FERTILIZACIÓN NITROGENADA EN MAÍZ. EFECTO DE LA FUENTE, DOSIS Y NUTRIENTE ACOMPAÑANTE INTA EEA PERGAMINO CAMPAÑA 2016/17

Ing. Agr. (MSc) Gustavo N. Ferraris INTA EEA Pergamino. Av Frondizi km 4,5 B2700WAA Pergamino [email protected]

INTRODUCCIÓN La pérdida de Nitrógeno (N) por volatilización del gas amoníaco (NH3) puede ser la principal causa de la baja eficiencia de algunos fertilizantes amoniacales. Dichas pérdidas son el resultado de numerosos procesos químicos, físicos y biológicos, cuya magnitud es afectada por factores de ambiente, suelo y manejo tales como temperatura, pH del suelo, capacidad de intercambio catiónico (CIC), materia orgánica, cobertura y calidad de residuos en superficie, viento, tensión de vapor superficial y la dosis y localización del fertilizante (Hargrove, 1998) (Figura 1). En la Región Pampeana Argentina, los cultivos de gramíneas son habitualmente fertilizados con fuentes nitrogenadas sólidas y líquidas. Estas fuentes varían en cuanto a su composición, concentración de nitrógeno (N) y otros iones acompañantes, tiempos de disponibilidad y riesgos de volatilización. La pérdida de Nitrógeno (N) por volatilización del gas amoníaco (NH3) puede ser la principal causa de la baja eficiencia de algunos fertilizantes amoniacales. Dichas pérdidas son el resultado de numerosos procesos químicos, físicos y biológicos, cuya magnitud es afectada por factores de ambiente, suelo y manejo tales como temperatura, pH del suelo, capacidad de intercambio catiónico (CIC), materia orgánica, cobertura y calidad de residuos en superficie, viento, tensión de vapor superficial y la dosis y localización del fertilizante (Hargrove, 1998). Existen datos locales sobre las pérdidas por volatilización que pueden sufrir dichas fuentes, las cuales pueden superar el 45% del nitrógeno aplicado cultivos de siembra tardía o de segunda (Sainz Rosas et al., 1997; Barbieri et al., 2005; Salvagiotti, F. 2005; Fontanetto et al., 2006; Ferraris et al., 2010, 2015; Romano et al., 2012). Sin embargo, las pérdidas de N por efecto de la volatilización durante ciclos húmedos suelen resultar secundarias en comparación con la lixiviación, las cuales pueden atenuarse sincronizando la aplicación con los períodos de mayor demanda por parte del cultivo. El objetivo de este experimento fue comparar la respuesta a dosis crecientes de cuatro fuentes nitrogenadas en maíz, comparadas a igual dosis de producto, las cuales a su vez aportan otros elementos acompañantes como azufre (S) o zinc (Zn). Hipotetizamos que 1. El N incrementa los rendimientos en forma creciente con la dosis, en un ambiente de alta potencialidad caracterizado por su baja fertilidad inicial y adecuada disponibilidad hídrica y 2. El aporte de otros elementos acompañantes como S o Zn aumenta los rendimientos, especialmente cuando ya han sido cubiertas las carencias de N en el cultivo. Palabras clave: maíz, nutrición balanceada, fuentes, curvas respuesta – dosis

MATERIALES Y MÉTODOS Se implantó un experimento de campo en la EEA INTA Pergamino, sobre un suelo Serie Pergamino, Argiudol típico, (USDA- Soil Taxonomy V. 2006), capacidad de uso: I; IP=85. El ensayo se sembró el día 11 de octubre y fue espaciado a 0,7m entre hileras, a una densidad de 80.000 pl/ha. El cultivar elegido fue DM 2772 VT3P. El cultivo fue fertilizado con 100 kg ha-1 de SPT (0-46-0 11Ca) a la siembra. El diseño correspondió a bloques completos al azar con 4 repeticiones y 14 tratamientos,

los cuales se detallan en la Tabla 1. Las fuentes nitrogenadas se aplicaron en cobertura total, en el estado de V6, a excepción de uno de los tratamientos que se aplicó en forma dividida, combinando dos fuentes (Tabla 1). Tabla 1: Tratamientos de fertilización aplicados en el experimento. Campaña 2016/17. T

Tratamientos de fertilización

Grado

Estado de aplicación

T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 T13

Control Urea 100kg ha-1 V6 46 - 0 - 0 Urea 200kg ha-1 V6 46 - 0 - 0 -1 Urea 300kg ha V6 46 - 0 - 0 Nitrato amonio + Sulfato amonio 100kg ha-1 V6 30-0-0 7S -1 Nitrato amonio + Sulfato amonio 200kg ha V6 30-0-0 7S Nitrato amonio + Sulfato amonio 300kg ha-1 V6 30-0-0 7S -1 Nitrodoble 100kg ha V6 27-0-0 6CaO 4Mg Nitrodoble 200kg ha-1 V6 27-0-0 6CaO 4Mg -1 Nitrodoble 300kg ha V6 27-0-0 6CaO 4Mg Agrefert NSZn 100kg ha-1 V6 27-0-0-3S 0,5Zn -1 Agrefert NSZn 200kg ha V6 27-0-0-3S 0,5Zn Agrefert NSZn 300kg ha-1 V6 27-0-0-3S 0,5Zn -1 30-0-0 7S + Nitrato amonio + Sulfato amonio 150kg ha T14 Siembra + V6 Agrefert NSZn 150kg ha-1 27-0-0-3S 0,5Zn V6 (estado de seis hojas expandidas), de acuerdo a la escala de Ritchie & Hanway, 1982.

Tabla 2: Análisis de suelo efectuado al momento de la siembra. Prof.

0-20cm Prof

0-20cm

Materia Orgánica % 3,26 medio S-Sulfatos suelo mg kg-1 9,3 medio

Fósforo disponible mg kg-1

N total

N-Nitratos (0-20)cm ppm

N-Nitratos suelo 0-40cm kg ha-1

0,163 medio

18,6 medio

36,7 alto

95.4 alto

Zinc

Boro

pH

Agua en suelo

mg kg-1

mg kg-1

agua 1:2,5

150cm - siembra

0,87 bajo

0,68 medio

5,7 Lig ácido

150mm normal

En el estado V8 se determinó la intensidad de verde medida por Green seeker y la materia seca acumulada. En la floración se midió el número de hojas fotosintéticamente activas, el vigor, cobertura, altura de plantas e índice verde por Spad. A cosecha de determinaron los componentes del rendimiento, número de espigas m-2 (NE), granos espiga-1 (GE), número granos m-2 (NG) y peso (PGx1000) de los granos. La cosecha se realizó en forma manual, con trilla estacionaria de las muestras. Para el estudio de los resultados se realizaron análisis de la varianza y comparaciones de medias. RESULTADOS Descripción climática de la campaña En la Figura 1 se presentan las precipitaciones del sitio durante el ciclo de cultivo, y en la Figura 2 las temperaturas, horas de luz y el coeficiente fototermal (Q) para Pergamino. Se consideró la etapa

entre el 10 de diciembre y el 15 de febrero, la cual abarca el período crítico de floración y llenado de granos en todos los materiales. Por su parte, en la Figura 3 se comparan las temperaturas máximas de este ciclo con los anteriores. La campaña presentó dos etapas bien diferenciadas. Una primera parte, hasta la precipitación acontecida el día 18 de diciembre, se caracterizó por un ambiente predominantemente seco, que acompañó la primera parte del período crítico hasta alcanzar la floración. La subsiguiente comienza el 25 de diciembre, con lluvias de una magnitud sin precedentes para la región, derivando probablemente en condiciones de lixiviación de nutrientes móviles como N y azufre (S). Si bien excesivas, las lluvias en Pergamino fueron de menor magnitud en comparación a los registros determinados hacia el oeste de esta localidad. La posición elevada del sitio evitó la formación de anegamientos temporarios. Las condiciones de luminosidad fueron medias, con varios días de escasa radiación. El cociente fototermal (Q) (11 dic-10 ene) fue de 1,58, inferior al de los años El Niño precedentes (2015/16: 1,72; 2014/15: 1,70) pero sin embargo muy superior al del año cálido 2013/14, de 1,35 (Figura 2). Por su parte, las temperaturas medias fueron elevadas hasta mediados de diciembre (superiores a los dos años anteriores) y disminuyeron al comenzar el período húmedo desde fines de Diciembre en más (Figura 3).

Figura 1: Precipitaciones, evapotranspiración y agua útil a 2m (mm) en el sitio experimental. INTA EEA Pergamino, campaña 2016/17. Agua disponible inicial en el suelo (200cm) 150mm. La flecha indica la floración. Precipitaciones totales en el ciclo 728mm. Déficit acumulado de evapotranspiración 0mm.

Figura 2: Insolación (en horas y décimas de hora) y temperatura media (ºC) diaria para el período 10 de diciembre - 14 de febrero, en el transcurso del cual se ubicó la etapa crítica de la floración, e inicios de llenado de los granos. Datos tomados de la estación meteorológica de la EEA INTA Pergamino, (Bs As), campaña 2016/17. Nótese las frecuentes y pronunciadas caídas de radiación durante la presente campaña.

Figura 3: Temperaturas máximas diarias durante las campañas 2014/15, 2015/16 y 2016/17. Datos tomados de la estación meteorológica de la EEA INTA Pergamino, (Bs As), campaña 2016/17. Nótese las elevadas temperaturas en la primera parte del período crítico, en comparación con el final.

B) Resultados del experimento En la Tabla 3 se presentan los parámetros morfológicos y fisiológicos del cultivo así como los componentes del rendimiento, mientras que en la Figura 4 se presentan los rendimientos y su significancia estadística. Tabla 3: Parámetros morfológicos y componentes de rendimiento: Materia seca en V6, Altura de plantas y de Inserción de espigas, intercepción de radiación en floración, Intensidad de verde determinado mediante Spad y NDVI por Green seeker, vigor, rendimiento y sus componentes numéricos: espigas m-2 (NE), granos espiga-1 (GE), número granos m-2 (NG) y peso (PGx1000) de los granos. Fuentes y dosis de fertilizantes nitrogenados en Maíz. INTA Pergamino, campaña 2016/17. Tr

Descripción

MSeca R1 (g m-2)

Altura planta(cm)

Altura Insersión (cm)

Cobertura R1 (%)

Spad R1

Green seeker V10

Vigor (1-5)

10920 12780 12160 12660 11600 13160 12280 11320 13080 13140 11320 12880 11680 12540 0,34

230 240 242 243 251 238 239 231 248 245 248 250 242 242 0,26

79 80 80 96 103 100 87 87 83 96 88 98 84 92 0,27

84,5 84,4 84,4 79,2 82,9 79,5 80,0 79,3 79,8 83,2 83,2 78,8 80,9 83,6 0,51

44,8 56,0 62,1 61,0 58,1 55,4 53,6 53,7 57,4 59,8 57,9 57,2 57,2 55,0 0,13

0,75 0,74 0,78 0,78 0,76 0,78 0,75 0,79 0,78 0,74 0,74 0,78 0,83 0,79 0,10

3,0 3,5 4,0 3,8 4,2 4,1 4,2 2,5 4,0 4,2 4,4 4,2 4,0 4,1 0,45

NE

GE

NG

PGx1000

Rendimiento (kg ha-1)

EUN (kg/kgN)

Dif T1 (kg ha-1)

8,1 7,6 8,1 7,6 7,1 7,9 8,8 8,1 7,9 8,3 7,4 6,7 8,1 9,0 0,03

449,3 589,9 595,4 650,4 655,3 619,7 559,1 519,4 634,8 597,1 626,5 731,4 604,2 561,4 0,34

3637,1 4494,8 4819,8 4955,6 4680,6 4869,4 4925,2 4204,6 4988,0 4976,2 4624,4 4875,9 4891,0 5079,1

290,0 292,7 301,3 305,3 302,7 302,7 308,7 314,0 277,3 300,0 297,3 299,3 301,3 304,0 0,89

56,7 29,8 13,2 120,6 19,0 15,5 98,3 23,4 40,6 91,5 24,1 4,1 53,8

0 2607 3976 4583 3619 4190 4655 2655 3286 4381 3202 4048 4190 4893

T1 Testigo T2 Urea 100 T3 Urea 200 T4 Urea 300 T5 NA + SA 100 T6 NA + SA 200 T7 NA + SA 300 T8 Nitrodoble 100 T9 Nitrodoble 200 T10 Nitrodoble 300 T11 NSZn 100 T12 NSZn 200 T13 NSZn 300 T14 NA + SA 150 + NSZn 150 R2 vs rendimiento Tr

Descripción

T1 Testigo T2 Urea 100 T3 Urea 200 T4 Urea 300 T5 NA + SA 100 T6 NA + SA 200 T7 NA + SA 300 T8 Nitrodoble 100 T9 Nitrodoble 200 T10 Nitrodoble 300 T11 NSZn 100 T12 NSZn 200 T13 NSZn 300 T14 NA + SA 150 + NSZn 150 R2 vs rendimiento Sign. Est (P=) CV (%) Índice de Vigor: 1 mínimo 5-máximo

10547,6 13154,8 14523,8 15131,0 14166,7 14738,1 15202,4 13202,4 13833,3 14928,6 13750,0 14595,2 14738,1 15440,5 0,18 0,002 5,3

Figura 4: Producción media de maíz según tratamientos de fertilización nitrogenada en fecha de siembra temprana. Pergamino, año 2016/17. Letras diferentes sobre las columnas indican diferencias significativas entre tratamientos (LSD =0,05). Las barras de error representan la desviación standard de la media.

Figura 5: Comparación de diferentes fuentes nitrogenadas aplicadas en postemergencia, promedio de tres niveles igualados dosis de producto comercial. Pergamino, año 2016/17.

Figura 6: Respuesta a dosis crecientes de fertilizante comercial, promedio de todas las fuentes evaluadas. Pergamino, año 2016/17.

DISCUSION Y CONCLUSIONES Los rendimientos alcanzaron una media de 14.139,5kg ha-1con un rango de 10.548 a 15.440 kg ha1 , muy favorecidos por las abundantes precipitaciones de la campaña y una posición alta en el relieve. Se determinaron diferencias significativas en los rendimientos (P=0,002; cv=5,3%) (Tabla 3). A excepción de la fuente NA+SA, que alcanzó el rendimiento máximo en la dosis de 100kgN ha-1, para el resto de las fuentes se requirió al menos de 200 kg ha-1 para obtener el rendimiento máximo (Figura 4). Una combinación que permitió maximizar los rendimientos fue el tratamiento T14, el cual alcanzó el rendimiento máximo absoluto. Este tratamiento reunió la aplicación dividida de N lo cual generalmente mejora su eficiencia de aprovechamiento, una oferta total adecuada y el aporte complementario de S y Zn. La Eficiencia marginal en el uso de N fue de 46,6kg grano/kg N (Tabla 3), la cual es muy elevada, si se considera que el costo de N ronda los 10kg grano/kg N. La misma se vio incrementada en las dosis más bajas y por el uso de fuentes que aportaron otros elementos acompañantes. Es claro que las abundantes precipitaciones favorecieron la expresión de respuesta, la promover la dilución de N en la solución y aumentar la demanda de N como consecuencia de los altos rendimientos obtenidos. No se determinaron diferencias significativas entre fuentes, comparadas como promedio de todas las dosis (P>0,05) (Figura 5). La facilidad de incorporación producto de las reiteradas y abundantes precipitaciones habría favorecido a fuentes como la urea, susceptibles de volatilización. No obstante, en términos de eficiencia, alcanzaron niveles más altos las fuentes nítrico-amoniacales. Nitrodoble alcanzó un rendimiento ligeramente inferior, probablemente por su menor concentración de N y la ausencia de otros elementos acompañantes. Como promedio de todas las fuentes, para alcanzar el rendimiento máximo fue necesario aplicar al menos 200 kg ha-1 (Figura 6).

Los resultados permiten aceptar la hipótesis 1, verificada en una elevada eficiencia de uso de N, respuesta significativa hasta la dosis intermedia y cuantitativa hasta el nivel máximo aplicado. En lo que respecta a la hipótesis 2, el aporte diferencial de N entre fuentes fue compensado con creces por la respuesta a S y Zn. El desdoblamiento de la aplicación y la combinación entre fuentes pareciera una estrategia óptima, complementando las necesidades de NSZn a través del ciclo en forma balanceada con sus requerimientos y sincronizada con la demanda de estos elementos. BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA * Barbieri, P. A.; Echeverría, H. E. y Sainz Rosas, H. 2005. “Cuantificación de las pérdidas de nitrógeno por volatilización en el cultivo de maíz en función de la fuente, dosis y métodos de colocación del fertilizante”. (Convenio INTA Balcarce - Profertil, 2004/05). * Ferraris, G., L. Couretot y M. Toribio. 2010. Pérdidas de nitrógeno por volatilización y su implicancia en el rendimiento del cultivo de maíz en Pergamino (Bs As). Efectos de fuente, dosis y uso de inhibidores. Actas XXII Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo (AACS) "El Suelo, Pilar de la Agroindustria en la Pampa Argentina". Comisión 3: Nutrición Vegetal y Fertilidad de Suelos. Rosario, 31 de mayo al 4 de junio de 2010. * Ferraris, G.N.; Elias, G.; Galetto, M.L.2014. Pérdidas de Nitrógeno por Volatilización en Maíces Tardíos en Pergamino (Bs As). Efectos de Fuente y Dosis. En. Actas MAIZ HD - X Congreso Nacional de Maíz. Comisión 3. Suelos y Fertilización. Rosario, Septiembre de 2014. * Fontanetto, Hugo y Keller, Oscar. 2006. Manejo de la fertilización en Maíz. Experiencias en la Región Pampeana Argentina. En: Información Técnica de Cultivos de Verano. Campaña 2006. Publicación Miscelánea Nº 106. pp 85-113 INTA EEA Rafaela. * Keeny D R, Nelson W D. 1982. In Methods of Soil Analysis. Part. 2. Chemical and Microbiological propierties, A L Page ed. pp. 643-693. American Society of agronomy, Madison, Wisconsin (USA). * Nommik H. 1973. The effect of pellet size on the ammonia loss from urea applied to forest soil. Plant Soil. 39:309-318. * Osmond, D, C. Crozier, J. Dunphy, K. Edminsten, L. Fisher, R. Heiniger, R Weisz and D. Hardy. 2008. Testing New Fertilizers and Fertilizer Additives. Department of Soil Science. NC State university. Disponible on line. www.stanly.ces.ncsu.edu/files/library/84/Fertilizer%20Additives. 3.7.2008.pdf * Sainz Rozas, H, Echeverría H.E, Studdert G.A, Andrade, FH, 1997a. Volatilización de amoníaco desde urea aplicada al cultivo de maíz bajo siembra directa. Ciencia del Suelo 15: 12-16 * Trenkel, M.E. 1997. Improving Fertilizer Use Efficiency. Controlled-Release and Stabilized Fertilizers in Agriculture.151 p * Videla, CC. 1994. La volatilización de amoníaco: una vía de pérdida de nitrógeno en sistemas agropecuarios. EEA Balcarce INTA Bol.Tec. 131, 16 p. * Salvagiotti, F. 2005. “Cuantificación de las pérdidas de nitrógeno por volatilización y su efecto en el rendimiento del cultivo de maíz”. EEA INTA Oliveros. (Convenio INTA Oliveros - Profertil, 2004/05) * Watson, C.J. 2000. Urease activity and inhibition. Principles and practice. The International Fertiliser Society. Proceeding N° 454. 39 p.

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