Ecofisiología de cereales de invierno. Limitántes ambientales. Dinámica del N. Respuesta de los cereales a la fertilización. Hacia donde vamos?

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1 Curso internacional Red 11RT394. Mejorar la eficiencia en el uso de insumos y el ajuste fenológico en cultivos de trigo y cebada (METRICE) Ecofisiología de cereales de invierno Limitántes ambientales. Dinámica del N. Respuesta de los cereales a la fertilización. Hacia donde vamos? GTI Agricultura 6 de Diciembre 212 Facultad de Agronomía.

2 Esquema del modelo propuesto para el manejo del nitrógeno en cultivos de invierno en Uruguay. (Perdomo et al., 21 - OIEA-ARCAL XXII; Hoffman et al., 21 - IPNI 46) Ajuste de N a Zadoks 3 Indicador: N total en planta Nivel Crítico absoluto: 4.2% (niveles críticos variables en función de potencial) Ajuste de N a la siembra Indicador: N-NO3 (-2 cm) Nivel Crítico: ppm Ajuste de N a Zadoks 22 Indicador: N-NO3 (-2 cm) Nivel Crítico: ppm

3 EVOLUCION DEL N-NO3 EN EL SUELO DESDE JUNIO DE 1996 A AGOSTO DE N-NO3 ppm(-2cm) 6 N -N O 3 E N S U E L O (p p m ) y = -.683x R2 = Pre cipita ciones(mm) Jun-96 D ic-96 2 Jun-97 4 D ic-97 Ju n-98 6 D IA S A P A R T IR D E L 1 / 6 / F : U N IC AM P O S.C.

4 Ajuste del N a Z 2.2 en función de la concentración de N-NO3- en suelo. (Perdomo-Hoffman-Pastorini-Pons 1999) 8 Dosis de N (kg/ha) 7 Cebada 6 Prote ína??? Rango Crítico ppm 2 Equiv. Fert.~ Conc. de NO3 en suelo -2 cm.(ppm N)

5 Modelo de respuesta al Nitrógeno a fin de macollaje (Nudo al nivel del suelo- Z-3) 12 R2 =.74 DEO (kg de N/ha) 1 > < N(%) PLANTA Z Baethgen (1992)

6 RENDIM IENTO(k g/ha) AGREGADO DE N, EN Z.3 EN UN CULTIVO DE CEBADA S/LABOREO (BENITEZ-LECUONA 1996) (%) casos s/n REND. U.N.agregado N-FIJO N-MODELO

7 PROPUESTA DE MANEJO DE NITROGENO. SIEMBRA. R2 =.86 N-NO3- SUEL(-2 cm) Z.2.2( TRES TALLOS/PL) R2 =.89 N-NO3- SUELO(-2cm) Z.3. (1 er NUDO AL RAS DELSUELO) R2 =.96 N(%) EN PLANTA POTENCIAL ESTIMADO

8 Eficiencia de uso del N (EUN) en ambientes con deficiencia, para el mejor tratamiento en función del potencial por sitio. Año (I)- 28 EUN Mejor Trat. (Kg grano.un--1) Siginificativa No significativa B2 Escenario de N en suelo a Z 22 y/o planta a Z 3, por debajo de los Nc. B3 B ,,5 1, 1,5 2, 2,5 3, 3,5 4, 4,5 5, 5,5 6, Potencial de rendimiento del sitio (Kg.ha-1) Hoffman- Baeten. 29

9 Planteos de ajuste continuo. A estadio Z 3, con menos biomasa y N en Nc. Largo de ciclo Z Siguen bajando los niveles, a pesar de que sube el agregado a Z 22. Esto se compensa con siembra cada ves mas tempranas, y por ciclos cada ves mas largos de Z 22 a Z3 Que pasa cuando se llega con valores muy bajos a Z 3 (Importancia de la velocidadfuentes sin ruta de NH4). Existencia de bandas de potencial superior a B4 en Z 3? Edad Chacra vieja y variables asociadas?.

10 Planteo hecho en Uruguay hace 4-5 años, en relación existencias de bandas adicionales a B4 en z 3 por mayor potencial. A. García INIA La Estanzuela. Modelo de respuesta al Nitrógeno a fin de macollaje (Nudo al nivel del suelo- Z-3) 12 R2 =.74 DEO (kg de N/ha) 1 >3.5?? ?? < N(%) PLANTA Z Baethgen (1992)

11 Motivo de porque surge Criterio de Ajuste en base a 5 % adicional por encima del N recomendado (NR +5 %). Primeras chacras de trigo. Unidades de N recomendadas (Kg.ha-1) 18 NR (Banda 4) NR + 5% (Banda 4) NR (Banda 3) NR + 5% (Banda 3) Dosis de N en base a Baethgen Banda R2 =,995 1,5 2 2,5 3 3,5 N en planta a Z 3 (%) 4 4,5

12 Ernst- Siri

13 Fertilización nitrogenada incremental necesaria para igualar los rendimientos en función del balance aparente de nitrógeno del sistema en el período Ackerman y Gasparri, 211) -1 ) 6-1 año 5 4 y = -.4x + 37 R² = ftilzn(kh Nagrecom?? balance aparente anual de nitrógeno (kg ha-1 año-1) 1 2

14 N necesario para el logro del potencial de cada sitio, contemplando un nivel máximo de 12 % de proteína en grano. Hoffman- Baeten. Coeficientes a = 13.2 b = 6,97 r =,73 Coeficientes a = -411 b = 34,5 1 2 r =, N agreagdo a Z 22 (kg.ha ) N Respuesta al N (kg grano.ha) Dosis de N óptima (kh.ha-1) Edad de Chacra (años) <4 >5

15 R. Sorgo <2 Siembra Z 22 Z Siembra Z 22 Z 3 >5 Siembra Z 22 Z 3 y = 1,544x + 8,4737 Valores de analisis N agregado 18, 2 14, 8 4, 5 N total 15 21, 3 13,3 1 3,3 36 N total 49 8, 24 1,8 28 3,3 35 N total 87 2 R =,7437, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, Nro de cultivos pos-pastura El N agregado en las chacras de mayor edad, es suficiente, o estamos con recomendación de sub-dosis?? Con mayores dosis, cambiamos el potencial, o esta limitando otro factor?? 9, Rendimiento en grano (kg.ha-1) -1 N agreagdo a cultivos de invierno (kg.ha ) Necesidades objetivas de N para cultivos de Invierno 29, en chacras de un mismo campo. Suelos 11.5 y Unidad Young (F. Unicampo Uruguay- E. Sengenberguer) R. Sorgo 2 1 Promedi o ponderado Tri go= 542 kg.ha N total agregado (kg.ha-1)

16 Rendimiento en grano en respuesta al agregado de N a siembra (óptimo). Experimentos de 1996 y F: Hoffman-Perdomo RENDIM(OPTIM-ESTRAT) 4?? y = Ln(x) R2 = Ejemplo de chacras que rinden poco por otro factor limitante. Se subsana agregando mas N?. Solo desde muy temprano, las evidencias mostraban que NO RENDIMIENTO DEL TESTIGO

17 Respuesta al agregado de N en Trigo, en función del contenido de N-NO3- a Z 2.2 Sin agregado de N a z 3 Experimentos de 1997y Perdomo-Bordolli 1999) 6 N.C = 14 ppm N Rend. Grano(kg/ha) Testigo 1 Rend. Max Concentración de N-NO3(ppm) 25 3

18 Respuesta al agregado de nitrógeno en Z.3 en Trigo, según dosis recomendada por Baethgen Validación PROVA. (Hoffman, Ernst, Perdomo, 1999) 14 DIF. DE REND.O BS ERV ADA UN, para B4 N planta 2.8 % 8 6 y = x R 2 = UN. RECO M ENDADA 5 6 7

19 Distribución de valores de N a Z 22 y Z 3, para chacras sembradas con trigo en el 212 N en suelo a Z 22 - Trigo 212 Ajuste: Chi cuadrado(1),4,4 n = 786,3,25,2,15,1,25,2,15,1,5,, 1, NO3 Z 22 (ppm ) n = 833,3,5 Ajuste: Normal(2,714,,37),35 frecuencia relativa,35 frecuencia relativa N en planta a z 3 - Trigo 212 1,8 2,3 2,8 3,3 3,8 4,3 4,8 5,3 N en planta a Z 3 (%) 5,9

20 Cuanto puede pesar la fecha de siembra en el N disponible a Z 22 y N en planta a Z 3. Trigo 212 para todo el país. 3 6, Fecha de siembra Nota: en Z 3 el nivel de N en planta esta influenciado por el manejo diferencial del N a Z Jul 3-Jun 2-Jun 1-Jun, 31-May 1-Jul 3-Jun 2-Jun 1-Jun 31-May 21-May 11-May 1-May 21-Abr 1, 21-May 5 2, 11-May 1 3, 1-May 15 4, 21-Abr 2 11-Abr N en planta a Z 3 (%) 5, 11-Abr N-NO3 a Z 22 (ppm) 25 y =,16x - 64,137 R2 =,22; n = 833

21 N-NO3 siembra N-NO3 Z 22 N planta Z 3 13, ,5 7,9 7,6 7,4 6,1 6,5 2,8 2,8 Global Noreste 2,9 Lit. C y N 2,9 2,7 Lit. Sur 2,8 1,5 1 8,5 Sureste Centro N-NO3 en suelo (ppm) y N en planta Z 3 (%) Disponibilidad de nutrientes para el trigo a nivel Nacional (área > 8 has). Empresa que manejaron objetivamente el N. INV

22 Agregado de N para el trigo a nivel Nacional (área > 8 has). Empresa que manejaron objetivamente el N. INV 211 N siembra 18 N Z 22 N Z N a agregar segun analisis y propuesta de manejo de N- FAGRO Centro Noreste Lit. Sur Sureste Lit. C y N 22

23 Respuesta al agregado de solo N a Z 3. en trigo. Año 211 Zona Paysandú- Young N < 11; a = -24 b = 15.2 N 11; plateau = 1297

24 Eficiencia de uso del nitrógeno (EUN) en función de la respuesta en rendimiento al agregado de N en Z 3 en relación al testigo sin fertilizar, para sitios con distintos rango de contenido de N (%) en planta a Z 3. 5 N 1 N Modelo de respuesta al Nitrógeno a fin de macollaje (Nudo al nivel del suelo- Z-3) 12 R2 =.74 1 DEO (kg de N/ha) 25 N > < N(%) PLANTA Z Baethgen (1992)

25 Modelo de respuesta al Nitrógeno a fin de macollaje (Nudo al nivel del suelo- Z-3) 12 R2 =.74 DEO (kg de N/ha) 1 > < N(%) PLANTA Z Baethgen (1992)

26 N en planta a Z 3, en función de rangos de edad de chacra. Trigo 211 3,5 3,1 2,8 N en planta a Z 3 (%) 3, 2,35 2,5 2, 1,5 1,,5 < 4 años 4 a 6 años > 6 años Edad de chacra Hoffman- Fassana sp

27 a = 1662 b = -,27 2 R =,78-1 Potencial Ambiente (kg.ha ) B4 2 Cambio por mayor N en relación al NR a Z 3 (kg.ha -1) Respuesta al agregado adicional de N a Z 3 (criterio 5 % de dosis NR), en Trigo y Cebada 211

28 Respuesta al agregado adicional de N S a Z 3, y rendimiento máximo final alcanzado en Trigo y Cebada 211 Rendimniento de NR +5 % a Z 3 (Kg.ha*-1) a = 1662 b = -, Potencial Ambiente (kg.ha ) R =,78 2 Cambio por mayor N en relación al NR a Z 3 (kg.ha -1 ) La brecha que no se resuelve con más N a = 1534 b =,736 R2 =, Rendimiento del testigo NR a Z 3 (kg.ha-1) Aunque en las chacras de menor potencial, hay respuesta a usar mas N de que estamos recomendando, claramente hay otros factores mas importantes en determinar el potencial máximo, y por tanto no se arregla con + N.

29 Años de Agricultura Edad de chacra y rendimiento de los testigos sin N en pos-emergencia en cebada cervecera. Año Sitios sin limitantes en FS y Deficiencias de S Coeficientes a = 8,9 b = -,17 r = -,89 *** Rendimiento del testigo sin N (kg.ha-1) Cuando los testigos sin N, evidencian potenciales muy elevados, son todas chacras jóvenes. Por tanto la pregunta es para las chacras más viejas, si con el N necesario, les puedo levantar el potencial al máximo

30 Rendimiento para trata. dosis de N óptima (kg.ha-1) Rendimiento potencial por sitio <con dosis de N óptima>, en función de la edad de chacra. Sin los sitios nacidos en julio. Hoffman- Baeten 21 7 Sin limitantes de fecha de Con mas N, no F.Siembra y Azufre 4934 (1 %) 6 levantamos la media (62 %) 4 3 Se descarta para el año 29, efecto cultivar, para chacras de bajo potencial con Nitrógeno no limitante. 2 1 r = -,89 *** Edad de chacra (Años) 8 Dentro del rango de FS óptima (< 25/6), no hay efecto fecha de siembra - edad de chacra (r2 =.11). 9

31 1,2 1,1 1,,9,8,7,6,5,4,3,2,1, Out Concentración de N-NO3 a Z 22 (ppm) Yo/Y N 22 Yo/Y N 22 Respuesta al agregado de N a Z 22, en función de la concentración de N-NO3 en suelo a 2 cm. Año 29 1,2 1,1 1,,9,8,7,6,5,4,3,2,1, Out. 1 4 sitios con respuesta al agregado de S Concentración de N-NO3 a Z 22 (ppm) Resultado similares a estos fueron encontrados desde 1996 a 1998, sin posibilidad de relacionarlo con la deficiencia de S. Los puntos de baja respuesta se daban en ambiente (año-sitio) muy secos y de bajo potencial

32 Respuesta a la fertilización con N y S a Z 3, en función de edad de chacra. (Nuevas 4 años; Viejas > 4 años)

33 1 Nutrientes adicionales: + 92 UN +24 S No existió efecto edad de chacra. Y el efecto edad fue corregido con N por encima de lo que se está agregando. 8 (kg.ha-1) Rend. con N y S adicional a Z 22 y Z 3 Centurión- Chinazzo N 2 y= x N < 6587; a= b=.63 N 6587; Plateau = 7344 R2 =, Rend. Testigo tecnologico (kg.ha-1) La principal limitante fue atribuida al suelo (ICS) 1

34 MODELO DE AJUSTE DE NITROGENO A SIEMBRA PARA CEBADA Dosis de N (kg/ha N) (Perdomo-Hoffman-Pastorini-Pons 1999) Nitrógeno a agregar en la siembra según NO3 en suelo a la siembra Grupo de Alta Respuesta 6 5 Grupo de Baja Respuesta 4 3 Gr. A. Y= 9-5x 2 Gr. B Y= 48-3x Conc. de NO3- en suelo en los -2 cm (ppm N)

35 Composición actual de los grupos de respuesta esperable al N, para igual contenido de N-NO3- a siembra en Cebada. (Perdomo, Hoffman, Pons, Pastorini. 1999).

36 Cambios en la disponibilidad de N-NO3-A en suelo desde la siembra a Z 2.2 para los dos grupos de respuesta para los testigos sin N. PERDOMO-HOFFMAN -PASTORINI-PONS C AM B IO E N N O 3(ppm) y = x y = x Hacia esto vamos, pero a Z 22 y Z 3? N -N O 3 S IE M B R A A B

37 N-NO3 ppm Evolución del contenido de N-NO3 en el suelo para situaciones contrastantes, entre marzo y septiembre de (Siri-Ernst 1999) Lluvias Grupo B Grupo A días a partir del 3/3 2

38 Fertilización tardía (Z 24-3) (Año 29) Chacra con 9 años bajo cero laboreo en rotación con pasturas 9no cultivo pos-pastura-antecesor Sorgo ++N +K + S ++N -K + S +N+S Testigo +N+S ++N + S + +N Pereyra 29

39 Fertilización tardía en Cebada (Z 24-3) (Año 29) Chacra con 9 años bajo cero laboreo en rotación con pasturas. Hoffman- Pereyra sp a 284 abc 2992 ab bcd -1 Rendimiento(Kg.ha ) kg.ha-1 (Δ 92%) d 1749 cd Te s tigo Urea KCl Ente c 26 SA+Ure a KCl+SA+Ure a K en suelo :.41 meq

40 Efecto años en agricultura Cultivo de Invierno 21 (FUCREA). Mazzilli. 211? 4

41 Respuesta al agregado de N adicional (por encima del N Recomendado) a Z 3, en cultivos de invierno 211- Hoffman- Fassana. Respuetsa adicional al N a Z 3, por agregado de un 5 % mas de la dosis recomendada (kg.ha-1) 1 8 En los mismos ambientes que debemos pensar en agregar + N de lo que estábamos dispuestos, también son ambientes en lo que probablemente se sumen otros nutrientes, y no sean lo de mayor rendimiento en grano y = 16,14x - 232,11 R 2 =, Años de agricultura - pos pastura 1

42 Impacto de la agricultura en indicadores de calidad del suelo en Soriano. F: Tomado de: Morón Referencia Chacra Acidez titulable D. Aparente MOS (%) Macroporos (%) K intercambiable 2 PMN Relativo a referencia (%) 14

43 Evolución del área nacional del cultivo de Soja. F: Elaborado en base a DIEA-MGAP. Hoffman Soja 1º Soja 2º 29-1 Soja 1º Soja 2º Estimado % En las últimas 4 zafras, con área Soja cosechada > Soja 1º 2º Soja 1º Soja 2º 3.5. has, el 52 % se sembró como cultivo 4 38% de segunda has 55% 45% 211/12 29/1 27/8 25/6 23/4 21/2 1999/ 1997/ / / / /9 1987/ / / / /8 1977/78 62% 1975/76 4% 45% 55% 1973/74 Area de siembra (ha x miles) 12 Para Zafra , Rel. S1º/S2º, en base a informe de Intención de siembra. DIEA MGAP 212

44 Factores determinantes del rendimiento-con P Suficiente 42% 67% 25% 82% 15% Otros, como Fecha de siembra, agua, etc. *Cabe destacar que el LogWorth sería el -log1 de p valor (,5), siendo en este caso 1,3. Valores mayores a este último indican que la significancia es superior al 5% por ende justifica otro agrupamiento en el nivel inferior.

45 a=797,82 b=191,8 R² =,3513 n= 38 a /h g k to im d n e R 15 1 K<,69- Promedio=1668 kg K>,69- Promedio=2536 kg 5,1,2,3,4,5,6,7,8,9 1 Potasio en suelo a siembra ( meq/1 gr) Efecto conjunto del nivel de K a la siembra y la edad de chacra en el Rendimiento Potencial en soja de 2º. Verano seco

46 NR Sin/S NR Con/S Ayer Hoy NR+5% Con/S NR+5% Con S, K y +?? Mañana Cuanto nos esta costando esto?... Hacia donde creen que vamos?? Diseño grafico N. Fassana