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Introducción
Uruguay es uno de los diez primeros países exportadoresde arroz, contando con un rendimiento promedio engrano muy alto, de casi 8,7 t ha-1 (DIEA, 2015). Para producirese rendimiento, el cultivo requiere absorber unos 200kg ha-1 de potasio (K) (García y Correndo, 2016).
Recientes relevamientos nutricionales han identificado alK como una de las limitantes de la producción en algunoscultivos y pasturas (Morón y Baethgen, 1996; Barbazán,Ferrando y Zamalvide, 2007; Bautes, Barbazán y Beux,2009; Bordoli, Barbazán y Rocha, 2012), y varios estudiosde respuesta han confirmado la necesidad de aplicar K enalgunas situaciones (Cano, Ernst y García, 2007; Bautes,Barbazán y Beux, 2009; García et al., 2009; Núñez, 2010;Barbazán et al., 2011; García-Lamothe y Quincke, 2012).
Dentro de los indicadores más usados para guiar lasrecomendaciones de fertilización potásica en cultivos extensivos(incluido arroz) se encuentra el análisis de K disponibleen el suelo previo a la siembra, aun cuando suinterpretación puede ser un poco confusa, en especial cuandose consideran juntos diferentes tipos de suelos.
La Guía de Buenas Prácticas para el cultivo de arroz enUruguay recomienda usar como referencia el valor de 0,20cmol kg-1 de K intercambiable, extraído con acetato de amonio1 M a pH 7 (Asociación Cultivadores de Arroz, 2013).Valores similares son utilizados frecuentemente en la bibliografíainternacional como niveles críticos para arroz (Dobermanny Fairhurst, 2000; Singh et al., 2004), si bien dichosniveles críticos varían en un rango tan amplio como de0,1 a 0,4 cmol kg-1 de K, dependiendo de la textura delsuelo, la mineralogía de arcilla y la entrada de K a partir defuentes naturales (Dobermann et al., 1995; Dobermann yFairhurst, 2000).
Además de valores absolutos de K en el suelo, algunosautores han sugerido usar indicadores relativos para guiarlas recomendaciones de fertilización potásica en arroz.Según Dobermann y Fairhurst (2000), la saturación de Kcomo porcentaje de la capacidad de intercambio catiónico(CIC) es propuesta también como indicador de la capacidadde un suelo de aportar este nutriente, ya que toma encuenta la relación entre el K y los otros cationes intercambiables.Estos autores proponen tres categorías: suelos conbaja saturación de K (< 1,5 %) y, por lo tanto, alta probabilidadde respuesta al agregado de K; suelos de saturaciónmedia (entre 1,5 y 2,5 %), con respuesta probable; y sueloscon alta saturación (> 2,5 %), los cuales presentaríanbaja probabilidad de respuesta al agregado de K. Mencionanademás, entre las causas de deficiencias de K, lasrelaciones muy amplias entre sodio (Na) y K, magnesio(Mg) y K, o calcio (Ca) y K. Tandon y Sekhon (1988)sugieren también que la relación (Ca + Mg)/K disponible enlos suelos podría utilizarse como indicador de la disponibilidadde K para el arroz, indicando que esta sería baja cuandodicha relación es mayor a 100.
Otro de los indicadores del estado nutricional de un cultivoes la concentración de nutriente en el período de crecimientovegetativo cercano a floración. En el caso de K, seha propuesto usar como indicador de suficiencia la concentraciónde K en hoja bandera cuando el 50 % de las plantaspresentan flores visibles. Las concentraciones críticas dereferencia disponibles han sido establecidas para otras regionesy sistemas de producción, y fluctúan en rango muyamplio, de 0,8 a 3,5 % de K, dependiendo del autor considerado(Reuter, Edwards y Wilhelm, 1997; Correndo yGarcía, 2012). Según Dobermann y Fairhurst (2000), paraproducir un rendimiento mayor a 7 t ha-1, la concentraciónde K en hoja bandera debería ser mayor a 1,2 %.
La producción arrocera del país está concentrada casien un 70 % en la zona este (DIEA, 2015). En esta zona, lossuelos dominantes son Planosoles ócricos de la UnidadRío Branco y Gleysoles de la Unidad India Muerta (Durán yGarcía, 2007), con contenidos medios a bajos de K intercambiable(Altamirano et al., 1979). Sin embargo, los experimentosrealizados en arroz en suelos similares, hanmostrado escasa o nula respuesta a K (Deambrosi y Méndez,1999; Deambrosi, Méndez y Ávila, 2000, 2001; Lavecchia,Marchesi y Méndez, 2004; Lavecchia y Marchesi,2011). Los primeros experimentos realizados fueronhechos con la variedad Bluebelle, no encontrándose respuesta.Algunos ensayos más recientes, con variedadesde mayor potencial productivo, han mostrado respuesta alagregado de K. Debe tenerse en cuenta los cambios en elsistema de siembra, el cual pasó de ser predominantementeconvencional, a realizarse comúnmente por siembradirecta. Por otro lado, la inclusión tradicional de pasturasen la secuencia o rotación de cultivos ha dado lugar a lasoja como cultivo de interés en dicha rotación. La extracciónde K por parte de este cultivo es mayor que la querealiza el arroz (16,5 y 2,3 kg K ha-1 por tonelada de granopara soja y arroz, respectivamente) (García y Correndo,2016), por lo cual, si no existe una adecuada reposición delK extraído, es de esperar que se creen desbalances en elmediano o largo plazo.
En cultivos de secano, recientemente se ha propuestousar en forma tentativa el valor de 0,34 cmol kg-1 de Kintercambiable como nivel crítico (Barbazán et al., 2011).En arroz, los valores críticos manejados son menores.Además de tener distintos requerimientos y productividad,la diferencia también puede atribuirse a una dinámica distintadel K en sistemas que incluyen riego e inundación, dondeaumentan las cantidades de iones solubles de hierro ymanganeso que desplazan al K del complejo de intercambiohacia la solución del suelo (Ponnamperuma, 1972; Singhet al., 2004). Por otro lado, algunas funciones del K en lasplantas podrían ser sustituidas por otros cationes como Na(Yosida y Castaneda, 1969; Horie et al., 2007; Wakeel et al.,2011), frecuente en los suelos donde se realiza este cultivo.
Debido a la relevancia nacional y regional que ha tomadoel K, se ha constatado un renovado interés en conocerqué sucede con este nutriente en el cultivo de arroz. Por lotanto, es necesario entender el comportamiento del cultivofrente al agregado de K en este sistema de producción,para poder delinear pautas de recomendación específicas.Los objetivos de este estudio fueron evaluar el efecto delagregado de K en la concentración de K foliar en prefloracióny el rendimiento en grano de cultivos comerciales dearroz ubicados en la Cuenca de la Laguna Merín.
Materiales y métodos
Sitios experimentales
Se instalaron tres experimentos en predios comercialesdel Departamento de Cerro Largo, en la Cuenca de la LagunaMerín. En el Cuadro 1 se presenta la información resumidapara los tres sitios.
Los suelos utilizados fueron clasificados como PlanosolesDístricos Ócricos de la Unidad Río Branco (Direcciónde Suelos y Fertilizantes, 1976), cuyo material de origencorresponde a la Formación Dolores. En el Cuadro 2 sepresentan características químicas y físicas de los suelosde los sitios, de muestras de suelo de 0-20 cm.
Cuadro 2 Características químicas y físicas de los suelos de los sitios estudiados, de muestras de suelo de 0-20 cm.
El manejo del cultivo en los tres sitios -salvo la fertilizacióncon K- siguió las prácticas de manejo de los predioscomerciales en los cuales fueron instalados. En todos loscasos el cultivo se instaló en siembra directa, en suelos quepreviamente habían tenido pasturas. En el Cuadro 3 semuestran los principales manejos de los cultivos estudiados.En los tres sitios se aplicó entre 60 y 70 kg ha-1 de ureaen noviembre/diciembre y durante la primera quincena deenero.
Muestras de suelos y plantas
Las muestras de suelo (de 0 a 20 cm de profundidad)fueron tomadas previo a la instalación de los experimentos(una muestra compuesta por repetición). Las muestras fueronsecadas a estufa por 48 horas a 40 ºC y molidas hastaun tamaño menor a 2 mm. En cada muestra se midió pHen agua y en KCl 1M por potenciometría (relación suelo/agua o suelo/ KCl = 1/2,5). La materia orgánica fue calculadaa partir de la determinación de carbono orgánico portitulación con sulfato ferroso, luego de atacar una muestracon dicromato de K y ácido sulfúrico, sin calor exterior(Walkley y Black, 1934). El fósforo (P) asimilable fue analizadopor el método Bray-1 (Bray y Kurzt, 1945). La extracciónde Ca, Mg, K y Na se realizó con acetato de amonio1 M a pH 7 y luego se determinaron por absorciónatómica (Ca y Mg) y emisión (K y Na) (Isaac y Kerber, 1971).
Para el análisis foliar se recolectaron 40 hojas banderade cada parcela, cuando el 50 % de las plantas presentabanflores visibles. Las muestras fueron secadas a 60 ºCpor 48 horas (hasta peso constante) y molidas hasta untamaño menor a 1 mm. Para conocer la concentración deK total se usó el método de cenizas (dilución con ácidofluorhídrico de 1 g de muestra sometida a calentamiento enmufla a 500 °C), con determinación por espectrometría deemisión.
El cultivo se cosechó en forma manual a madurez fisiológica,determinándose el rendimiento con 13 % de humedadde grano. Los rendimientos se expresaron en peso degranos secos y limpios. No se realizaron mediciones decalidad del grano.
El análisis estadístico de los datos se realizó medianteanálisis de varianza, realizándose contrastes ortogonalesentre distintos tratamientos.
Resultados y discusión
Concentración de K en hojaFigura 1
La concentración de K en hoja bandera varió entre 0,86y 1,65 %. Según los valores de Reuter, Edwards y Wilhelm(1997), donde se menciona que el valor considerado adecuadoes 0,80 % de K en hoja bandera, todos los valoresde concentración de K de los sitios estuvieron por encimade dicha referencia. En cambio, si se toman los valorespropuestos por otros autores, como los que mencionanCorrendo y García (2012) o Dobermann y Fairhurst (2000),algunos valores de K foliar estuvieron por debajo de lasconcentraciones adecuadas.
En ninguno de los sitios el agregado de K produjo diferenciassignificativas en la concentración de K en hoja entretratamientos, aunque con las dosis de 120 kg ha-1 de K2Ose observó un incremento en la concentración de K respectoal tratamiento testigo. Los coeficientes de variación delos resultados foliares fueron de 8,69 %; 16,53 % y 13,91 %para los sitios 1, 2 y 3, respectivamente.
Rendimiento seco y limpio
El rendimiento promedio entre tratamientos en los tressitios varió entre 8856 y 10817 kg ha-1, y fue superior a lamedia nacional (7850 kg ha-1 para la cosecha 2011-12 segúnDIEA, 2015). En todos los sitios, el agregado de Kprodujo un aumento en el rendimiento, siendo mayor elincremento con la dosis más baja aplicada (Cuadro 4). Conel agregado de más K el rendimiento no aumentó. La respuestaal agregado de K era esperada porque todos lossitios presentaron niveles en suelo menores o cercanos alos de referencia.
Cuadro 4 Rendimiento de grano seco y limpio de arroz según tratamiento y sitio, y análisis estadístico.
No hubo diferencias significativas entre los tratamientosfertilizados, salvo en el sitio 3, donde el tratamientocon la dosis de 60 unidades de K2O presentó un rendimientomayor al promedio obtenido con las dosis 120 y240 (P < 0,04), lo cual no pudo ser explicado con la informaciónobtenida.
Las diferencias entre el testigo y el promedio de todos lostratamientos fertilizados fueron de 999, 1375 y 1117 kg ha-1,para los sitios 1, 2 y 3, respectivamente.
Para la dosis más baja aplicada (30 kg ha-1 de K2O) larespuesta fue mayor en el sitio 2 con 58 kg de grano por kgde K2O agregado, mientras que en los sitios 1 y 3 las respuestasfueron 35 y 36 kg de grano por kg de K2O, respectivamente.
La mayor respuesta observada en el sitio 2 concuerdacon lo esperable, dado que el suelo presentaba uncontenido relativamente bajo de K intercambiable (0,19cmol kg-1), una relación más desfavorable frente al Mg(Mg/K = 10,5 contra 8,0 y 7,1 en los sitios 1 y 3, respectivamente),y una menor saturación en K frente a lasbases totales (K/BT*100 = 2,7 contra 4,6 y 3,0 para lossitios 1 y 3, respectivamente). Además, el sitio 1 sufrió lainundación más tardía, lo que habría reducido el períodoen que sus raíces pudieran tener contacto con una mayordifusión de K asociada al riego. La menor significacióndel efecto K en este sitio (P < 0,08) es probable quesea debida a un mayor coeficiente de variación, posiblementeasociado a dicha inundación tardía. Además, enese sitio, el valor de Na intercambiable era relativamentealto (0,90 cmol kg-1), pudiendo haber sustituido al K enalgunas funciones dentro de la planta, ya sea en funcionesno específicas (osmoregulación), como tambiénespecíficas (Yoshida y Castaneda, 1969; Horie et al.,2007; Wakeel et al., 2011).
Conclusiones
En los tres sitios estudiados se encontró respuesta enrendimiento en grano a la fertilización con K, hasta una dosisde 30 kg ha-1 of K2O. La concentración foliar de K nocambió significativamente frente al agregado crecientede K.
Todo lo anterior amerita seguir estudiando la dinámicade este nutriente en este cultivo. Particularmente, aspectoscomplementarios como el tipo y cantidad de arcilla, así comoindicadores de fijación de K, podrían contribuir a la interpretaciónde la información de la dinámica del K en suelosinundados.
