ESTRATEGIAS DE FERTILIZACIÓN CON NITRÓGENO, AZUFRE Y ZINC UTILIZANDO FUENTES LÍQUIDAS EN CEBADA CERVECERA INTA EEA PERGAMINO AÑO 2015 Ings. Agrs. (MSc) Gustavo N. Ferraris1 y Lucio Naya Garat2 1. INTA EEA Pergamino Av Frondizi km 4,5 (B2700WAA) Pergamino. 2.Agrefert.Ar SA

[email protected] INTRODUCCIÓN El nitrógeno (N) es el principal elemento en la nutrición de gramíneas. Sus carencias afectan la expansión y duración del área foliar, reducen el cuajado de flores y producen aborto de granos. A causa de la interacción entre nutrientes, la eficiencia de fósforo (P), azufre (S) y otros elementos podría verse comprometida. En cebada cervecera la calidad, determinada por el contenido de proteína, tamaño de grano y rendimiento del proceso de malteado con frecuencia son afectados. Un concepto similar podría describirse acerca de S, si bien por la magnitud de sus requerimientos, el impacto sobre el rendimiento suele ser inferior con relación a N. Sin embargo, el efecto de la fertilización con S en cereales de invierno cobra gran notoriedad cuando se cuantifica su resultado sobre los rendimientos de los cultivos de segunda. Por otra parte, el Zinc (Zn) es un microelemento cuya relevancia y notoriedad se ha incrementado notablemente durante los últimos años. Evaluado en forma precisa a través de los análisis de suelo, los cultivos de gramíneas son especialmente sensibles a su deficiencia. El objetivo de este trabajo fue evaluar diferentes estrategias de fertilización combinando dosis y nutrientes basadas en la aplicación de fuentes líquidas en el macollaje de cebada. Hipotetizamos que: 1. El agregado de fuentes nitrógeno-azufradas incrementa rendimiento y calidad de cebada cervecera. 2. Este incremento es proporcional con la dosis aplicada 3. El aporte adicional de Zn podría ubicar al cultivo en un escalón más alto de productividad. Palabras clave: cebada, interacción nitrógeno-azufre, fertilizantes líquidos, zinc. MATERIALES Y MÉTODOS Durante el año 2015, se condujo un experimento de fertilización en cebada cervecera en la EEA INTA Pergamino, sobre un suelo Serie Pergamino, Clase I-2, Argiudol típico, familia fina, illítica, térmica (USDASoil Taxonomy V. 2006). El cultivar sembrado fue Nidera Explorer, el día 8 de Julio. Se realizaron dos aplicaciones de fungicida e insecticida durante el ciclo, para aislar el efecto de estas variables. El antecesor fue soja de primera. El experimento se fertilizó con 100 kg ha-1 de superfosfato triple de calcio (0-20-0) a la siembra, modificando el resto de los nutrientes según tratamiento. Las fuentes fosforadas fueron localizadas en línea, en íntimo contacto con las semillas. El experimento fue conducido con un diseño en bloques completos al azar con siete tratamientos y cuatro repeticiones. Se comparó la respuesta a dosis crecientes de NS y NSZn utilizando dos fuentes líquidas. Las aplicaciones se realizaron en macollaje pleno (estado 25 de la escala de Zadoks). La descripción de los tratamientos se presenta en la Tabla 1.

Tabla 1: Tratamientos de fertilización en cebada cervecera. INTA Pergamino, Año 2015.

Fertilización de base

T1 T2 T3 T4

Testigo Agrefert 27-3 (27-0-0-S3) Agrefert 27-3 (27-0-0-S3) Agrefert 27-3 (27-0-0-S3) Agrefert Zn 27-3 (27-0-0-S3Zn0,5) Agrefert Zn 27-3 (27-0-0-S3Zn0,5) Agrefert Zn 27-3 (27-0-0-S3Zn0,5)

T5 T6 T7

Dosis Nitrógeno (kg ha-1)

Dosis fertilizante (kg ha-1)

40 kg N ha-1 80 kg N ha-1 120 kg N ha-1

148 kg ha-1 296 kg ha-1 444 kg ha-1

40 kg N ha-1

148 kg ha-1

80 kg N ha-1

296 kg ha-1

120 kg N ha-1

444 kg ha-1

Tabla 2: Datos de suelo al momento de la siembra

Ppm

N-Nitratos suelo 0-60 cm kg ha-1

S-Sulfatos suelo 0-20 cm ppm

Ppm

12,0

94,5

7,9

0,54

Profundidad

pH

Materia Orgánica

P-disp.

N-Nitratos 0-20 cm

cm

agua 1:2,5

%

ppm

0-20 cm

5,7

2,26

7,8

Zn

Se realizó un recuento de plantas y se evaluó materia seca acumulada en 2 nudos (Zadoks 32). En Zadoks 37 (hoja bandera completamente visible) se midió intercepción y el NDVI por Green seeker. En Zadoks 65 (antesis) se estimó N en hoja bandera mediante una medida adimensional no destructiva con Spad. La cosecha se realizó en forma manual, con trilla estacionaria. Previo a la misma, se determinó en N° de espigas, granos por espiga, NG (número de grano), PG (peso de los granos). Para el estudio de los resultados se realizaron análisis de la varianza (ANVA), comparaciones de medias y análisis de regresión. RESULTADOS a) Condiciones ambientales de la campaña A la siembra, el perfil se encontraba con un buen nivel de almacenaje, y las precipitaciones fueron moderadas a abundantes, especialmente en el mes de agosto. Las temperaturas se ubicaron por sobre el promedio en invierno, el que dio lugar a una primavera relativamente fresca y húmeda (Figuras 1 y 2). El experimento estuvo expuesto a lluvias copiosas durante la primera etapa del ciclo. No obstante ello, los rendimientos no se vieron afectados.

mm / 10 días

300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 -20

Et. trigo= (mm/10 días) Precipitaciones Almacenaje - Deficit

Figura 1: Precipitaciones, evapotranspiración y balance hídrico decádico, expresados como lámina de agua útil (valores positivos) o déficit de evapotranspiración (valores negativos). Valores acumulados cada 10 días en mm. Cebada, EEA INTA Pergamino, año 2015. Agua útil inicial (140 cm) 90 mm. Precipitaciones totales durante el ciclo 618 mm.

En la Figura 3 se presenta el cociente fototermal (Q) (Fisher, 1985), el cual representa la relación existente entre la radiación efectiva diaria en superficie y la temperatura media diaria, y es una medida del potencial de crecimiento por unidad de tiempo térmico de desarrollo. En 2015 la frecuencia de días soleados fue elevada, sin embargo predominaron altas temperaturas, limitando el cociente fototermal (Figura 3 y Tabla 3). Heliofanía (hs insolación)"

Temperatura media - Insolación

25

Tmedia (°C)

20

15

10

5

0 1-sep.

11-sep.

21-sep.

1-oct. Valores diarios

11-oct.

21-oct.

31-oct.

Figura 2: Horas diarias de insolación y temperaturas medias diarias en el período comprendido entre 1 de Setiembre y 31 de Octubre de 2015. Datos estación meteorológica INTA Pergamino.

3,5

Mejor Año: 2009 Año 2014

Valor diario de Q

3,0

Año 2015

2,5 2,0 1,5 1,0 0,5

0,0 01-Sept 11-Sept 21-Sept 01-Oct 11-Oct 21-Oct 31-Oct 10-Nov 20-Nov 30-Nov Períodos decádicos Figura 3: Cociente fototermal (Q) en el período comprendido entre el 1-septiembre y 30-noviembre de 2015, y su comparación con el año anterior y el mejor año de la última década. Datos estación meteorológica INTA Pergamino. Tabla 3: Insolación efectiva (hs), Temperatura media (Cº) y Cociente fototermal Q (T base 0ºC) para el período crítico del cultivo de cebada en la localidad de Pergamino. 1 al 30 de octubre en 2010, y 15 de setiembre al de 15 de octubre en el resto de los años. Condiciones ambientales

Insolación Efectiva media (hs) T media del período ºC Cociente fototermal (Q) (Mj m-2 día-1 ºC-1)

Año 2005

Año 2006

Año 2007

Año 2008

Año 2009

Año 2010

Año 2011

Año 2012

Año 2013

Año 2014

Año 2015

7,2 15,1

7,1 17,1

5,9 15,0

6,9 16,4

8,3 13,4

7,45 14,8

6,8 14,8

5,0 14,3

5,6 13,5

6,2 15,1

5,3 13,8

1,24

1,10

1,12

1,10

1,56

1,34

1,19

1,11

1,20

1,11

1,11

a) Resultados de los experimentos En la Tabla 4 se presentan datos de observaciones tomadas durante el ciclo de cultivo, y en la Figura 4 los rendimientos de grano.

Tabla 4: Parámetros morfológicos del cultivo: Plantas emergidas, materia seca en encañazón, NDVI por Green seeker y cobertura en hoja bandera emergiendo, componentes y subcomponentes de rendimiento. Tratamientos de nutrición con nitrógeno, azufre y zinc en cebada cervecera cv Explorer. Pergamino, año 2015.

ceba da

T

Tratamientos

Cobertura Z37

Altura planta cm

Green Seeker Z65

Vigor Z65 (1-5)

Unidades Spad Z65

T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7

Testigo Agrefert 27-3 N40 Agrefert 27-3 N80 Agrefert 27-3 N120 Agrefert Zn 27-3 N40 Agrefert Zn 27-3 N80 Agrefert Zn 27-3 N120

88,8 94,1 93,2 95,3 94,0 97,1 94,3

78,0 82,0 90,0 90,0 86,0 90,0 82,0

0,48 0,53 0,68 0,64 0,59 0,69 0,70

2,5 2,8 3,2 3,6 3,2 3,4 3,5

38,5 39,7 41,9 43,9 40,2 41,6 40,5

0,36

0,97

0,90

0,79

0,77

R2 vs rend

ceba da

T

Tratamientos

N° espigas m-2

Granos espiga-1

NG m-2

PG

T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7

Testigo Agrefert 27-3 N40 Agrefert 27-3 N80 Agrefert 27-3 N120 Agrefert Zn 27-3 N40 Agrefert Zn 27-3 N80 Agrefert Zn 27-3 N120

315,0 444,2 552,0 453,2 361,2 414,2 462,8

32,2 25,7 23,4 29,0 28,1 28,1 26,1

10134,9 11417,6 12902,2 13148,7 10164,4 11628,5 12065,8

47,6 48,0 47,2 44,8 48,0 47,6 48,4

0,86

0,50

0,95

0,29

EUN kg/kgN

24,1 9,3 18,5 19,6 23,0 20,0

Calibre (%)

97,7 97,3 98,0 98,6 97,3 97,7 96,9

P= CV= R2 vs rend

0,39

Rendimien to kg ha-1

4083,3 c 5045,8 b 4826,0 b 6304,2 a 4866,7 b 5926,9 a 6480,8 a 0,000 8,77%

Agrefert 27-0-0-S3 Rend = -0,0359 dosis N2 + 24,934 dosis N + 4044,2 R² = 0,7215

8000

Rendimiento (kg/ha)

7000

6000

5000

4000

Agrefert 27-0-0-S3-Zn1 Rend = 16,107 dosis N + 4098,4 R² = 0,6934

3000

2000 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100 110 120 130

Dosis N (kg/ha) Figura 4: Relación entre el rendimiento de grano de cebada cervecera y la dosis de Nitrógeno según fuente líquida aplicada en macollaje del cultivo. INTA EEA Pergamino, año 2015.

DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES * Los rendimientos, cuyo promedio alcanzó a 5628,9 kg ha-1, fueron satisfactorios aún bajo condiciones ambientales a priori caracterizadas como poco favorables para los cultivos de invierno. Se observaron precipitaciones excesivas durante agosto (Figura 1), con el cultivo ya implantado, y temperaturas moderadas a altas en la primera parte del ciclo para dar paso a una primavera relativamente fresca (Figura 2). La posición alta en el relieve favoreció al cultivo, el cual es sensible a los anegamientos. * El cultivo desarrollo su ciclo en un sitio fuertemente degradado y con baja fertilidad química. Los niveles de P, S, Zn y MO reflejados por los análisis de suelo muestran la agricultura extractiva y falta de rotación que se ha practicado en la Región Pampeana Argentina durante los últimos años. * Se determinaron diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos (P=0,0000; cv=8,7 %). Los rendimientos aumentaron significativamente conforme lo hizo la dosis de fertilizante agregado (Tabla 4). * La pendiente de las funciones ajustadas difirió significativamente entre fuentes (P=0,05). Al aumentar la dosis de N, el aporte de Zn se tornó más relevante (Figura 4), dando prioridad a esta fuente. * Variables como altura de las plantas, NDVI por Green seeker, vigor, índice verde por Spad, Nº de espigas m-2, granos espigas-1 y NG reflejaron el efecto de los tratamientos de fertilización, mostrando además una correlación positiva y significativa con los rendimientos (Tabla 4). * Se obtuvieron elevadas Eficiencias agronómicas de Uso de N (kg grano/kg N aplicado). La baja fertilidad del sitio, el año húmedo, y un momento estratégico de aplicación, menos propenso a la lixiviación de Nnitratos, posibilitó alcanzar un rango de 9,3-24.1 kg (Tabla 4), en promedio superior a los valores reportados por la literatura, que comúnmente fluctúan en el rango de 10 a 15 kg. * El calibre sobre zaranda de 2,5 mm, asociado positivamente al tamaño y peso del grano, encontró valores muy altos en todos los tratamientos, favorecido por el excelente peso de grano de la variedad y condiciones favorables para el llenado. * Los resultados obtenidos permiten aceptar las hipótesis que sugieren un efecto significativo de la fertilización nitrógeno-azufrada, con cambios positivos en la productividad al aumentar la dosis. El agregado

de Zn incrementó los rendimientos en la medida en que fueron cubiertas las carencias de NS, especialmente a partir de la dosis de 80 kg Nha-1, determinando una mayor pendiente de respuesta. BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA Abeledo, L.G., D.F. Calderini & G.A. Slafer. 2011. Modelling yield response of a traditional and a modern barley cultivar to different water and nitrogen levels in two contrasting soil types. Crop Pasture Sci. 62: 289-298. Barbieri, P.A.; H.E. Echeverría & H.R. Sainz Rozas. 2009. Dosis óptima económica de nitrógeno en trigo segun momento de fertilización en el sudeste bonaerense. Ci. Suelo 27: 115-125. Bell, M.J., W. Strong, D. Elliott, & C. Walker. 2013. Soil nitrogen-crop response calibration relationships and criteria for winter cereal crops grown in Australia. Crop and Pasture Science 64: 442-460. Blake, T., Blake, V.C., Bowman, J.G.P., Abdel-Haleem, H. 2011. Barley feed uses and quality improvement. In: Ullrich, S.E. (Ed.) Barley: production, improvement, and uses. Blackwell Publishing Ltd., West Sussex, UK, pp. 522-531. Bole, J.B. & U.J. Pittman. 1980a. Spring soil water, precipitation, and nitrogen fertilizer: effect on barley grain protein content and nitrogen yield. Canadian Journal of Soil Science 60: 471-477. Bole, J.B. & U.J. Pittman. 1980b. Spring soil water, precipitation, and nitrogen fertilizer: effect on barley yield. Canadian Journal of Soil Science 60: 461-469. Calviño, P., and Sadras, V.O. 2002. On-farm assessment of constraints to wheat yield in the south-eastern Pampas. Field Crops Res. 74:1-11. Campbell, C. A., Zentner, R. P., Basnyat, P., DeJong, R., Lemke, R., Desjardins, R. and Reiter, M. 2008. Nitrogen mineralization under summer fallow and continuous wheat in the semiarid Canadian prairie. Can. J. Soil Sci. 88: 681-696 Cossani, C.M., G. A. Slafer, & R. Savin. 2009. Yield and biomass in wheat and barley under a range of conditions in a Mediterranean site. Field Crops Res. 112 205-213. Ehdaie, B., G. A. Alloush, & J.G. Waines. 2008. Genotypic variation in linear rate of grain growth and contribution of stem reserves to grain yield in wheat. Field Crops Research 106: 34-43. Fischer, R. A., G. N. Howe & Z. Ibrahim. 1993. Irrigated spring wheat and timing and amount of nitrogen fertilizer. I. Grain yield and protein content. Field Crops Research 33: 37-56. Fox, G.P., A. Kelly, D. Poulsen, A. Inkerman & R. Henry. 2006. Selecting for increased barley grain size. Journal of Cereal Science 43: 198-208. Garcia del Moral, L. F., A. Sopena, J.L. Montoya, P. Polo, J. Voltas, P. Codesal, J.M. Ramos & J.L. Molina-Cano. 1998. Image analysis of grain and chemical composition of the barley plant as predictors of malting quality in mediterranean environments. Cereal Chem. 75: 755-761. Gutiérrez Boem F.H., P. Prystupa & G. Ferraris. 2007. Seed number and yield determination in sulfur deficient soybean crops. J. Plant Nutr. 30: 93-104. Lavado, R. S. and M. A. Taboada. 2009. The Argentinean Pampas: A key region with a negative nutrient balance and soil degradation needs better nutrient management and conservation programs to sustain its future viability as a world agroresource. Journal of Soil and Water Conservation 64: 150A-153A. McKenzie, R.H., A.B. Middleton & E. Bremer. 2005. Fertilization, seeding date, and seeding rate for malting barley yield and quality in southern Alberta. Canadian Journal of Plant Science 85: 603-614. O'Donovan J. T., T.K. Turkington, M.J. Edney, G.W. Clayton, R.H. McKenzie, P.E. Juskiw, G.P. Lafond, C.A. Grant, S. Brandt, K.N. Harker, E.N. Johnson & W.E. May. 2011. Seeding rate, nitrogen rate, and cultivar effects on malting barley production. Agron. J. 103: 709-716. Reussi Calvo, N.I., H. Sainz Rozas, H. Echeverría & A. Berardo. 2013. Contribution of Anaerobically Incubated Nitrogen to the Diagnosis of Nitrogen Status in Spring Wheat. Agronomy Journal 105: 321-328. Salvagiotti F, G. Ferraris, A. Quiroga, M. Barraco, H. Vivas, P. Prystupa, H. Echeverría & F.H. Gutiérrez Boem. 2012. Identifying sulfur deficient fields by using sulfur content; N:S ratio and nutrient stoichiometric relationships in soybean seeds. Field Crops Research 135: 107-115. Simmonds, N.W. 1995. The relation between yield and protein in cereal grain. Journal of the Science of Food and Agriculture 67: 309–315 Stewart, W. M., D. W. Dibb, A.E. Johnston, & T. J. Smyth. 2005. The Contribution of Commercial Fertilizer Nutrients to Food Production. Agron. J. 97: 1-6. Zhao F.J., S. Fortune, V.L. Barbosa, S.P. McGrath, R. Stobart, P.E. Bilsborrow, E.J. Booth, A. Brown & P. Robson. 2006. Effects of sulphur on yield and malting quality of barley. J. Cereal Sci. 43:369-377.

Ing. Agr. (MSc) Gustavo N. Ferraris Nutrición de Cultivos - Fertilidad de Suelos - Manejo Sitio específico INTA EEA Pergamino