AIANBA. Efectos directos y residuales de la fertilización en maíz: Resultados de la red de nutrición CREA Sur de Santa Fe

Selección de los principales trabajos científicos originales expuestos en el último Congreso Nacional de Maíz: Generando Valor para un Futuro Sustentable organizado por AIANBA –Asociación de Ingenieros Agrónomos del Norte de la Provincia de Buenos Aires-.

EFECTOS DIRECTOS Y RESIDUALES DE LA FERTILIZACIÓN EN MAÍZ: RESULTADOS DE LA RED DE NUTRICIÓN CREA SUR DE SANTA FE

García F. 1; Boxler M. 2; Minteguiaga J. 2; Blanco H. 2; Houssay R. 2; Deza Marín G. 3; y Berardo A.4
1 INPOFOS Cono Sur, Av. Santa Fe 910, (1641) Acassuso, Buenos Aires, fgarcia@inpofos.org; 2 CREA Sur de Santa Fe, Venado Tuerto, Santa Fe, creassfe@waycom.com.ar; 3 ASP División Norte, Rosario, Santa Fe, gdezamarin@asp-arg.com.ar; y 4 Laboratorio Fertilab, Mar del Plata, Buenos Aires, aberardo@laboratoriofertilab.com.ar.

Abstract

Crop fertilization has direct effects on the crop being fertilized and residual effects in the following crops. Eleven long-term fertilization studies were established by the CREA Southern Santa Fe Region in 2000/01 to evaluate direct and residual effects of nitrogen (N), phosphorus (P), sulfur (S), and other nutrients (potassium, magnesium, boron, cupper and zinc) on crop yields. Five sites were under corn-wheat/soybean rotation and six sites under corn-soybean-wheat/soybean rotation. This paper reports the results obtained with corn during the first 5 years of experimentation including 4 corn seasons: 2000/01, 2002/03, 2003/04, and 2004/05. Treatments included: Check, PS, NS, NP, NPS, and Complete (NPS + other nutrients). Nutrient rates were estimated from nutrient extraction in grains, and were adjusted every year according to crop yields. Treatments were set in a randomized complete block design with three replicates. Plots were 25-30 m wide by 65-70 m long. Average responses for the 23 site/years were of 3523, 2233, 968 and 630 kg/ha for NPS, N, P, and S, respectively. Fertilization responses were significant in 21, 8, 6 and 5 site/yeas for N, P, S, and NPS, respectively. Grain yield responses increased along the seasons because of greater soil fertility differences among treatments. Response to N was significantly related to nitrate-N availability at planting (0-60 cm) + fertilizer-N (Yield = 5320.5 +36.5 N - 0.057 N2; R2 = 0.456, n=44). Relative corn yield (NS yield/NPS yield) was related with pre-plant soil Bray 1 P concentration at 0-20 cm depth, indicating a critical level of 15 mg/kg Bray 1 P above which P response was lower than 5%. Responses to S fertilization greater than 300 kg/ha of corn were observed in soils with pre-plant sulfate-S concentrations (0-20 cm) lower than 10 mg/kg.

Palabras clave/Key words: Maíz, fertilización a largo plazo, nitrógeno, fósforo, azufre/Corn, long-term fertilization, nitrogen, phosphorus, sulfur.

 

Introducción

La adecuada nutrición de los cultivos permite optimizar la eficiencia de uso de los recursos e insumos utilizados en la producción. Conocer y solucionar las deficiencias nutricionales de los cultivos permite ajustar las prácticas de manejo, específicamente de fertilización, para alcanzar los rendimientos máximos económicos. Generalmente, las respuestas a la fertilización se evalúan considerando los efectos directos para un ciclo de cultivo. Sin embargo, los efectos de las fertilizaciones no se circunscriben estrictamente al cultivo fertilizado sino que se expresan en efectos residuales en cultivos subsiguientes, como ha sido observado para fósforo (P) o azufre (S) en diversas experiencias en la región pampeana argentina.
En la campaña 2000/01, la región Sur de Santa Fe del movimiento CREA implantó una red de ensayos a largo plazo con un protocolo común, cuyos objetivos son i) determinar respuestas directas y residuales de los cultivos dentro de la rotación a la aplicación de nitrógeno (N), P, S y otros nutrientes (potasio, magnesio, boro, cobre y cinc) en diferentes ambientes de la región y ii) evaluar algunas metodologías de diagnóstico de la fertilización nitrogenada, fosfatada y azufrada en maíz, trigo/soja y soja de primera. En este escrito se presentan los resultados obtenidos con el cultivo de maíz en los primeros cinco años de la Red.

Materiales y Métodos

En la campaña 2000/01 se establecieron once ensayos de fertilización en lotes bajo siembra directa de varios años ubicados en establecimientos de distintos grupos CREA de la región Sur de Santa Fe en las provincias de Santa Fe, Córdoba y Buenos Aires. A partir del cultivo de maíz inicial en 2000/01, los ensayos se dividieron en dos grupos: un grupo con rotación maíz-trigo/soja (5 sitios) y otro grupo con rotación maíz-soja-trigo/soja (6 sitios). Este trabajo incluye los resultados de 4 campañas de maíz: 2000/01, 2002/03, 2003/04, y 2004/05, con un total de 23 sitios experimentales en las cuatro campañas (23 sitios-año), ya que tres sitios no pudieron ser cosechados en 2000/01 por efectos de granizo y un sitio se elimino en la campaña 2004/05.
Las dosis de nutrientes de los seis tratamientos de fertilización se establecieron como las necesarias para cubrir la extracción de nutrientes en grano (Tabla 1), y se variaron año a año según los rendimientos de los cultivos. Cuando el cultivo fue soja de primera no se incluyo N en ningún tratamiento. Los tratamientos se realizan anualmente siempre sobre las mismas parcelas. En todos los sitios, los tratamientos se dispusieron en un diseño en bloques completos aleatorizados con tres repeticiones en parcelas de 25-30 m de ancho por 65-70 m de largo.
En el cultivo de maíz, se muestrean en pre-siembra tratamientos selectos para determinar P Bray 1 en capa superficial (0-20 cm); y N-nitratos y S-sulfatos a 0-20, 20-40 y 40-60 cm de profundidad. Se evalúa el contenido de agua del suelo de 0 a 100 cm de profundidad en el tratamiento 5 (NPS) a la siembra, en floración y a madurez fisiológica. Al estado de 5-6 hojas desarrolladas (V5-6 según la escala de Ritchie et al., 2003), se determina la concentración de nitratos en jugo de base de tallos (NO3 JBT) utilizando un equipo Nitrachek, y el índice de verdor (IV) en la última hoja expandida utilizando un Minolta SPAD 502, en los tratamientos PS y NPS. El IV también se determina en floración en la hoja de la espiga. Se calcula el índice de suficiencia de N (ISN) como el cociente entre el IV del tratamiento PS y el IV del tratamiento NPS. A cosecha se determina el rendimiento y la humedad de grano. Los rendimientos reportados se han corregido al 14.5% de humedad.

Resultados

Las adecuadas condiciones climáticas registradas durante las cuatro campañas de maíz permitieron alcanzar rendimientos elevados y buenas respuestas a la fertilización (Fig. 1). Las respuestas promedio para los 23 sitios-año fueron de 3523, 2233, 968 y 630 kg/ha para NPS, N, P, y S, respectivamente. Las respuestas a la fertilización se incrementaron a lo largo de los años por las diferencias en fertilidad acumulada entre tratamientos. Debe considerarse que los tratamientos Testigo no han recibido fertilización en los últimos cinco años mientras que los fertilizados reciben aplicaciones de N, P y/o S u otros nutrientes todos los años en dosis cercanas al nivel de extracción de nutrientes en grano. El hecho de que año a año se repita el mismo tratamiento sobre la misma parcela genera efectos residuales de los nutrientes aplicados y podría afectar la condición general del suelo ya que 1) mayores rendimientos en grano están asociados a mayores acumulaciones de rastrojo y, por lo tanto, a una mayor incorporación de carbono (C) al suelo; y 2) la mejor nutrición resulta en un mayor crecimiento y proliferación de raíces. La suma de estos efectos podría resultar en un ambiente edáfico de mejor calidad para el crecimiento de los cultivos.
Se encontraron respuestas significativas a N, P, S y NPS en 21, 8, 6 y 5 sitios-año, respectivamente. La frecuencia y nivel de las respuestas se incrementó en las últimas campañas sosteniendo la hipótesis de un ambiente edáfico de mayor calidad según lo discutido en el párrafo anterior. Así, las respuestas a la interacción NPS no se observaron en las dos primeras campañas evaluadas (2000/01 y 2002/03), pero se registraron en el 100% de los sitios-año en la campaña 2004/05. La aplicación de otros nutrientes (potasio, magnesio, boro, cobre y cinc) no afectó los rendimientos: no se observaron diferencias significativas entre los tratamientos NPS y Completo en ninguno de los 23 sitios-año.
La respuesta a N se relacionó con la disponibilidad de N-nitratos a 0-60 cm + N aplicado como fertilizante (Fig. 2). Con la relación estimada (Rendimiento = 5320.5 +36.5 N - 0.057 N2; R2 = 0.456, n=44), se alcanzarían rendimientos de 10000 kg/ha con disponibilidades de N a la siembra de 177 kg/ha, mientras que para lograr 11000 kg/ha se necesitarían 265 kg/ha de N disponible a la siembra. La misma relación se puede utilizar para determinar dosis de aplicación rentables. Si, por ejemplo, se considera un suelo con una disponibilidad de N-nitratos (0-60 cm) a la siembra de 100 kg/ha, se puede estimar que aplicaciones de hasta 100 kg/ha de N fertilizante (total de 200 kg/ha de N disponible + N fertilizante) podrían ser rentables ya que se obtendría un incremento en rendimiento de 1946 kg/ha, es decir 19.4 kg maíz/kg N aplicado. La respuesta de indiferencia sería de 12.7 kg maíz por kg de N para precios de urea de U$ 380 por tonelada y de maíz de U$ 65 por tonelada.
No se encontraron relaciones significativas entre el IV determinado en V6 o a floración con los rendimientos o respuestas a N, ya sea expresadas en términos absolutos como relativos. El NO3 JBT se relacionó significativamente con los rendimientos relativos (Rendimiento Tratamiento PS/Rendimiento Tratamiento NPS), indicando que para alcanzar el 90% del rendimiento máximo el valor de NO3 JBT debería ser de 2000 mg/kg o superior. Esta metodología de NO3 JBT requiere de una cuidadosa atención en su determinación y la calibración a nivel local. Por otra parte, en la relación encontrada, las variaciones en NO3 JBT resultan en cambios menores en el Rendimiento Relativo, lo que indicaría que es una relación de muy baja sensibilidad y, por lo tanto, de uso limitado como herramienta de diagnóstico.
Los rendimientos relativos de maíz en las cuatro campañas se relacionaron con las concentraciones de P Bray 1 (Fig. 3). Las líneas vertical y horizontal de la Fig. 3 separan los sitios con P Bray 1 menor o mayor de 15 mg/kg y de rendimiento relativo menor y mayor del 95%, respectivamente. La separación en cuadrantes indica que con niveles de P Bray 1 menores de 15 mg/kg se observaron respuestas significativas a P en un 87% de los casos, mientras que en los sitios con P Bray 1 superior a 15 mg/kg no se observaron respuestas significativas en el 83% de los casos.
La Fig. 4 muestra la relación entre la concentración de S-sulfatos a 0-20 cm de profundidad y la respuesta a la fertilización azufrada. El mismo tipo de análisis realizado para el caso de P, indica que con niveles de S-sulfatos menores de 10 mg/kg se encontraron respuestas superiores a 300 kg/ha de maíz en un 100% de los casos, mientras que en los sitios con concentración de S-sulfatos mayor de 10 mg/kg no hubo respuestas significativas en un 87% de los casos. Este nivel crítico de 10 mg/kg de S-sulfatos debe ser considerado cuidadosamente ya que en otras experiencias regionales no se ha verificado una relación significativa entre concentración de S-sulfatos a la siembra y respuesta a la fertilización azufrada.

Conclusiones

· Se encontraron respuestas significativas a N, P, S y NPS en 21, 8, 6 y 5 sitios-año, respectivamente.
· La aplicación de otros nutrientes (potasio, magnesio, boro, cobre y cinc) no afectó los rendimientos.
· Las respuestas promedio para los 23 sitios-año fueron de 3523, 2233, 968 y 630 kg/ha para NPS, N, P, y S, respectivamente.
· Las respuestas a la fertilización se incrementaron a lo largo de los años, indicando diferencias en fertilidad acumulada entre tratamientos.
· Los rendimientos se relacionaron significativamente con la disponibilidad de N-nitratos a 0-60 cm en pre-siembra, estimándose rendimientos de 10000 kg/ha con 177 kg/ha de N disponible a la siembra (N suelo + N fertilizante).
· No se encontraron relaciones significativas entre el IV determinado en V6 o a floración con los rendimientos o respuestas a N.
· La concentración de nitratos en jugo de base de tallos en V6 (NO3 JBT) se relacionó significativamente con los rendimientos relativos (Rendimiento Tratamiento PS/Rendimiento Tratamiento NPS). El valor de NO3 JBT debería ser de 2000 mg/kg o superior para alcanzar el 90% del rendimiento máximo.
· Los niveles de P Bray 1 y de S-sulfatos a 0-20 cm en pre-siembra se relacionaron con los rendimientos relativos de maíz sin P y S, respectivamente. El umbral crítico de P se determinó en 15-16 mg/kg P Bray 1 y el de S-sulfatos (0-20 cm) en 10 mg/kg S-sulfatos.

Agradecimientos

· A todos los productores y personal de los establecimientos que implantaron los ensayos y participan en este proyecto.
· A Agroservicios Pampeanos (ASP) por su permanente apoyo en la realización de esta Red de Nutrición.

Referencias

Ritchie S., J. Hanway y G. Benson. 2003. Como se desarrolla una planta de maíz.. Reporte Especial No. 48. Iowa State University, EE.UU. Traducción al español, INPOFOS Cono Sur, Argentina.

Tabla 1. Rangos de dosis de nutrientes aplicadas a los cultivos anualmente en los seis tratamientos establecidos en los sitios experimentales. En soja de primera no se aplica nitrógeno.

Tratamiento	Testigo	PS	NS	NP	NPS	Completo
	Nutrientes (kg/ha)
N		10-18	90-175	90-175	90-175	90-175
P		20-37		20-37	20-37	20-37
S		19-25	19-25		19-25	19-25
K						0-18
Mg						10-13
B						1
Cu						2
Zn						4

Fig. 1. Rendimientos promedios de maíz para los seis tratamientos en cuatro campañas desde la instalación de los ensayos en 2000/01. Los datos de las campañas 2002/03 (5 sitios) y 2004/05 (4 sitios) corresponden a la rotación maíz-trigo/soja y los de las campañas 2003/04 (6 sitios) a la rotación maíz-soja-trigo/soja. Los tratamientos de fertilización se repiten siempre sobre las mismas parcelas.

Fig. 2. Rendimiento en función de la disponibilidad de N-nitratos en el suelo a 0-60 cm en pre-siembra. Ensayos Maíz 2000/01, 2002/03, 2003/04 y 2004/05. Red de Nutrición CREA Sur de Santa Fe.

Fig. 3. Rendimiento relativo en función del nivel de P Bray 1 en suelo en pre-siembra a 0-20 cm. Ensayos Maíz 2000/01, 2002/03, 2003/04 y 2004/05. Red de Nutrición CREA Sur de Santa Fe (n=23). La línea vertical indica el nivel de P Bray 1 de 15-16 mg/kg y la horizontal el rendimiento relativo de 0.95.

Fig. 4. Respuesta en función de la disponibilidad de S-sulfatos en suelo en pre-siembra a 0-20 cm. Ensayos Maíz 2000/01, 2002/03, 2003/04 y 2004/05. Red de Nutrición CREA Sur de Santa Fe (n=23). La línea vertical indica el nivel de S-sulfatos de 10 mg/kg y la horizontal una respuesta de 300 kg/ha.