph.D.
PPI Southeast Director
Conway, Arkansas
Un millón de hectáreas de algodón en el país
6.4 millones de hectáreas en 1995
5.3 millones de hectáreas en 2000
0.48
1.95
1.57
1.34
Rendimiento de Algodón en los E.U.,
desde 1975 . . . Tendencia creciente
Sin embargo, el incremento se ha estacionado
en los últimos10 año
900
700
600
500
400
Año
Fuente: USDA-NASS
01
99
97
95
93
91
89
87
85
83
81
79
77
300
75
Fibra, kg/ha
800
Rendimiento de fibra en la faja productora
de algodón en los E.U.
Promedio nacional 2000 = 708 kg/ha
1,510 kg/ha
731 kg/ha
484 kg/ha
612 kg/ha
Diferencias ambientales en la faja de algodón en los E.U
Costa
Oeste
Planicies Delta del
altas
Mississippi
Planicies
del Este
Ciclo (días)
>200
150
180
150
Unidades de calor
(DD60s)
3000
2000
3000
2200
Lluvia (cm)
<25
50
130
150
Humedad disponible
en el suelo (cm/m)
20
12
17
8
Profundidad del
sistema radicular (m)
1.2-2.4
0.9-1.5
0.6-1.2
0.3-0.6
Humedad total
disponible (cm)
25-38
11-19
5-10
2.5-5
Cálculo de las unidades de calor (DD60); oF
• Utilizado para monitorizar y predecir el
desarrollo del algodón
• ((Temperatura Max. + Temperatura Min.)/2) - 60
• Ejemplo:
(90 + 72)/2 = 81
81 - 60 = 21 Unidades de calor (DD60)
Calendario de actividades para algodón
con riego en los valles altos de Texas
Mayo
Junio
Emergencia
0
0
10
Julio
Botones
20
30
80
Días aproximados
después de la siembra
Fuente: R. Boman
40
525
Agosto
1ra floración
50
60
70
1060
Unidades de calor
aproximadas
después de la siembra
Septiembre
Pico floración 1ra bellota abierta
80
90
1470
100 110
1640
120
Octubre
95% maduro
130
Cosecha
140 150 160
2280
Noviembre
Desarrollo radicular al inicio del ciclo
de la planta de algodón
36 cm
10 días
90 cm
20 días
30 días
40 días
Fuente: Oosterhuis, 1990
50 días
Efecto de los días después de la siembra en
la longitud de la raíz (estudio de campo)
600
Raíces, m/planta
Basándose en 89,000 plantas/ha, hubieron 37,934 km de raíces/ ha
500
400
Primera floración
300
200
4 hojas verdaderas
Floración final/inicio llenado bellota
100
0
0
37
49
64
87
99
112
Días después de la siembra
Fuente: Schwab, Mullins & Burmester, 2000
122
134
151
Acumulación de materia seca, y absorción
de nitrógeno y fósforo del algodón
(%)
acumulación
Máxima
Maximum
Accumulation (%)
100
Dry weight
phosphorus
Peso
seco and
y fósforo
Nitrogen
Nitrógeno
*
20% open
apertura
* 20%
bollbellota
80
bellota
* Primera
First open
boll abierta
60
*
Pico de
floración
Peak
Bloom
40
*
20
Primera
flor
First
Flower
* Primordio
First Square
floral
0
0
30
60
90
Time (Days)
Tiempo
(días)
Fuente: D. Krieg
50%
50%
openapertura
boll bellota
120
150
Absorción de P de las variedades modernas
de algodón
Rendimiento de fibra 950 kg/ha. Mullins & Burmester, 1990
20
kg/ha
15
Seed
Semilla
DPL 90, STV 825, CK 315, PM 145
10
Burs
Cápsula
Leaves
Hojas
No diferencias significativas
entre variedades
5
Shoots
Tallos
0
0
21
35
49
63
77
91
105
Días después de la siembra
119
P, mg
Segregación del P en las bellotas
de algodón en desarrollo
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Peso de bellotas maduras secas ~ 6.5 gramos
Semilla
Capsula (x 2)
Fibra (x 2)
0
10
14
21
28
35
Días después de polinización
Fuente: Leffler, H.R. 1986
42
49
56
Absorción de nutrientes comparado
con el rendimiento del algodón
Sitio – investig. Año
GA-Olson
CA - Bassett*
Israel - Halevy*
AL - Mullins
LA - Breitenbeck
AZ – Unruh*
1942
1970
1976
1990
1993
1996
1996
Remoción en la cosecha
PPI
2002
* Parcelas con riego
Tipo de
algodón
Upland
Acala
Acala
Upland
Upland
Upland
Pima
All
Rendimiento
de fibra
(kg/ha)
851
1,624
1,770
986
1,378
1,328
1,081
N
P2O5
K2O
-- kg por 100 kg de fibra -18
8
18
10
3
11
14
6
12
20
6
18
14
6
13
15
5
23
21
7
25
6.7
2.9
4.0
Pico de absorción de nutrientes
60 a 100 días después de la siembra
GA
1942
N
4.3
P
0.8
K
2.8
* Parcelas irrigadas
Fuente: Mullins and Burmester, 1990
Sitio y año
*CA
*Israel
1970
1976
kg/ha por día
2.0
4.6
0.3
0.9
3.4
4.6
AL
1990
3.9
0.7
3.5
Absorción total de nutrientes en 2500 kg/ha
de algodón en rama (950 kg/ha de fibra)
N
P2O5
K2O
Ca
Mg
S
kg/ha
157
41
101
45
20
18
1500 kg/hakg/ha
de fibra
.630
N Fe
240
P2O
Mn
.28072
5
K 2O
210
Zn
.105
Cu
.018
Fuente: Mullins and Burmester. 1990.
Auburn University, Alabama
Probabilidad de respuesta
fósforo . . . Ejemplo
Contenido de P
Muy bajo
Bajo
Medio
Alto
Muy alto
Probabilidad de
respuesta
> 80%
60-80%
40-60%
20-40%
< 20%
Las categorías pueden variar entre laboratorios
Correlación entre el rendimiento relativo y el
contenido de P extraído con Mehlich 3
en Carolina del Norte
Rendimiento relativo, %
120
100
80
60
40
Contenido de P para 95%
del rendimiento máximo
20
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
P extraído con Mehlich 3-P (ppm) de 0 a 20 cm
Source: Cox, F.R. and J.S. Barnes, 2002
Fuente:
100
Promedio de de seis años respuesta del algodón
a la aplicación de dosis fósforo y la labranza en
Tennessee
1,400
Fibra, kg/ha
1,300
Arado disco
Siembra directa
Low initial soil P
1,200
1,100
1,000
900
800
0
45
90
kg P2O5/ha por año
Fuente: Howard & others, 2001
135
Ejemplo de la recomendación de P2O5 para
algodón en el Sur de los E.U.
• Límite superior de suficiencia para Mehlich 3 50 mg/kg
• Recomendación en incrementos 10 kg/ha P2O5
• La recomendación máxima es 72 kg/ha
• Mínimo generalmente 22 kg/ha (si se recomienda)
• Ecuación:
(- 0.60 x kg/ha de P según análisis) + 72 = kg/ha P2O5
Respuesta del algodón a las aplicaciones de
fertilizante de arranque
• Mississippi and Louisiana (Funderburg)
- Incremento promedio: 100 a 168 kg/ha de fibra
a una aplicación de 14 L/ha 10-37-0 en el surco
ó 168 kg 11-37-0/ha en banda superficial de 10 cm
• Tennessee (Howard)
- Incremento promedio: 134 kg/ha de fibra a una
aplicación a 5 x 5 cm de 15-15-0 or 10-37-0
• North Carolina (Guthrie)
- Incremento promedio: 67 kg/ha de fibra de a una
aplicación de 5 x 5 cm de 15-50-0
Prevención de la deficiencia de K
El rápido desarrollo de bellotas grandes y
la maduración de las bellotas promueven
una alta demanda por translocación de K
en la planta
DeficienciadedeKKtarde
en algodón
Deficiencia
en el ciclo
Absorción de K de las variedades modernas
de algodón
Rendimiento de fibra 950 kg/ha. Mullins & Burmester, 1990
kg/ha
100
DPL 90, STV 825, CK 315, PM 145
80
Seed
Semilla
Burs
Cápsula
Leaves
Hojas
60
40
Tallos
Shoots
20
0
0
21
35
49
63
77
91
105
Días después de la siembra
119
Distribución del K en las bellotas de algodón
en desarrollo( Leffler, 1985, Cotton Physiology)
mg
80
Cápsula
60
40
Fibra
20
Semilla
0
0
10
14
21
28
35
42
Días después de la polinización
49
56
Muestreo del pecíolo
• Muestrear las hojas y pecíolos maduros
más jóvenes (generalmente el 4to nudo
desde la punta de la rama)
• Separar la hoja del pecíolo
• Colectar 15 a 20 pecíolos del campo
cada semana
• Analizar K en la muestra molida por
métodos rápidos.
Se puede usar métodos tradicionales de
digestión ácida en el laboratorio, pero
requieren más tiempo y los resultados
demoran en llegar al agricultor
K (%)
Rango de suficiencia del contenido de
K en el pecíolo ( U. de Arkansas )
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
K suficiente
Es necesario llegar a la floración con adecuado K en los
tejidos para satisfacer las demandas de las bellotas
K deficiente
-2
-1
FF
1
2
3
4
5
6
Semana de muestreo ( FF = Semana de la Primera Flor )
De acuerdo con la investigación de Mullins,
Schwab and Burmester at Auburn University
(1999. J. Produc. Agric.12:434-440)
En suelos bajos en K, si un productor aplica 100 kg
..K2O/ha/año por 10 años, uno puede esperar un
..incremento promedio de
2.7 kg fibra/kg K2O aplicado
En suelos medios en K, si un productor aplica 60 kg
..K2O/ha/año por 6 años, uno puede esperar
2.0 kg fibra/kg K2O aplicado
El rendimiento de fibra alcanzó su pico con un contenido
..de K (extraído con Mehlich 1) de alrededor de 280 kg/ha
Ejemplo de recomendaciones de K2O
en el Sur-Centro de los Estados Unidos
• Límite mayor de suficiencia basándose en el análisis de suelo
(extracción con Mehlich 3) - 175 mg/kg ó 390 kg/ha
• Recomendación de K2O en incrementos de10 kg/ha
• Máxima recomendación, generalmente 150 kg K2O/ha
• La mínima aplicación (si se recomienda) es generalmente 34
kg/ha
• Ecuacion:
(- 0.38 x kg/ha de K en suelo según análisis) + 150 = kg/ha K2O
Fuente: Universidad de Arkansas
Respuesta del algodón al K2O en
Mississippi
Pettigrew & others.USDA-ARS, Stoneville.1991-92 (Better Crops, 1996 No.4)
N
K2 O
Fibra
kg/ha
Masa de las
bellotas
Fibra Masa de las
semillas
g/bellota
%
mg/semilla
112
0
1212
4.16
38.9
90
112
134
1305
4.32
39.2
93
150
0
1173
4.10
38.4
89
150
134
1319
4.40
44.4
95
Contenido de K en el suelo de 0 a 15 cm : 106 mg/kg
Contenido de K en el suelo de 15 to 30 cm : 60 mg/kg
Respuesta del algodón al K2O en
Mississippi
Pettigrew & others.USDA-ARS, Stoneville.1991-92 (Better Crops, 1996 No.4)
• Dos dosis de N - 112 & 150 kg/ha, con 0 and 134 kg de
K2O/ha dentro de cada dosis de N
• DES 119, DPL 5415, HS 26, MD-51-NE,
• PeeDee 3, Stoneville 453, Stv. 825, Stv. LA887
• No se observó interacción significativa entre N y K
• No existen diferencias en respuesta entre variedades
• El K2O incrementó significativamente el rendimiento, %
de fibra, micronaire, madurez, perímetro y uniformidad
Razones para incrementar el contenido de P
y K en el suelo
 Capitalizar en años de “buen clima”
 Minimizar el riesgo asociado con años de “mal clima”
 Elevar la productividad del suelo
 Incrementar el potencial de rendimiento de todos los cultivos de la rotación
 Mejorar el potencial de rentabilidad del productor
 Desarrollar bases de datos de uso de insumos usados y de rendimientos
para poder manejar el futuro y para justificar las prácticas de manejo a los
reguladores ambientales
 Como regla general, para elevar el contenido de P y K en 1 kg/ha
 En suelos franco arenosos se necesitan:
– 7 to 16 kg P2O5/ha, sobre la remoción del cultivo
 En suelos franco limosos se necesitan :
– 10 kg K2O/ha, sobre la remoción del cultivo
Respuesta del Algodón en Siembra Directa al K
en Mississippi en un Suelo de Alta CIC
Rendimiento de fibra, kg/ha
Lab. Con, 1992-95
S. D., 1996-99
1400
1200
1000
800
•Some soils can “fix” K
•K responses in no-till are increasing
600
400
0
67
134
201
(75)
(150)
(225)
Dosis de K2O, kg/ha
J. Varco. Better Crops. 2000. No. 4
Localización del K en Algodón en
Labranza Convencional
(Auburn University - Mullins & others)
• Dos sitios con bajo contenido de K:
– bajo K en la capa superior/bajo K en el subsuelo,
– bajo K en la capa superior/medio K en el subsuelo
• Solución de 134 kg/ha K2O como KCl inyectada a:
0, 7.6, 23, 38, and 53 cm de profundidad
• Resultados - No existieron diferencias significativas
entre las aplicaciones superficiales y subsuperficiales
de K hasta 53 cm en la absorción de K, longitud de
la raíz ó rendimiento de fibra
Absorción Total de Nutrientes por 2500 kg/ha
de Algodón en Rama (950 kg/ha de Fibra)
kg/ha
N
157
P2O5
K2O
Ca
Mg
S
41
101
45
20
18
kg/ha
Fe
Mn
Zn
Cu
.630
.280
.105
.018
Fuente: Mullins and Burmester. 1990.
Auburn University, Alabama
Absorción de N por las Variedades
Modernas de Algodón
Rendimiento de fibra 950 kg/ha . Mullins & Burmester, 1990
kg/ha
160
140
120
100
80
60
40
20
0
DPL 90, STV 825, CK 315, PM 145
Seed
Semilla
Burs
Cápsula
Leaves
Hojas
Tallos
Shoots
0
21
35
49
63
77
91
Días después de la siembra
105
119
Distribución del N en las Bellotas de
Algodón en Desarrollo
( Leffler, 1985, Cotton Physiology)
140
120
Semilla
mg
100
80
60
Cápsula (x 2)
40
20
0
0
10
14
21
28
35
42
Dïas después de la polinización
49
56
Fuentes, Métodos y Época de Aplicación de N

Solución urea-nitrato de amonio, urea y nitrato de amonio
son las fuentes más comunes

La solución urea-nitrato de amonio se inyecta con una
cuchilla o disco

La urea y el nitrato de amonio se aplican a la superficie y se
incorporan con la labranza, riego o lluvia (preferiblemente
dentro de tres 3 días después de la aplicación)

En algodón de secano el N se aplica antes de la siembra

En algodón con riego la mitad del N se aplica antes de la
siembra y la otra mitad entre en el período entre el primer
primordio floral y la primera flor
Promedio de tres años de la respuesta de algodón
con riego al N
(McConnell & others. U. of A. SEREC.)
kg de N/ha aplicados antes de la siembra, primordio floral , 1ra flor
84 84 0
56 56 56
33 67 67
67 67 0
45 45 45
50 50 0
33 33 33
Suelo+33 Foliar
Solo al suelo
33 33 0
1200
1300
1400
1500
Fibra, kg/ha
1600
1700
Respuesta del Algodón de Secano a las Epocas de
Aplicación de N
Mississippi, promedio de 4 años ( Ebelhar & others. BWCC, 1996 )
% de N aplicado antes de la siembra, primordio floral y 1ra flor
25 25 50
25 50 25
50 25 25
50 0 50
50 50 0
100 0 0
900
950
1000
Fibra, kg/ha
1050
1100
1,000 mg/kg NO3 - N
Rango de Suficiencia del Nitrato en el
Pecíolo del Algodón (U. de Arkansas)
35
30
Excesivo
25
20
Suficiente
15
10
Deficiente
5
0
-2
-1
FF
1
2
3
4
5
6
7
Semana de muestreo (FF = Semana de la primera flor)
Absorción de S de la Variedades
Modernas de Algodón
Rendimiento de fibra 950 kg/ha. Mullins & Burmester, 1990
18
kg/ha
15
12
Semilla
Seed
Cápsula
Burs
Hojas
Leaves
Tallos
Shoots
DPL 90, STV 825, CK 315, PM 145
9
6
3
0
0
21
35
49
63
77
91
105
Días después de la siembra
119
Fertilización del Algodón con Azufre

Los rendimientos se maximizan con 20 kg de S en forma de
sulfato/ha

Los rendimientos se incrementan en 26% con la aplicación de
S comparado con el testigo, sin importar la fuente

La aplicación antes de la siembra fue mejor que aquella
aplicación a la primera bellota en un año de buena respuesta,
aun cuando 700 mm de lluvia (de un total de 970 mm) cayeron
entre la formación de la bellota y el pico de floración
Fuente: Auburn University. G. Mullins
Absorción de Mg por las Variedades
Modernas de Algodón
Rendimiento de fibra 950 kg/ha. Mullins & Burmester, 1990
20
kg/ha
DPL 90, STV 825, CK 315, PM 145
15
Semilla
Seed
10
Burs
Cápsula
Leaves
Hojas
Tallos
Shoots
5
0
0
21
35
49
63
77
91
105
Días después de la siembra
119
Efecto de la Aplicación de N y B en el
Rendimiento de Algodón
Arkansas. Miley,1969. Agron. J. 61:9-13
Fibra, kg/ha
600
0 kg B/ha
1.7 kg B/ha
500
400
300
0
54
80
Nitrógeno, kg/ha
Suelo franco limoso, recientemente encalado
Comentario Final
“Las variedades actuales tienen
“Current varieties have a very
una base genética muy estrecha
narrow genetic base with
con pedigree similar. Esta estrechez
similar pedigrees. The
de la base genética es un efecto de
narrowing of the genetic base
la reducción de los programas de
has been associated with a
mejoramiento del germoplasma del
decline in public germplasm
algodón. El uso de materiales
enhancement programs. The use
transgénicos con el principal
of transgenics with the major
objetivo de “añadir características
objective of “added value traits”
favorables” ha sido muy efectivo
has been very effective on the
en añadir estas características
added value traits, but has had
al material, pero no ha tenido efecto
no effect on average yields”.
en el promedio de rendimientos”.
Gracias por su atención
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Cotton Fertilization in the U.S.