Fertilización con Dosis Variable. Optimizando la Eficiencia de Uso del Agua y del Nitrógeno de Maíz

artículos
Maria del Pilar Muschietti Piana; Pablo Cipriotti, Mauricio Niborski y Susana Urricariet FAUBA, muschiet@agro.uba.ar

 

La tecnología de fertilización variable es una propuesta alternativa para aumentar la eficiencia en el uso de los nutrientes. Numerosas evidencias muestran para el maíz una relación inversa entre las dosis de fertilización y la eficiencia de uso del nitrógeno, adonde las mayores eficiencias se observan con las dosis más bajas y a medida que aumentan el rendimiento, esa eficiencia disminuye. Dada la heterogeneidad en el terreno, distintas áreas presentan distinto potencial de rendimiento y por lo tanto precisan distintos niveles de nitrógeno para alcanzar el óptimo económico. Así, una aplicación con una dosis uniforme de N para todo el lote supondrá que algunas áreas tendrán un exceso de N porque el cultivo no podría aprovecharlo, y otras no dispondrán de N suficiente para aprovechar el potencial de ese sitio, porque tenga por ejemplo, mas agua disponible.

En base a esta heterogeneidad se propone la tecnología de aplicación de dosis variable de nitrógeno como una alternativa para aumentar la eficiencia agronómico del N, maximizar el beneficio económico del uso de fertilizantes nitrogenados, y a la vez reducir el riesgo de aumento de los nitratos en los acuíferos por lixiviación ante dosis superiores a la óptima.

Normalmente las zonas más productivas de un lote determinado exigen aplicaciones mayores de fertilizantes nitrogenados para optimizar el uso del N, y a la inversa, se deben disminuir las mismas en las zonas de menor productividad. De tal modo, se podría incrementar la eficiencia de uso del nitrógeno en el lote entero, que normalmente posee zonas de mayor y de menor potencial.

Estas zonas de distinto potencial muchas veces están relacionadas a la economía del agua. Para implementar prácticas de manejo que mejoren la productividad, deben interactuar los principales componentes, particularmente la eficiencia de utilización y absorción de N y de agua. Ambas eficiencias se definen como la cantidad producida de granos por unidad de N disponible para el cultivo y por unidad de agua consumida respectivamente.

Como la disponibilidad de agua del suelo es crítica para una producción eficiente de maíz, al aumentar la eficiencia de uso de agua afectará la del uso del N en forma conjunta, logrando así aumentar más que proporcionalmente la productividad del cultivo.

El objetivo del trabajo fue evaluar la eficiencia de uso del agua y nitrógeno del maíz según zonas de manejo con tecnología de fertilización de dosis variable y uniforme de nitrógeno.

 

Materiales y Métodos

En un establecimiento ubicado en Vedia, Prov. Bs. As. se seleccionaron 4 lotes de producción de maíz (campaña 2008-2009). En cada lote se discriminaron zonas de manejo (ZM) en base a mapas de suelos (escala 1:6000) y mapas de rendimiento propios del establecimiento (últimos 6 años) e imágenes satelitales. El experimento constó de 5 tratamientos y 4 repeticiones, cada una de estas últimas era el lote objeto del estudio. Además se estableció una franja testigo sin aplicación de N.

Los tratamientos fueron una combinación de la posición topográfica, densidad de siembra y fertilización (Tabla 1). La dosis de N de la media-loma corresponde a la expectativa de rendimiento y N disponible promedio del lote. Se denominó "dosis uniforme" a la dosis de N correspondiente al promedio del lote e igual en Loma, Media Loma y Bajo. Se denominó "dosis variable" a los tratamientos que recibieron la dosis de N según criterio de fertilización variable. Este criterio fue de reducir la dosis uniforme en un 40 % en las lomas, o zonas de baja productividad. Al contrario, en los bajos o zonas de alta productividad se aumento la dosis en un 25%. Las dosis de N de todos los tratamientos se estimaron por el método del balance de N.

Para la aplicación de las dosis establecidas de fertilización se utilizó una fertilizadora adaptada para la dosificación variable con DGPS. La distribución de la urea usada como fertilizante fue al voleo. Previo a la siembra además se uso superfosfato triple la siembra. El híbrido utilizado fue DK747 MGRR2, el cultivo antecesor fue soja de segunda sembrada en siembra directa (últimos 9 años).

 

Tabla 1: Tratamientos de fertilización y densidad de siembra del maíz por posición topográfica.

Tratamiento Zona de Manejo Densidad siembra Dosis N
    pl m-2 kg N ha-1
Dosis variable Loma 5,5 60
Dosis uniforme Loma 5,5 99
Dosis uniforme Media-loma 7,2 99
Dosis variable Bajo 8,1 124
Dosis uniforme Bajo 8,1 99

 

El muestreo de suelo y cultivo fue por zonas de manejo. Se extrajeron muestras de suelo hasta 1,5 m de profundidad a intervalos de 30cm previo a la fertilización y luego de la cosecha del maíz para determinar el contenido de N disponible a la siembra y el residual. Se cuantificó la biomasa aérea (rastrojo + grano) del maíz y se determinó el contenido de N en cada componente

El N disponible para el maíz estaba compuesto por el N del fertilizante y el N mineralizado durante el ciclo del cultivo. La eficiencia de uso del N en grano es el producto de las eficiencias de utilización y de absorción del N. La eficiencia de utilización de N es el cociente entre el rendimiento en grano y el N absorbido por el cultivo (rastrojo + grano) y la eficiencia de absorción es el cociente entre el N absorbido por el cultivo y el N disponible. La eficiencia en el uso del agua es el cociente de la biomasa total producida por el maíz y la lámina de agua total (mm). La lámina de agua total fue obtenida por la diferencia de la lámina de agua a la siembra y a cosecha (0-1,5 m), más las precipitaciones totales ocurridas durante el ciclo del cultivo.

 

Resultados

El rendimiento de maíz con dosis variable en la loma fue superior que con la dosis uniforme, que fue mayor, contrariamente a lo reportado por otros autores en estudios similares. En el bajo, los rendimientos con dosis variables fueron mayores que con la dosis uniforme, conforme a lo esperado ya que la dosis aplicada de N fue mayor. El N inicial resultó similar entre dosis variable y uniforme, mientras que el N disponible fue mayor en dosis uniforme que en dosis variable en las lomas LDV. En los bajos, no hubo diferencias significativas en el N inicial y disponible entre las tecnologías de fertilización. En las lomas, el N residual y N en grano fueron similares entre tecnologías de fertilización. En los bajos, el N en grano fue mayor en dosis variable que en uniforme (Tabla 2).

 

Figura 1. Rendimientos de maíz y N absorbidos por el cultivo (grano y rastrojo) para cada tratamiento. Cada valor es el promedio de cuatro repeticiones (lotes).

 

 

Tabla 2. Nitrógeno inicial, disponible, y residual en el suelo, y nitrógeno acumulado en rastrojo y grano del maíz según tratamiento.

  Suelo Cultivo
Tratamientos N inicial N disponible N residual N rastrojo N grano
kg N-NO3/ha kg N/ha
Loma dosis variable 59 152 39 26,8 105,3
Loma dosis uniforme 76 208 58 32,8 113,2
Media loma 83 322 76 69 167,5
Bajo dosis variable 108 399 59 73,6 169,9
Bajo dosis uniforme 115 380 65 70 133,8

 

En las zonas de baja productividad, las eficiencias de utilización, absorción y uso del N en grano resultaron mayores con la tecnología de dosis variable respecto a la de dosis uniforme. La Eficiencia de uso de N en el grano estuvo inversamente relacionada a la dosis aplicada de N. La Eficiencia de uso del agua con dosis variable superó en un 21 % a la de dosis uniforme; y en los bajos, la tecnología de dosis variable resultó mayor en un 14 % a la de dosis uniforme para esa zona de manejo. Sin embargo, en los bajos, la Eficiencia de uso de N no presentaron diferencias significativas entre las tecnologías de fertilización (Tabla 3).

 

Tabla 3: Eficiencia de utilización de N en grano, eficiencia de absorción de N, y eficiencia de uso del N en grano y del agua por el maíz según tratamientos

Tratamiento Absorción N Eficiencias
Utilización N
Uso N Uso Agua
  Kg N planta kg/Nd Kg grano kg/Nd kg /ha /mm
 Loma dosis variable 0,76 64,4 48,9 31,3
Loma dosis uniforme 0,59 50,6 29,5 25,8
Media loma 0,9 51,1 46,5 46,1
Bajo dosis variable 0,73 56,8 41,5 48
Bajo dosis uniforme 0,62 55,7 34,7 42,1

 

En las zonas de bajo potencial productivo (lomas), la eficiencia de uso promedio resultó un 66 % mayor en la fertilización con dosis variable respecto a la de dosis uniforme. Estos resultados son explicados por las diferencias detectadas en sus componentes entre las tecnologías de fertilización, la eficiencia de utilización y de absorción en dosis variable en la loma superó en promedio un 27 % y un 29 % a la obtenida en dosis uniforme en la misma zona de manejo respectivamente. Paralelamente, en las lomas, el rendimiento presentó una relación lineal positiva con la eficiencia de uso de N. Esto podría explicar la menor respuesta en el rendimiento del cultivo en las lomas con dosis variable, dada la relación negativa entre eficiencia de uso y dosis aplicada de N. Es decir, que en las zonas de manejo con restricciones en la oferta hídrica, ante un mayor Nd generado por la mayor dosis de N aplicado con tecnología DU, el cultivo no logró traducirlo en incrementos en la producción de granos. A su vez, la eficiencia de uso del agua en la loma resultó mayor en con dosis variable que con dosis uniforme. Esto concordó con lo esperado en cuanto a que la interacción entre el uso del agua y N es positiva para el rendimiento de maíz. En los bajos, con mayor oferta hídrica, el aumento de la dosis de N en 25 kg/ ha con dosis variable respecto a la uniforme, se tradujo en un aumento en el rendimiento promedio, con una mayor partición del N hacia los granos y mayor eficiencia de uso del agua promedio.

 

Conclusión

Para el caso estudiado, en las zonas de baja productividad (loma), la tecnología de dosis variable de nitrógeno produjo mayores rendimientos que con dosis uniforme, acompañado por los incrementos en la eficiencia en el uso del agua y del nitrógeno. La tecnología de dosis variable de N (ajustando las dosis de N al potencial de rendimiento) logró aumentar el rendimiento (15 %), la eficiencia en el uso del agua (21 %) y del N (66 %) respecto al uso de una dosis uniforme.

Es decir, que en las zonas donde el cultivo de maíz presentó limitaciones en la oferta de agua, al aumentar el contenido de nitratos disponible en el suelo con la tecnología de dosis uniforme, la eficiencia de uso del N en grano resultó menor, debido en parte, a que el cultivo no pudo expresar su potencial ante el agregado de N.

En las zonas de alta productividad (bajo) con la tecnología de dosis variable de nitrógeno, se obtuvo un mayor rendimiento de maíz también con un aumento de eficiencia en el uso del agua, respecto de la dosis uniforme. En estas zonas de alta productividad, con la fertilización variable se logró incrementar en un 23 % el rendimiento y un 14 % la eficiencia en el uso del agua, respecto a la fertilización con dosis uniforme.

 

 

 




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