Respuesta a la fertilización con N según cultivos invernales previos en una secuencia Maíz tardío-trigo

Transcripción

1 Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria Centro Regional Santa Fe Estación Experimental Agropecuaria INTA Oliveros Respuesta a la fertilización con N según cultivos invernales previos en una secuencia Maíz tardío-trigo Kehoe E. 1, Agosti MB 2, Enrico J. 1, Prieto G 1 y Salvagiotti F. 1 1 EEA INTA Oliveros, 2 GTD Chacra Pergamino-Aapresid. Correo electrónico: kehoe.esteban@inta.gob.ar, mbagosti@agro.uba.ar, enrico.juan@inta.gob.ar, salvagiotti.fernando@inta.gob.ar Introducción La superficie implantada en Argentina con trigo (Triticum aestivum) y maíz (Zea mays) en la campaña representó el 73% del total de cereales, 29% de todos los cultivos sembrados en el país, y 40% del volumen total de producción nacional de granos y oleaginosas (MINAGRI). En la actual campaña 2016/17, la superficie se incrementó notablemente consecuencia de medidas políticas respecto al mercado de estos cereales, sumado a expectativas de precios y relaciones insumo: producto más favorables. La intensificación sustentable de los sistemas de producción busca entre otros objetivos un uso sustentable del suelo, a través del mejor uso de los recursos agua y nutrientes (Caviglia y Andrade, 2010). Dentro de las alternativas para alcanzar estos objetivos, se busca incrementar la frecuencia de gramíneas en las secuencias agrícolas con el fin de mejorar los balances de carbono del sistema, mejorar la fertilidad físico-química del suelo y modificar la dinámica de las malezas entre otros efectos. En la región pampeana, una propuesta es incluir el trigo posterior a la cosecha de maíces de siembra tardía. Esta secuencia presentará un fuerte déficit de nitrógeno y el éxito productivo de la misma dependerá del manejo que se realice de la fertilización nitrogenada. Desde el punto de vista del manejo del sistema, los cultivos incluidos previo a la implantación de la secuencia maíz-trigo van a generar un impacto diferente en la dinámica del N en la secuencia, y por ende en la respuesta a la fertilización nitrogenada en los cultivos de maíz y trigo siguientes. La inclusión de cultivos de cobertura (CC) o de cosecha en el invierno figuran entre estas alternativas, por ejemplo CC como gramíneas de invierno o leguminosas (e.g. Vicia villosa) o cultivos de grano como el trigo, la cebada (Hordeum vulgare), la arveja (Pisum Sativum) o la lenteja (Lens culinari). Cada uno de estos cultivos afectará de manera diferente la dinámica del nitrógeno (N) en el sistema, en especial si se incluyen leguminosas, dado su aporte a través de la FBN, el bajo índice de cosecha de N comparado con leguminosas estivales y la baja relación C:N que acelera el balance inmovilización-mineralización del N de los residuos (Salvagiotti et al, 2016).

2 Los objetivos del presente trabajo fueron evaluar la respuesta a la fertilización nitrogenada de los cultivos de la secuencia maíz tardío y trigo posterior implantados sobre distintos cultivos invernales previos. Materiales y Métodos Características generales Se realizaron dos ensayos de fertilización nitrogenada en maíz de siembra tardía y trigo posterior en un campo de producción de la localidad Uranga (33 16 Lat S y Long O), departamento Rosario, sobre un suelo Serie Peyrano durante las campañas 2015/16 (maíz) /17 (trigo) implantados en siembra directa. En el invierno de 2015, previo al maíz de siembra tardía se implantaron cuatro alternativas de cultivos invernales: vicia, arveja, trigo y barbecho sin cultivo. En el cultivo de maíz posterior se instaló el ensayo de fertilización nitrogenada, que incluyo cinco niveles de N: 0, 30, 60, 120, y 180 kg N ha -1. Se dejó una superficie dentro de cada antecesor invernal sin fertilizar, en donde en la campaña siguiente se implantó un experimento de fertilización nitrogenada en trigo, donde también se evaluaron cinco niveles de N: 0, 60, 120, 180 y 240 kg N ha -1. En todos los casos la fuente de N fue urea recubierta con n-btpt. En el caso de la vicia, se detuvo el crecimiento químicamente en plena floración (1/11/15). Ambos experimentos fueron ubicados en un diseño completamente aleatorizados con tres repeticiones. El maíz y el trigo fueron fertilizados con 50 y 103 kg por ha de MAP. El manejo de los distintos cultivos de la secuencia puede observarse en la Tabla 1. Tabla 1 Manejo agronómico de los cultivos antecesores invernales, maíz y trigo. Fecha siembra Genotipo Espaciamiento Densidad (pl m -2 ) Vicia 22/5/2015 V. villosa Trigo 9/6/2015 B Arveja 14/7/2015 Facon Maíz ( ) 15/12/2015 Dk Trigo ( ) 10/08/2016 Cronox Análisis de la información En cada cultivo se analizó los efectos del antecesor y la adición de N a través del programa estadístico Infostat. Cuando el efecto de la fertilización nitrogenada fue significativo, se realizaron curvas de respuesta, ajustando la relación N aplicado: rendimiento a una función esférica, la cual describe tres parámetros: rendimiento en ausencia de fertilización (a), diferencial entre rendimiento máximo y mínimo (b) y dosis de N para lograr el máximo rendimiento (c), y = a + b [(3 X /2 c) - (1/2 (X/c) 3 )] si X < c

3 y = a + b si X > c Se utilizó la primer derivada de esta curva para ajustar la dosis óptima económica (DOE) en donde se obtiene el máximo retorno económico neto para tres relaciones de precio fertilizante y precio de grano (u$s N/u$s grano): en maíz 20:1, 10:1 y 5:1, y para trigo 12:1, 8:1 y 4:1. El ingreso bruto se calculó por el producto de dosis de N, precio neto del grano y eficiencia del uso de N (kg grano kg fertilizante -1 ) (Salvagiotti et al., 2011). Resultados y Discusión Respuesta a la fertilización nitrogenada en maíz según antecesores No se encontraron diferencias significativas en rendimiento de maíces tardíos entre niveles de N para los antecesores vicia, arveja y barbecho (P>0.70). Solo el antecesor trigo mostró respuesta significativa a la adición de N (P<0.01) (Tabla 2). Analizando esta respuesta a través de la ecuación esférica, se pudo estimar que la máxima producción se obtendría con la adición de 190 unidades de N (parámetro c en la ecuación) y la máxima respuesta seria de 8489 kg de grano por ha (parámetro b). Esta alta respuesta del cultivo de maíz cuando el antecesor fue trigo puede deberse entre otros factores a la alta extracción de N del cereal invernal, que deja el perfil con bajos niveles del nutriente o a la mayor inmovilización de N que hacen los residuos del trigo. Bajo estas condiciones, la DOE fue de 106, 100 y 92 kg ha -1 N respectivamente para una relación 5:1, 10:1 y 20:1 de del precio fertilizante respecto al cereal. La disponibilidad de agua en los primeros estadios fenológicos del cultivo estival habría afectado el rendimiento del maíz dado a que los máximos niveles de N aplicados al antecesor trigo no igualan el rendimiento de todas las rotaciones. Las condiciones de disponibilidad hídrica son diferentes cuando el antecesor fue vicia, arveja o con un barbecho largo permitiendo mayor tiempo recarga del perfil (i.e. momento de secado del CC, la cosecha más temprana de la arveja).

4 Figura 1- Rendimiento de maíz (kg ha -1 ) en respuesta a niveles de fertilización nitrogenada sobre cuatro antecesores. La línea punteada muestra el ajuste de la ecuación esférica y = [(3 X /2 189) - (1/2 (X/189) 3 )] si X < 189; y = si X > 189 r 2 = 0,98 Respuesta a la fertilización nitrogenada en trigo según antecesores invernales previo al maíz A diferencia de lo ocurrido en maíz, se observó respuesta significativa a todos los antecesores invernales a la aplicación de N (P<0.01) (Tabla 2). En los tratamientos testigo, se observan diferencias significativas entre los antecesores (parámetro a), con rendimiento mínimo en trigo 1103 kg ha -1, seguido de arveja y barbecho 1393, 1539 kg ha -1 y máximo en vicia 1961 kg ha -1. La magnitud de la respuesta a la fertilización (parámetro b) fue: 2919, 2654, 2612 y 2165 kg ha -1, para trigo, arveja, barbecho y vicia respectivamente, Analizando el parámetro c de la función esférica se puede comparar la dosis de N para alcanzar el máximo rendimiento en cada antecesor, variando desde 208 kg ha -1 de N en vicia, 217 kg ha -1 de N en arveja, 250 kg ha -1 de N en barbecho y 308 kg ha -1 de N sobre antecesor trigo. El mayor contraste se observa comparando a este este último que requiere 100 kg ha -1 N más para la misma productividad que sobre antecesor vicia. Al analizar la DOE, siguiendo esta tendencia se observa que se requieren 84, 92, 100 y 116 kg N ha -1 cuando los antecesores fueron respectivamente vicia, arveja, barbecho y trigo (u$s N/u$s grano 8:1).

5 Figura 2 - Rendimiento de trigo (kg ha -1 ) en respuesta a niveles de fertilización nitrogenada sobre cuatro antecesores el año previo. Arveja y = [(3 X/2 217) - (1/2 (X/217) 3 )] si X<217; y = 4048 si X >217 r 2 = 0,98 Barbecho y = [(3 X/2 250) - (1/2 (X/250) 3 )] si X<250; y = 4151 si X >250 r 2 = 0,99 Trigo y = [(3 X/2 308) - (1/2 (X/308) 3 )] si X<308; y = 4041 si X >308 r 2 = 0,99 Vicia y = [(3 X/2 208) - (1/2 (X/208) 3 )] si X<208; y = 4154 si X >208 r 2 = 0,99 Tabla 2 Probabilidad estadísticas del efecto de la fertilización nitrogenada según cultivo invernal antecesor en una secuencia maíz-trigo. Cultivo Antecesor invernal Vicia Trigo Arveja Barbecho Maíz 0,70 < 0,01 0,84 0,93 Trigo < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 Conclusiones En las condiciones evaluadas, en maíz de siembra tardía solo se observaron diferencias significativas en el rendimiento cuando el antecesor fue trigo, demandando dosis de N de hasta 190 kg N ha para igualar el rendimiento de los otros antecesores. Esto abre la posibilidad de realizar siembras tardías de maíz sobre barbecho o leguminosas invernales (arveja o vicia) con baja fertilización nitrogenada según la disponibilidad de N del suelo. En el caso de trigo sembrado sobre este maíz, se observaron respuestas a la fertilización nitrogenada sobre todos los antecesores, con efectos residuales de la vicia, pero que no alcanzaron para alcanzar la máxima producción.

6 Estos resultados muestran que el manejo de N es central, en especial en secuencias que incluyen una mayor proporción de gramíneas. La inclusión de leguminosas, ya sea para cosecha o como cultivo de cobertura, pueden amenguar este fuerte déficit y ser una herramienta más en la planificación de una intensificación sustentable de sistema. Agradecimientos Este trabajo fue financiado en conjunto por el proyecto PNCYO (INTA) y la Chacra Pergamino de AAPRESID Bibliografía Caviglia, O.P., Andrade, F Sustainable Intensification of Agriculture in the Argentinean Pampas: Capture and Use Efficiency of Environmental Resources. The Americas Journal of Plant Science and Biotechnology 3[1], 1-8. Salvagiotti, F., Castellarin, J.M., Ferraguti, F.J., Pedrol, H.M Dosis óptima económica de nitrógeno en maíz según potencial de producción y disponibilidad de nitrógeno en la región pampeana norte. Ciencia del Suelo 29[2], Salvagiotti, F., Enrico, J. M., Barraco, M., Prieto, G., and Agosti, M. B Componentes de la eficiencia de N en maíz de siembra tardía con diferentes antecesores. Actas XXV Congreso Argentino de Ciencia del Suelo. Rio Cuarto. AACS