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Key Elements for Plant Nutrition02:35

Key Elements for Plant Nutrition

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Like all living organisms, plants require organic and inorganic nutrients to survive, reproduce, grow and maintain homeostasis. To identify nutrients that are essential for plant functioning, researchers have leveraged a technique called hydroponics. In hydroponic culture systems, plants are grown—without soil—in water-based solutions containing nutrients. At least 17 nutrients have been identified as essential elements required by plants. Plants acquire these elements from the...
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Microorganisms in Agriculture and Food industry01:27

Microorganisms in Agriculture and Food industry

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Microorganisms play a crucial role in agriculture and the food industry, contributing to soil fertility, crop protection, and food production. Their functions range from nitrogen fixation and biopesticide production to fermentation and food preservation, making them indispensable to sustainable farming and food safety.Role in AgricultureNitrogen-fixing bacteria, such as Rhizobium (symbiotic) and Azotobacter (free-living), convert atmospheric nitrogen into ammonia through biological nitrogen...
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The Roles of Bacteria and Fungi in Plant Nutrition02:11

The Roles of Bacteria and Fungi in Plant Nutrition

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Plants have the impressive ability to create their own food through photosynthesis. However, plants often require assistance from organisms in the soil to acquire the nutrients they need to function correctly. Both bacteria and fungi have evolved symbiotic relationships with plants that help the species to thrive in a wide variety of environments.
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The Phosphorus Cycle01:21

The Phosphorus Cycle

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Unlike carbon, water, and nitrogen, phosphorus is not present in the atmosphere as a gas. Instead, most phosphorus in the ecosystem exists as compounds, such as phosphate ions (PO43-), found in soil, water, sediment and rocks. Phosphorus is often a limiting nutrient (i.e., in short supply). Consequently, phosphorus is added to most agricultural fertilizers, which can cause environmental problems related to runoff in aquatic ecosystems.
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The Soil Ecosystem02:23

The Soil Ecosystem

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Plants obtain inorganic minerals and water from the soil, which acts as a natural medium for land plants. The composition and quality of soil depend not only on the chemical constituents but also on the presence of living organisms. In general, soils contain three major components:
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  11. 11 Años De Fertilización Con Liberación Controlada De Potasio Rediseñaron Los Ecosistemas De Maíz E Impulsaron La Calidad Sostenible Del Suelo: Conocimientos De Las Interacciones Físico-químico-biológicas
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11 años de fertilización con liberación controlada de potasio rediseñaron los ecosistemas de maíz e impulsaron la calidad sostenible del suelo: conocimientos de las interacciones físico-químico-biológicas

Pingan Liu1, Heping Chen1, Xingchen Li1

  • 1National Engineering Research Center for Efficient Utilization of Soil and Fertilizer Resources, College of Resources and the Environment, Shandong Agricultural University, Tai'an, 271018, China.

Journal of environmental management
|September 6, 2025

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Resumen
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Palabras clave:
Fertilizante de potasio de liberación controladaEl maízEstructura de la comunidad microbianaCalidad del suelo

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El fertilizante de liberación controlada de cloruro de potasio (CRK) mejora la calidad del suelo y el rendimiento del maíz en comparación con el KCl convencional. El CRK mejora las propiedades del suelo y la adaptabilidad microbiana, promoviendo la agricultura sostenible.

Área de la Ciencia:

  • Ciencias Agrícolas
  • Ciencias del suelo
  • Agronomía

Sus antecedentes:

  • El uso excesivo de fertilizantes convencionales de cloruro de potasio (KCl) degrada el suelo a través de la compactación y la salinización.
  • El fertilizante de cloruro de potasio de liberación controlada (CRK) ofrece beneficios potenciales para la productividad de los cultivos y la salud del suelo, pero su impacto en la calidad del suelo (QS) requiere más investigación.

Objetivo del estudio:

  • Evaluar los efectos a largo plazo de la sustitución de fertilizantes CRK en el índice de calidad del suelo (SQI) y el rendimiento del maíz.
  • Comparar la eficacia de las diferentes tasas de sustitución de CRK (0%, 50%, 100%) frente a la aplicación de KCl convencional y sin K.

Principales métodos:

  • Experimento de campo durante 11 años (2014-2024) con cuatro tratamientos de fertilización K: sin K (CK), KCl convencional (CRK0), sustitución de CRK al 50% (CRK0.5) y sustitución de CRK al 100% (CRK1).
  • Evaluación de los componentes de la calidad del suelo, incluida la capacidad de retención de agua, la actividad enzimática, el equilibrio ácido-base, el carbono orgánico y la estructura de la comunidad microbiana (modularidad bacteriana y fúngica).
  • Análisis de las tendencias del rendimiento del maíz y correlación con el SQI utilizando modelos de ecuaciones estructurales.

    • Principales resultados:

    • La sustitución de fertilizantes CRK mejoró significativamente la capacidad de retención de agua del suelo, la actividad enzimática, el equilibrio ácido-base y la reserva de carbono orgánico en comparación con el KCl convencional.
    • Los tratamientos de CRK mejoraron la adaptabilidad ambiental microbiana y la eficiencia de secuestro de nutrientes, aumentando la modularidad de la comunidad bacteriana y fúngica, mejorando así la SQ.
    • El rendimiento del maíz mostró una tendencia en forma de campana, con el rendimiento más alto por debajo de CRK0,5. La sustitución de CRK aumentó significativamente el SQI y el rendimiento del maíz en comparación con el KCl convencional.

    Conclusiones:

    • La aplicación a largo plazo del fertilizante CRK mejora sustancialmente el índice de calidad del suelo (SQI) y el rendimiento del maíz, con el SQI más alto observado en el tratamiento CRK1.
    • La sustitución de fertilizantes CRK es una estrategia viable para mejorar la productividad del suelo y promover el desarrollo agrícola sostenible, en particular en las tierras de cultivo de rendimiento medio y bajo.
    • El uso racional del fertilizante CRK contribuye a salvaguardar la seguridad alimentaria y a mitigar los problemas de degradación del suelo asociados con el KCl convencional.