Evaluación de un biofertilizante ecológico en el cultivo de maíz, en zonas vulnerables de Albacete

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1 Evaluación de un biofertilizante ecológico en el cultivo de maíz, en zonas vulnerables de Albacete F. Valentín Madrona y M. Maturano FUNDESCAM. Avda. Gregorio Arcos s/n Albacete Palabras clave: dosis, eficiencias, fertilización nitrogenada, fuentes, maíz (Zea mays), materia seca, rendimiento. Resumen En la generación del rendimiento, el agua y el nitrógeno constituyen los factores más limitantes. El conocimiento de su correcto manejo e incorporación al sistema productivo asegurará el incremento del mismo, mejorando la eficiencia en el uso de insumos. El objetivo del presente trabajo es conocer la respuesta del rendimiento y eficiencias en el uso del N a la aplicación de un biofertilizante ecológico, en el cultivo de maíz (Zea mays). Para ello se evaluaron 5 tratamientos aplicados en la línea de siembra sin incorporación, en la finca de Las Tiesas (T1: 0 UFN- 0 kg biofertilizante ha -1, T2: 400 kg ha -1 de en fondo y una cobertera de 530 kg ha -1 de NSA, T3: 100 kg ha -1 de biofertilizante UFN ( ), T4: 100 kg ha -1 de biofertilizante en fondo kg ha -1 de y T5: 100 kg ha -1 de biofertilizante en fondo kg ha -1 de Para evaluar el efecto de dichos tratamientos, se midió en la recolección materia seca total, rendimiento y sus componentes, se determinó el contenido de N mineral edáfico a la siembra y en la recolección, así como el contenido de N en planta y grano. La aplicación del biofertilizante en etapas tempranas junto con la aplicación de N incrementa la disponibilidad de N. La eficiencia en la utilización del N aportado como fertilizante, tanto para la producción de MS como de grano fue mayor en el tratamiento que menor dosis recibió, pero en el que se aportó conjuntamente 100 kg ha -1 de biofertilizante. La aplicación de biofertilizante con una dosis baja de N (105 UFN), presentó los menores valores de N edáfico en la recolección y valores de rendimiento que no difieren estadísticamente del resto de los tratamientos fertilizados. INTRODUCCION Existe una creciente preocupación para intentar controlar la contaminación producida por prácticas agrícolas entre ellas la fertilización. Existen formulaciones en el mercado, llamadas biofertilizantes, que contiene microorganismos vivos que colonizan la rizosfera o el interior de la planta, y promueve el crecimiento mediante el aumento en la provisión o disponibilidad de nutrientes primarios para la planta (Vessey, 2003), permitiendo la reducción de la dosis de fertilizantes. Los biofertilizantes son productos que consisten en cepas selectas de microorganismos soportados en material inerte sólido o líquido. El mecanismo de interacción de la raíz con las diferentes especies de Azospirillum se ha definido como asociación, porque no depende de la planta para subsistir; este género presenta diversos mecanismos fisiológicos para sobrevivir en condiciones poco favorables. BIOPRON PMC-3 (Villaverde et al., 2006), es un biofertilizante natural, que contiene Azospirillum brasilense cepa M 3 y Pantoea dispersa cepa C 3, en una concentración > 10 9 UFC/g de producto, inmovilizadas en un soporte natural inerte y que es presentado en forma de granulo de liberación lenta. Este biofertilizante ha sido 232

2 evaluado mediante ensayos en otros cultivos, como en la cebolla, permitiendo un mayor aprovechamiento en el uso del nitrógeno por la planta. Dentro de este marco se ha realizado el presente ensayo con el objetivo de evaluar el efecto del uso del biofertilizante ecológico sobre la producción de maíz. MATERIALES Y MÉTODOS La experimentación se llevó a cabo en la finca Las Tiesas, donde se evaluaron los tratamientos que se presentan en la tabla 1. El biofertilizante evaluado fue BIOPRON PMC-3. En la finca de Las Tiesas se sembró la variedad Dracma, el 02 de mayo de 2007, con una densidad de pl ha -1. Respecto a los tratamientos evaluados, estos aparecen en la Tabla 1 y fueron los siguientes: un tratamiento testigo (T1), al cuál no se le aplicó nada de abono, un tratamiento, que se podría denominar convencional (T2), que consistió en un fondo de 400 kg ha -1 de y una cobertera de 530 kg ha -1 de NSA, que es lo que habitualmente se realiza en la zona por los agricultores y luego tres tratamientos (T3, T4 y T5) que consistieron en 100 kg ha -1 de biofertilizante junto con 105, 170 y 210 UFN respectivamente, todo ello aplicado en fondo. El abonado de fondo de todos los tratamientos excepto el testigo, consistió en una aplicación de K 2 O y P 2 O 5 el 27 de abril, en dosis de 100 y 150 kg ha -1, respectivamente además de las dosis anteriormente citadas. Se realizó una caracterización inicial del perfil del suelo con los siguientes resultados: % arena: 39,9, % limo: 30, % arcilla: 30, ph: 8,55, CE (mmhos cm -1 ) 0,57, cloruros (ppm):19, sulfatos (ppm): 41, materia orgánica (%): 1,7, nitrógeno total (%): 0,18, relación C/N: 5,3, fósforo (ppm): 38, carbonatos (%) 48,3, potasio (meq/100g): 0,67. En ambos sitios se realizó un seguimiento de la fenología utilizando la escala de Ritchie y Hanway (1982). La emergencia fue el 15 de mayo de El diseño experimental empleado fue de bloques al azar, consistente en 5 parcelas (una por tratamiento) con cuatro repeticiones. Para evaluar el efecto de los distintos tratamientos ensayados se realizaron mediciones de materia seca total, rendimiento, y sus componentes en madurez fisiológica. En este mismo momento se midió el contenido de N en planta y grano. La recolección manual se realizó el 05 de diciembre de 2007, y la mecánica el 12 de diciembre Para la cosecha manual se recolectaron 5 plantas por parcela y repetición. En esta muestra se determinó la producción de materia seca total desecándose en estufa hasta peso constante y absorción de N en los distintos órganos de la planta. El rendimiento se midió con la cosechadora de ensayos. Posteriormente se realizó un muestreo de suelo, tomando 3 puntos al azar, de cada parcela y repetición, analizándose posteriormente en el laboratorio del ITAP el contenido en nitratos y amonio. Los resultados obtenidos fueron analizados con análisis de varianza mediante la utilización del programa estadístico SPSS v RESULTADOS Y DISCUSIÓN Producción de materia seca La mayor producción de materia seca se midió en el tratamiento 5, seguido del 2, 4, 3, y el Testigo, con producciones de 26000, 25924, 22761, 21768, y kg ha -1, respectivamente. La eficiencia en el uso del N aportado como fertilizante en los tratamientos abonados para la producción de MS, expresada como kg de MS producidos por kg de N consumido fue de: 123, 207, 134, y 124 (kg MS kg N -1 ), para T2, T3, T4, y 233

3 T5, respectivamente. La aplicación de 105 UFN resultó la más eficiente para este parámetro cuando se complementó con 100 kg ha -1 de biofertilizante. Absorción de N El la Fig. 1 se presentan los valores de N absorbido por tratamiento en tallo+hoja, grano, y N total, expresado en kg ha -1. La mayor absorción de N se midió en el T5. Para la misma dosis aportada en los tratamientos T2 y T5, el T5, muestra una mayor absorción de N, incrementada por la aplicación del biofertilizante. La aplicación particionada de N entre fondo y cobertera realizada en el T2, favorece la absorción de N al disminuir las pérdidas del mismo, ya que se realiza un mayor ajuste entre la oferta y demanda de N por parte del cultivo. La aplicación de las 210 UFN en el T5 en fondo, a priori, debería perjudicar a este tratamiento cuando se comparan distintos parámetros de eficiencia y producción con respecto al T2, sin embargo la aplicación del biofertilizante mejora la producción de MS, la eficiencia en el uso del fertilizante nitrogenado y la absorción de N cuando se comparan ambos tratamientos. Rendimiento En la tabla 2 se presentan los resultados del rendimiento en grano, medidos al 14% de humedad y expresados en kg ha -1. El resultado del análisis estadístico muestra que existieron diferencias estadísticamente significativas (Tuckey, α 0,05) en el rendimiento entre el tratamiento Testigo (T1) y el convencional (T5). Sin embargo, no existieron diferencias entre los distintos tratamientos fertilizados. La eficiencia en la utilización del fertilizante nitrogenado, calculada como los kg de grano producidos por unidad de N proveniente del fertilizante aportado, fue mayor para el T3, con un valor de 136 kg de grano kg N -1. En orden decreciente siguieron los tratamientos T4, T2, y T5, con valores de 82, 72, y 70 kg de grano kg N -1, respectivamente. Contenido final de N edáfico El mayor valor de N edáfico mineral (NO NH 4 + ) se midió en el tratamiento T2 (56,91 kg N ha -1 ) como se puede observar en la tabla 3. Este N mineral presente en la cosecha, es N susceptible de ser perdido, tanto por vía gaseosa como en profundidad, y de ser N potencialmente contaminante. Para la misma dosis evaluada de 210 UFN, la aplicación conjunta con el biofertilizante redujo el contenido de N final edáfico en 12 kg N ha -1. Es importante destacar que el tratamiento que recibió la menor dosis de N, 105 UFN más 100 kg ha -1 de biofertilizante, presenta valores de N mineral edáfico similares al del Testigo, y es el tratamiento que mayor eficiencia en el uso del fertilizante nitrogenado presentó. Demanda de N por unidad de producción En la Fig. 2 se presentan los valores de la demanda de N por unidad de producción expresada en kg Nt de grano -1. Se puede observar que las menores dosis de N aplicadas cuando se combinan con la aplicación de biofertilizante resultan en las menores demandas de N para la producción de grano, y que, para este parámetro, los tratamientos que recibieron 210 UFN presentaron diferencias mínimas. Es decir, en dicha figura se puede ver que la aplicación del biofertilizante disminuye la cantidad de N demandado por la planta para producir grano. 234

4 CONCLUSIONES En un análisis comparado entre los tratamientos T2 y T5 en los que se aplicó la misma dosis de N, la aplicación del biofertilizante resultó en una mejora de la eficiencias en el uso de N y los distintos parámetros evaluados, aún cuando en el T2 se particionó la dosis de N. La eficiencia en la utilización del N aportado como fertilizante, tanto para la producción de MS como de grano fue mayor en el tratamiento que menor dosis recibió, pero en el que se aportó conjuntamente 100 kg ha -1 de biofertilizante. La aplicación de biofertilizante con una dosis baja de N (105 UFN), presentó los menores valores de N edáfico en la recolección y valores de rendimiento que no difieren estadísticamente del resto de los tratamientos fertilizados. Agradecimientos Esta investigación ha sido cofinanciada por la empresa PROBELTE. Referencias SPSS Inc SPSS Base 10.0 Syntax Reference Guide. SPSS Inc. (Ed), Chicago, ILL, USA. Ritchie, S. W. and Hanway, Y. J How a corn plant develops. Iowa State University of Science and Technology. Cooperative Extension Service. Iowa Special Report Nº 48. Vessey, J.K., Plant growth promoting rhizobacteria as biofertilizers. Plant and Soil 255: Villaverde, M., Fernández, a. J., Nicolás, J. A., Malo, J., Streinterberger, S., García- Gómez, A., García-Gil, A., y P. Martínez Nuevo fertilizante biológico y procedimiento de obtención. Patente española ES Tabla 1. Tratamientos realizados. Tratamiento Descripción UFN Biofertilizante (kg ha -1 ) (kg ha -1 ) T1 Testigo T2 Fondo: 400 kg ha-1 de Cobertera: 530 kg ha -1 NSA T3 Fondo ( , 105 UFN)+Biofertilizante (100 Kg ha -1 ) T4 Fondo ( , 170 UFN)+Biofertilizante (100 Kg ha -1 ) T5 Fondo ( , 210 UFN)+Biofertilizante (100 Kg ha -1 ) Tabla 2. Rendimiento medido en los distintos tratamientos analizados Tratamientos T1 T2 T3 T4 T5 Rdto. (kg ha -1 )

5 Tabla 3. Contenido de N edáfico mineral en la recolección, en los distintos tratamientos analizados. Tratamientos T1 T2 T3 T4 T5 Contenido edáfico de NO y NH 4 36,41 56,91 37,01 44,54 45,29 Fig. 1. Absorción de N particionado y total en los distintos tratamientos analizados. Fig. 2. Demanda de N por unidad de producción expresada en kg N tgrano -1, en todos los tratamientos analizados. 236