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CONCEPTOS SOBRE FERTILIZACION NITROGENADA Y FOSFATADA EN EL CULTIVO DE MAIZ Espósito G.; Gesumaría J. y C. Castillo 1
Determinación del rendimiento en maíz El rendimiento rendimiento del cultivo cultivo de maíz en el Sur de Córdoba Córdoba está limitado entro otras, por las siguientes causas (Gesumaría et al., al., 2000):
Estrés hídrico Competencia de malezas Problemas físicos del suelo Disponibilidad de nutrientes Densidad y uniformidad de siembra Plagas y enfermedades
En térm términ inos os ecof ecofis isio ioló lógi gico cos s el rendi rendimi mien ento to de maíz maíz está está dete determ rmin inad ado o prin princi cipa palm lmen ente te por por el núme número ro fina finall de gran granos os logr lograd ados os por por unid unidad ad de superficie, el cual es función de la tasa de crecimiento del cultivo alrededor del período de floración (Andrade et al., 1996). Por lo tanto, para alcanzar altos rendimientos, el maíz debe llegar con un óptimo crecimiento a esa etapa; esto se logra logra con con cobe cobert rtur ura a tota totall del del suel suelo o y alta alta eficie eficienc ncia ia de conver conversi sión ón de radiación interceptada en biomasa. Cuando la disponibilidad hídrica no es una limi limita tant nte, e, la adec adecua uada da disp dispon onib ibil ilid idad ad de nutr nutrie ient ntes es,, aseg asegur ura a un buen buen crec crecim imie ient nto o del del cult cultiv ivo o y una una alta alta efic eficie ienc ncia ia de conv convers ersió ión n de radia radiaci ción ón interceptada.
Requerimientos nutricionales del cultivo El diagnostico de la fertilización del cultivo implica conocer las necesidades nutricionales para alcanzar un rendimiento objetivo y la capacidad del suelo de pro proveer veer eso esos nutr nutrie ient ntes es en la can cantida tidad d y el momen omento to adec adecu uado ado. Los Los requerimientos nutricionales de maíz se indican en las Tablas 1 y 2. Tabla 1. Requerimientos y extracción en grano de nutrientes para producir una tonelada de grano de maíz.
Docentes e Investigadores de Producción de Cereales. Facultad de Agronomía y Veterinaria. Universidad Nacional de Río Cuarto. TE: (0358)-4676159. (0358)-4676159. e-mail:
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Tabla 2. Requerimientos y extracción en grano de nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S) para distintos rendimientos de maíz.
Rendimien Absorción en to planta N P S kg/ha kg/ha 19 9000 36 36 8 26 12000 48 48 4 33 15000 60 60 0
Extracción en grano N
P kg/ha
S
131
27
16
174
36
22
218
45
27
En general, los suelos de la Región Pampeana presentan deficiencias de N y P, y en los últimos años se han observado deficiencias de azufre (S), como resultado de la intensificación de la agricultura (mayores rendimientos) y reducción de períodos bajo pastura.
Muestreo de suelos Como muestrear el suelo para determinar insuficiencias nutricionales: “Como una premisa básica, la calidad del resultado del laboratorio, depende en primer lugar de la calidad de la muestra entregada”. Para obtener una muestra apropiada se deberá:
Observar el terreno previo al muestreo y determinar diferencias en cuanto a relieve (loma, media loma y bajo), zonas anegables, cambios bruscos en la vegetación, color del suelo o si el lote ha tenido diferentes prácticas de labranza o cultivo. Cada sector deberá muestrearse y dosificarse, si es posible, independientemente para no cometer errores de sobre o subdosificación. Una vez que ha identificado (al menos visualmente) los diferentes sectores se tomará una muestra de 0-16 cm para determinar la
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cantidad de fósforo disponible del suelo y de 0-20 y 20-40 para determinar la cantidad de nitrógeno total disponible. Para determinar el contenido de N-NO3- en V6, se deberá tomar una muestra en la línea de siembra y tres en el entre surco. Las muestras deberán ser compuestas de por lo menos 20 tomas realizadas al azar mediante recorridos en zig-zag, siempre teniendo la precaución de tomar idéntica cantidad de suelo en cada punto de muestreo, evitando cercanías de alambrados, caminos y bebidas. Una vez obtenida la muestra, si el material es excesivo (alrededor de 500 gr de suelo son suficientes) se procede al mezclado del mismo, descartando una parte para trasladar menor cantidad de muestra. Las muestras para la determinación de N-NO3- deben mantenerse en ambiente frío (refrigerador portátil) desde la extracción en el campo hasta el laboratorio.
Nitrógeno En general, los métodos de diagnóstico para la fertilización nitrogenada pretenden predecir la probabilidad de respuesta a partir de la disponibilidad de N en suelo y/o en planta y el requerimiento previsto para un determinado nivel de rendimiento. Los métodos desarrollados para el cultivo de maíz incluyen el análisis de suelo en pre-siembra y al estado de 5-6 hojas de desarrollo del cultivo, y el análisis de planta en estadios tempranos y avanzados de desarrollo:
Métodos de diagnóstico 1. Disponibilidad de N-NO3- en pre-siembra. 2. Análisis de N-NO3- a 0-20 y 20-40 cm de profundidad al estado de 5-6
hojas desarrolladas. 3. Concentración de N-NO3- en savia. 4. Medición del índice de verdor de las hojas utilizando el medidor del índice de verdor Minolta SPAD 502. 5. Análisis de N-NO3- en la base de tallos a madurez fisiológica. 6. Modelos basados en el balance nitrogenado.
Momentos y formas de aplicación de fertilizantes nitrogenados La curva de acumulación de los nutrientes en el cultivo de maíz es similar a la de materia seca.
Figura 1: Curva de absorción de Nitrógeno (izquierda) y Fósforo (derecha) en maíz.
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Observando la Figura 1 se aprecia como a partir del estado de 6-8 hojas desarrolladas (30-50 días después de la emergencia), aumenta la demanda de N del cultivo de maíz. Por esta razón, la aplicación en este estado del cultivo o inmediatamente previa ha sido reportada como la de mayor eficiencia de uso de N. La Fig. 2 muestra los rendimientos obtenidos en un cultivo de maíz bajo SD con tres dosis de N aplicadas como urea a la siembra, al estado de 5 hojas desarrolladas o dividida (mitad a la siembra y mitad al estado de 5 hojas). La dosis de 50 kg/ha de N mostró una mayor eficiencia con la aplicación al estado de 5 hojas que con la aplicación a la siembra o dividida. Dosis mayores muestran respuestas decrecientes y resultan en eficiencias similares para los distintos momentos de aplicación.
Figura 3: Rendimientos de maíz con distintas dosis de N aplicadas como urea en tres momentos: Siembra, 5 hojas desarrolladas y Dividida (mitad siembra y mitad 5 hojas). (García 2000).
No obstante estos resultados y según el método de diagnóstico a utilizar la aplicación al momento de la siembra (aún en dosis elevadas) no es recomendable dado que los métodos que diagnostican las necesidades en V 6-8 cuentan con una mayor cantidad de información para determinar aportes de N, rendimiento potencial y con ello necesidades de N mas precisas. En este sentido el NP-Zea (Programa para el Cálculo de dosis de nitrógeno y fósforo en Maíz) recomienda realizar la fertilización nitrogenada al estado de V6-8 por la mayor correlación encontrada entre la humedad del suelo en este estadio y la respuesta a la fertilización (Figura 3). 2200 2
R = 0.90
) 1800 a h / 1400 g k (
2
R = 0.92
a 1000 t s e u 600 p s e R 200
80 - 0 160 - 0
-200 0
20
40
60
80
100
120
140
Agua úti l a 1 mt (mm)
Figura 3: Respuesta a la fertilización nitrogenada según la disponibilidad hídrica en V6-8 (Castillo et al. 1999)
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La eficiencia de uso de N de distintas fuentes nitrogenadas es similar cuando los fertilizantes son incorporados. Aplicaciones superficiales de N pueden resultar en perdidas por volatilización cuando se utiliza urea o fuentes que contengan urea, Bajo SD, las perdidas por volatilización son mayores que bajo labranza convencional debido principalmente a la mayor actividad ureásica de los residuos. La inmovilización/intercep-ción del N por el residuo representa una pérdida de N común a todos los fertilizantes nitrogenados con aplicaciones superficiales. La Fig. 4 muestra los rendimientos de maíz obtenidos con aplicaciones de urea, nitrato de amonio calcáreo (CAN) y UAN al voleo y superficiales a dos dosis equivalentes de N en un ensayo realizado en INTA Rafaela (Fontanetto, 1999). Las tres fuentes de N presentaron similares eficiencias de uso al ser incorporadas, y fueron superiores a las aplicaciones superficiales. Las aplicaciones superficiales muestran un mejor comportamiento para el CAN al voleo y el UAN chorreado que para la urea al voleo, posiblemente debido a mayores perdidas por volatilización de esta última fuente. La aplicación chorreada del fertilizante líquido reduce la superficie de contacto entre el fertilizante y el residuo disminuyendo la tasa de hidrólisis y, por lo tanto, la volatilización.
Figura 4: Rendimientos de maíz con 40 y 80 kg/ha de N aplicados a la siembra como urea, CAN y UAN en superficie o incorporados. Las aplicaciones superficiales de urea y CAN se hicieron al voleo en cobertura total mientras que el UAN se aplicó chorreado. El rendimiento del cultivo sin fertilizar fue de 6720 kg/ha. EEA INTA Rafaela, Santa Fe, Argentina (Fontanetto, 1999).
Factores que condicionan la respuesta a la fertilización. Disponibilidad hídrica El impacto de la fertilización en el rendimiento será mayor cuando la disponibilidad de agua en el momento de floración (diciembre-enero, dependiendo de la zona) no sea una limitante severa. En la Figura 5 se observa cómo en situaciones de balance hídrico menor a –50 mm (seco) los rendimientos son bajos y no hay respuesta a la fertilización. En ambientes con balance hídrico entre –50 y 50 mm (neutro) se ha observado respuesta a la dosis de 80 kg de urea/ha sin encontrar diferencias con la dosis de 160 kg urea/ha. Finalmente cuando la floración ocurrió en ambientes con balance hídrico superior a 50 mm (húmedo) los rendimientos son mayores y las diferencias fueron importantes entre las tres dosis probadas.
6 seco
12000 / g10000 k ( 8000 o t n 6000 e i m 4000 i d n e 2000 R 0 -150
neutro
húmedo
0 kg urea/ha
R2 = 62.4% 80 kg urea/ha R2 = 74.2% 160 kg urea/ha R2 = 80.2% -100
-50
0
50
100
150
Balance hídrico en floración (mm)
Figura 5: Rendimiento del cultivo, según dosis de urea, según el balance hídrico en floración (Castillo et al. 1999).
Disponibilidad de N-NO3La disponibilidad de NO3- en V6-8 explica la respuesta a la fertilización con urea según la condición hídrica ocurrida entre siembra y V 6-8. Como puede apreciarse en la Figura 6 (izquierda) en condiciones secas no hay diferencia entre dosis y por ejemplo en un suelo cuya concentración de nitratos es de 75 ppm cabría esperar una respuesta a la fertilización de 500 kg/ha para ambas dosis. Por el contrario en condiciones hídricas más favorables (derecha) se evidencia respuesta diferencial a las dosis empleadas siendo para el ejemplo anterior de 1320 kg/ha para la dosis de 80 kg urea y de 1900 kg/ha para la de 160 kg urea (Castillo et al. 1999). 3000
3000 80 - 0
2500 ) a h / 2000 g k ( a t 1500 s e u p1000 s e R 500
160 - 0
2
R = 0.64 2
R = 0.55
2500 ) a h / 2000 g k ( a t 1500 s e u p1000 s e R 500
2
80 - 0
R = 0.46
160 - 0
R = 0.71
2
0
0 0
50
100
150
200
Nitratos en 40 cm (ppm)
250
0
50
100
150
200
250
Nitratos en 40 cm (ppm)
Figura 6: Respuesta a la fertilización con 80 y 160 kg urea/ha según contenido de NO3- en V6-8 . A la izquierda y derecha baja y alta disponibilidad hídrica respectivamente.
Sistema de labranza Otro de los factores que explican la respuesta a la fertilización nitrogenada del cultivo de maíz es el sistema de laboreo del suelo empleado y el uso que se dé a los rastrojos del cultivo anterior. Como se aprecia en la Figura 10 la respuesta es diferencial según ambos aspectos. En este sentido la Siembra directa sin pastoreo (SD SP) ha permitido incrementar los rendimientos (por fertilización) en 43 qq/ha, mientras que en la
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situación con pastoreo (CP) esta diferencia alcanzó los 37 qq/ha. En SP la respuesta a la fertilización ha sido similar en LR y LC (23 y 24 qq/ha respectivamente),mientras que en LR CP se obtuvieron 8 qq/ha más de respuesta que en LC CP (28 y 20 qq/ha respectivamente). Existe un variada discusión entre científicos sobre este comportamiento diferencial. A este punto podemos decir que las causas se basan en diferencias en las condiciones hídricas, térmicas, físicas y físico-químicas del suelo como así también en la cantidad, forma y época de degradación de los rastrojos que cada tratamiento ha manifestado y que escapa al análisis del presente trabajo. De todos modos es importante resaltar que estas diferencias son de tal magnitud que no deben desconocerse al momento de realizar dosificaciones (Espósito et al. 2001). 80 71 70 60
61
59
58
55
50 a h / 40 q q 30
57
38
38 33
27
28
22 20 10 CP SD Con fertilizante
CP LR
CP LC
SP SD
SP LR
SP LC
Tratamientos
No fertilizante
Figura 10: Rendimientos promedios de maíz según sistema de labranza y pastoreo de los rastrojos en 3 ciclos productivos (6 años). CP: con pastoreo. SP: sin pastoreo. SD: siembra directa. LR: labranza reducida. LC: labranza convencional.
Cultivo antecesor El cultivo antecesor al cultivo de maíz explica, entre otras causas, la disponibilidad hídrica y nutricional al momento de la siembra por las siguientes causas: Relación C/N del rastrojo aportado Tipo y cantidad de malezas remanentes Longitud y tipo del barbecho realizado. Si bien este efecto implicaría un complejo análisis al momento de tomar decisiones la disponibilidad hídrica y nutricional en V 6-8 es el mejor indicador para realizar recomendaciones.
Fósforo La respuesta de los cultivos a la fertilización fosfatada depende del nivel de P disponible en suelo, pero también es afectada por factores del suelo, del cultivo y de manejo del fertilizante. Entre los factores del suelo, se destacan la textura, la temperatura, el contenido de materia orgánica y el pH; mientras que entre los del cultivo deben mencionarse los requerimientos y el nivel de rendimiento. El diagnóstico de la fertilización fosfatada se basa en el análisis de muestras de suelo del horizonte superficial utilizando un extractante adaptado a los
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suelos del área en evaluación. En la región pampeana, en general, el extractante utilizado es Bray 1. La dosis recomendada depende de la textura del suelo, nivel de P Bray, del rendimiento esperado y de la relación de precios grano/fertilizante. En este punto, debe tenerse en cuenta que existen dos criterios de recomendación: el de suficiencia y el de reconstrucción y mantenimiento. El criterio de suficiencia pretende satisfacer los requerimientos del cultivo a implantar mientras que el de reconstrucción y mantenimiento también incluye aportes para mejorar el nivel de P disponible en el suelo. Castillo et al. (1999) han reportado para suelos del Dpto. Río Cuarto (Córdoba) que las dosis de fósforo a emplear dependen del nivel crítico de P Bray I a siembra y la capacidad tampón de P del suelo (definida por la textura). El nivel crítico es el contenido de P que permite obtener el máximo rendimiento bajo la condición de máxima eficiencia económica en el uso del fertilizante. De este modo estos autores han propuesto ecuaciones del tipo: Dosis = (15.75 - P disponible) / 0.027 Es importante destacar que este tipo de ecuaciones deben ser calibradas para cada situación en particular dado que se debe caracterizar la potencialidad productiva del ambiente y la capacidad tampón de cada suelo. Es por ello que en el NP-Zea se establece el tipo de suelo, el rendimiento esperado y la relación de precios grano/fertilizante. La aplicación de los fertilizantes fosfatados debe hacerse a la siembra o antes de la siembra de manera tal que el P esté disponible para el cultivo desde la implantación. La reducida movilidad del ión ortofosfato y la retención (fijación, adsorción e inmovilización) del fertilizante fosfatado en el suelo requieren de la aplicación localizada del mismo, especialmente en suelos de bajo contenido de P disponible y en siembras tempranas. Sin embargo, en los últimos años, en ensayos realizados bajo siembra directa se han encontrado eficiencias de uso del P aplicado similares para aplicaciones al voleo anticipadas (más de 3 meses) y aplicaciones en bandas a la siembra (Mallarino, 1998).
Referencias
Andrade F., A. Cirilo, S. Uhart y M. Otegui. 1996. Ecofisiología del cultivo de maíz. Editorial La Barrosa-Dekalb Press. Castillo C; Espósito G.; Gesumaría J; Balboa R. y G. Tellería. 1999. Respuesta a la fertilización del cultivo de maíz ( Zea mays L.), en sistema de siembra directa, bajo distintas condiciones ambientales. Informe final presentado al CREA Río Cuarto Norte. Espósito G.; Gesumaría J.; Castillo C. y R. Balboa. 2001. Rendimiento de maíz en distintos sisemas de labranzas. Informe de estado de avance 20001 en el marco del Programa “Desarrollo de alternativas tecnológicas para la producción agropecuaria sustentable en el oeste de Río Cuarto”. SECYT UNRC.
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Fontanetto H. 1999. Maíz en la región central de Santa Fe. Actas "Seminario Diagnóstico de deficiencias de nitrógeno, fósforo y azufre en cultivos de la región pampeana". EEA INTA Balcarce. Balcarce, Buenos Aires, Argentina. García F. 2001. Fertilización de maíz en la región pampeana. En: www.fyo.com- Granos - Información - Especial de Maíz.htm. Gesumaría J.; Castillo C.; Espósito G. y R. Balboa. 2000. Software de aplicación para el cálculo de dosis de Nitrógeno y Fósforo en maíz. NP-Zea. Inscripto en la Dirección Nacional del D2erecho de Autor. Exp. Nº 97476 el 13/11/2000. Mallarino A. 1998. Métodos de fertilización con fósforo y potasio para maíz y soja en siembra directa: Recientes avances en el cinturón del maíz. Actas 6º. Congreso Nacional de AAPRESID. Mar del Plata, Buenos Aires, Argentina.
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