Agronomía

Fertilidad del azufre para la producción de cultivos

Crop Insights escrito por el doctor 1 Mark Jeschke, el doctor 2 Keith Diedrick y el doctor 3 Matt Clover.

Resumen

  • El azufre es un nutriente esencial para la producción de cultivos, a menudo, se sitúa solo por detrás del nitrógeno, el fósforo y el potasio en términos de cantidad consumida. 

  • El aumento de la eliminación debido al mayor rendimiento de los cultivos, combinado con la reducción de los aportes procedentes de la deposición atmosférica y de otras fuentes, ha aumentado la prevalencia de las deficiencias de azufre. 

  • Los suelos arenosos y con poca materia orgánica son los que corren mayor riesgo de sufrir una carencia de azufre.  

  • Las plantas absorben el azufre en forma de sulfato, un anión que es móvil en el suelo y está sujeto a pérdidas por lixiviación o volatilización, al igual que el nitrato. 

  • La alfalfa y la colza tienen grandes necesidades de azufre y es más probable que respondan a los fertilizantes de azufre, especialmente en suelos arenosos. 

  • El maíz y la soja no siempre responden a los fertilizantes de azufre, pero las respuestas de rendimiento pueden ser considerables en los casos en que el azufre es deficiente. 

  • Estudios recientes han revelado una mayor frecuencia de respuestas positivas de rendimiento a la fertilización con azufre en el maíz.  

Introducción

 El azufre es uno de los 16 elementos esenciales para la producción de cultivos.  Suele considerarse un macronutriente secundario (junto con el calcio y el magnesio), pero es esencial para el máximo rendimiento y calidad de los cultivos.  A menudo, el azufre se sitúa justo por detrás del nitrógeno, el fósforo y el potasio en términos de cantidad consumida. El azufre es un componente de los aminoácidos cisteína y metionina, por lo que es esencial para la síntesis de proteínas en las plantas.  Las plantas contienen una gran variedad de otros compuestos orgánicos de azufre, como el glutatión, los sulfolípidos y los compuestos secundarios de azufre, que desempeñan un importante papel en la fisiología y la protección contra el estrés ambiental y las plagas.

Históricamente, la fertilidad del azufre no ha sido una preocupación importante para los agricultores en la mayoría de los suelos, ya que la materia orgánica del suelo, la deposición atmosférica, la aplicación de estiércol y el azufre incidental contenido en los fertilizantes han suministrado normalmente suficiente azufre para la producción de cultivos.  Sin embargo, la reducción de la cantidad de azufre provocada por estos factores, combinada con el aumento de la eliminación de azufre con un mayor rendimiento de los cultivos, ha hecho que las deficiencias de azufre sean más comunes. 

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El amarillamiento entre las venas de las hojas es un síntoma de deficiencia de azufre en el maíz. 

Elementos esenciales para la producción de cultivos 

  • Suministrados por el aire y el agua: carbón, hidrógeno y oxígeno

  • Macronutrientes primarios: nitrógeno, fósforo y potasio 

  • Macronutrientes secundarios: azufre, calcio, magnesio 

  • Micronutrientes: boro, cloro, cobre, hierro, manganeso, molibdeno, zinc 

Fuentes de Azufre

Materia orgánica

El azufre puede estar presente en los suelos en varias formas orgánicas e inorgánicas.  En los suelos agrícolas bien drenados, el azufre orgánico suele representar más del 95% del azufre total, aunque este porcentaje puede variar mucho según el tipo de suelo.  El azufre orgánico se convierte en sulfato inorgánico a través de la mineralización, haciéndolo disponible para la absorción de las plantas.  La mineralización es la principal fuente de azufre disponible para las plantas en los suelos no fertilizados.  El contenido en materia orgánica del suelo afecta, en gran medida, a la cantidad de azufre disponible para el cultivo a través de la mineralización.  Un uno por ciento de materia orgánica suministrará alrededor de 0,9-1,4 kg de azufre disponible anualmente. 

Los procesos microbianos responsables de la mineralización del azufre dependen, en gran medida, de las condiciones del suelo.  Los suelos cálidos y húmedos son mucho más propensos para la actividad microbiana del suelo que los suelos fríos o saturados.  La siembra temprana en suelos más fríos puede reducir la disponibilidad de azufre durante las primeras etapas de crecimiento.  Esto puede dar lugar a síntomas de deficiencia de azufre al principio de la temporada de crecimiento, que acabarán desapareciendo cuando el azufre esté más disponible debido al aumento de la actividad microbiana a medida que los suelos se calienten.  

Al igual que el nitrato, el sulfato es un anión, lo que lo hace que sea móvil en el suelo y está sujeto a pérdidas por lixiviación.  Las precipitaciones frecuentes pueden desplazar el sulfato hacia abajo en el perfil del suelo, haciéndolo inaccesible para las plantas, especialmente, para las plantas jóvenes con sistemas de raíces pequeños y poco profundos.  En suelos saturados, el sulfato puede reducirse a sulfuro de hidrógeno y perderse en la atmósfera. 

Minerales del suelo 

El azufre inorgánico contenido en los minerales del suelo suele ser mucho menos abundante que el azufre orgánico en la mayoría de los suelos agrícolas.  Sin embargo, las formas inorgánicas reducidas, como los sulfuros, pueden ser una fuente importante de azufre en los suelos donde están contenidos en el material primario.  Los compuestos reducidos de azufre deben ser oxidados a sulfato por los microorganismos del suelo o por procesos químicos para que estén disponibles para la absorción de los cultivos. 

Deposición atmosférica 

La contaminación industrial, a pesar de sus innumerables efectos negativos, ha aportado un beneficio para la producción agrícola en algunas zonas como fuente de azufre.  El azufre se emite a la atmósfera principalmente a través de la quema de combustibles fósiles.  Estas emisiones pueden viajar largas distancias en la atmósfera y finalmente se depositan, a menudo durante las precipitaciones, como dióxido de azufre o como sulfatos.  Los esfuerzos para controlar la contaminación atmosférica han reducido en gran medida la cantidad de emisiones de azufre y, en consecuencia, la cantidad de deposición de azufre de la atmósfera.  Este cambio ha sido mayor en las regiones del este de Estados Unidos (Imagen 1) y Canadá (Imagen 2), donde la deposición de las emisiones industriales aportaba grandes cantidades de azufre al suelo. Sin embargo, se han producido pocos cambios en los estados y provincias occidentales, donde la deposición atmosférica nunca fue una fuente sustancial de azufre en primer lugar. 

Estiércol

La aplicación de estiércol puede ser una importante fuente de azufre para los suelos.  La mayor parte del estiércol del ganado contiene aproximadamente entre un 0,25% y un 0,30% de azufre.  Sin embargo, el contenido de azufre es mayor en el estiércol de oveja (0,35%) y en el de ave (0,50%).  La reducción del número de explotaciones ganaderas ha eliminado el estiércol como fuente de azufre en muchas zonas. 

Agua de riego 

El agua de riego puede ser una fuente importante de azufre para la producción de cultivos, y, en algunos casos, proporciona suficiente azufre para satisfacer las necesidades de los cultivos.  Sin embargo, las fuentes de agua pueden variar mucho en su contenido de sulfatos.  Los agricultores deben analizar su suministro de agua para determinar con precisión la concentración de azufre.