Informe red maiz 2003 INPOFOS3.doc

FERTILIZACIÓN FOSFORADA Y AZUFRADA EN MAÍZ.
EVALUACIÓN DE LA FORMACIÓN DEL RENDIMIENTO Y
DIAGNÓSTICO DE LA RESPUESTA DEL CULTIVO
Gustavo Ferraris1, Flavio Gutiérrez Boem2, Pablo Prystupa2, Fernando Salvagiotti3,
Javier Elisei4, Lucrecia Couretot1
1
EEA INTA Pergamino
Cátedra de Fertilidad y Fertilizantes, Facultad de Agronomía, U.B.A.
3 EEA INTA Oliveros
4 AFA Centro Primario Pergamino
2
INTRODUCCIÓN
La radiación, el agua y los nutrientes son los recursos que el cultivo debe capturar para
alcanzar la máxima producción. Los nutrientes interactúan en la generación de biomasa
y determinación del rendimiento, por lo que la respuesta a la aplicación a uno de ellos
puede aumentar si se aplica otro nutriente que esté deficiente (Marschner, 1995).
En la región pampeana, la disponibilidad de nitrógeno y fósforo aparecen como las
principales limitantes nutricionales en los cultivos de cereales. En la pampa ondulada,
ya desde principios de los ´80, Senigagliesi et al. (1984) observaron respuestas a la
fertilización fosforada en cultivos de maíz. Desde entonces, la disponibilidad de fósforo
en los suelos de la región ha disminuido marcadamente y, como consecuencia, en los
últimos años aumentó marcadamente el uso de fertilizante fosforados en el cultivos de
maíz (García, 2001).
Las respuestas al agregado de azufre en el sur de la Provincia de Santa Fe y norte de
Buenos Aires se han vuelto más frecuentes en las últimas campañas, especialmente en
suelos con muchos años de agricultura continua, que han sufrido erosión o que poseen
bajos contenidos de materia orgánica (Cordone et al., 2001; Pedrol et al., 2001;
Thomas et al., 2001). Sin embargo, no se dispone aun de un método de diagnóstico
para deficiencias de este nutriente en maíz o en otros cultivos de la región. Por ej., en
una red de más de 40 de ensayos de fertilización en soja se observaron frecuentes
respuestas a la fertilización azufrada, pero esta respuesta no estuvo asociada al nivel
de sulfatos en el suelo (Echeverria et al, 2002). Ferraris et al (2004) intentaron explicar
la respuesta a la fertilización azufrada en soja utilizando distintos extractantes y
observaron que el contenido de sulfatos del suelo extraído con acetato de amonio se
asoció moderadamente a la respuesta en soja, aunque los resultados no fueron
concluyentes. Resulta interesante comparar la utilidad de los distintos extractantes de
sulfatos del suelo para predecir la respuesta a la fertilización azufrada en el cultivo de
maíz.
Las situaciones de baja disponibilidad de fósforo y azufre no ocurren de manera
aislada, sino que se combinan de diversas maneras y hasta el presente no hay
evidencias, tanto en la pampa ondulada como en otras regiones del mundo, que
muestren la interacción entre fósforo y azufre sobre el rendimiento del cultivo de maíz.
Hasta el momento, no se han observado respuestas a la fertilización potásica en
cultivos extensivos de la región pampeana. La continua extracción de nutrientes por los
cultivos puede determinar que los nutrientes que históricamente han sido suficientes
para la producción agrícola empiecen a ser deficientes, como ha sido el caso del
azufre. Por lo tanto, es necesario explorar periódicamente la aparición de situaciones
de deficiencia de potasio en los cultivos de la región.
En maíz, al igual que en la mayoría de los cultivos de cereales, el rendimiento se
encuentra determinado principalmente por el número de granos obtenidos por unidad
de superficie. Se ha observado que la tasa de crecimiento del cultivo durante el periodo
comprendido entre 20 días antes y 20 días después de floración se encuentra
fuertemente asociada al número de granos logrados a la cosecha (Andrade, 1995).
El objetivo de este trabajo es estudiar los efectos de la fertilización fosforada, azufrada,
su interacción y los efectos de la fertilización potásica sobre los mecanismos que
conducen a la generación del rendimiento en el cultivo de maíz en el norte de la
provincia de Buenos Aires y Sur de Santa Fe.
MATERIALES Y MÉTODOS
Se realizaron siete experimentos de campo, distribuidos desde el centro-sur de Santa
Fe hasta el centro-norte de Buenos Aires. Las características salientes de los sitios
experimentales se describen en la Tabla 1. Por su parte, el manejo realizado en los
respectivos ensayos se presenta en la Tabla 2.
Tabla 1: Características más destacadas de los diferentes sitios experimentales.
Localidad Dpto/Partido Pcia
Sist.
Años
Tipo de Serie
Nº
Labranza Agricultura suelo
de
suelo
1
San
San Lorenzo Santa
SD
> 50
Argiudol Roldán
Jerónimo
Fe
vértico
2
Monje
San
Santa
SD
> 30
Argiudol Maciel
Jerónimo
Fe
típico
3
Oliveros
San Lorenzo Santa
SD
> 10
Argiudol Maciel
Fe
típico
4 Wheelwright
General
Santa
SD
> 20
Argiudol Hughes
López
Fe
típico
5
Arroyo
Salto
Bs As
SD
> 20
Argiudol Arroyo
Dulce
típico
Dulce
6
El Dorado
L.N. Alem
Bs As
SD
> 20
Hapludol
Junin
típico
7
Junín
Junín
Bs As
LC
1
Hapludol
Junin
típico
Tabla 2: Manejo efectuado en los sitios experimentales.
Nº
Localidad Cultivar Fecha
Cultivo
Densidad Distancia Fecha
de
antecesor
de
entre
de
siembra
siembra
surcos Cosecha
(pl/ha)
(m)
1
San
Cargill
11-set
Soja 1ra
80000
0,70
26-mar
Jerónimo
280
2
Monje
NK 940 11-set
Soja 1ra
80000
0,70
18-feb
3
Oliveros
NK
23-set
Soja 1ra
70000
0,525
16-feb
Siroco
pl/ha
TDMax
4
Wheelwright Dekalb
10-oct
Soja 1ra
80000
0,70
3-mar
682 MG
CL
5 Arroyo Dulce Nidera
29-sep
Soja 1ra
80000
0,525
20-feb
Ax 840
6
El Dorado
Pioneer 14-oct
Soja 1ra
80000
0,70
10-mar
32G63
7
Junín
Pioneer 14-oct
Maíz
80000
0,70
27-feb
30R76
Los tratamientos correspondieron a la aplicación de P, S y K a la siembra, contrastados
con un testigo sin fertilización. Las fuentes utilizadas fueron fosfato monoamónico,
sulfato de calcio y cloruro de potasio.
P0S0: Testigo absoluto sin fertilización.
P1S0: 30 kg P/ha incorporado en bandas al costado o por debajo de la semilla.
P0S1: 30 kg S/ha como sulfato aplicados al voleo
P1S1: 30 kg P/ha incorporado en bandas + 30 kg S/ha como sulfato aplicados al voleo.
P1S1K1: 30 kg P/ha incorporado en bandas + 30 kg S/ha como sulfato aplicados al
voleo + 100 kg K/ha aplicados al voleo.
Los cuatro primeros tratamientos conforman un factorial P x S con dos niveles de cada
nutriente. El quinto tratamiento tuvo por objeto explorar la respuesta a K en los sitios
experimentales.
Con el objeto de evitar que el nitrógeno limite el rendimiento, todos los tratamientos
fueron fertilizados con 150 kg ha-1 de nitrógeno a la siembra (urea). El diseño fue en
bloques completos aleatorizados con cuatro repeticiones. La cosecha se realizó en
forma manual.
Mediciones efectuadas
En el suelo: Previo a la siembra, sobre una muestra de 0-20 cm se determinó pH y los
contenidos de nitratos, materia orgánica, fósforo disponible y sulfatos. En este intervalo
de profundidad el contenido de sulfatos se determinó utilizando tres extractantes
(acetato de amonio, cloruro de potasio y fosfato diácido de potasio). También en esta
profundidad se realizó un fraccionamiento textural. De 20 a 40 cm y de 40 a 60 cm se
determinó el contenido de sulfatos utilizando como extractante acetato de amonio.
En el cultivo: Se determinó biomasa aérea seca 20 días antes de floración, en floración
y 20 días después de la floración. A cosecha se determinó biomasa aérea, rendimiento
en grano y sus componentes.
RESULTADOS
Los datos de los análisis químicos de suelo se detallan en la Tabla 3
Tabla 3: Análisis de suelo a la siembra. Valores promedio de cuatro repeticiones.
Sitio
experimental
San Jerónimo
Monje
Oliveros
Wheelwright
Arroyo Dulce
El Dorado
Junín
S-SO4 (ppm)
Prof.
(cm)
MO
(%)
P
(ppm)
K
(ppm)
pH
N-NO3
(ppm)
K2PO4
AcNH4
0-20
20-40
40-60
0-60
0-20
20-40
40-60
0-60
0-20
20-40
40-60
0-60
0-20
20-40
40-60
0-60
2,93
13,2
449
5,68
6,3
16,1
2,20
11,8
507
5,75
7,0
6,0
1,98
21,1
536
5,55
6,4
4,7
2,25
6,3
595
6,2
2,2
10,3
13,5
14,9
23,0
17,1
8,2
5,3
3,9
5,8
5,7
4,0
4,9
4,9
12,5
11,9
7,3
10,6
0-20
20-40
40-60
0-60
0-20
20-40
40-60
0-60
0-20
20-40
40-60
0-60
1,68
7,3
566
5,9
8,4
3,3
3,20
11,4
663
5,6
13,9
10,3
3,00
11,9
692
5,6
15,4
10,5
KCl
40C
7,9
5,3
1,6
1,6
2,8
12,0
10,6
7,5
10,0
8,0
6,0
6,3
6,8
8,6
7,0
9,7
4,3
4,9
4,7
Por su parte, en la Tabla 4 se presentan los resultados del fraccionamiento
textural realizado sobre muestras superficiales de suelo:
Tabla 4: Distribución del tamaño de partículas de los suelos (0-20 cm).
San Jerónimo
Monje
Oliveros
Wheelwright
Arroyo Dulce
L.N. Alem
Junín
Arena (%)
4,6
5,9
5,0
23,1
16,7
47.7
44.2
Limo (%)
79,0
81,8
78,8
58,0
67,2
44.3
41.4
Arcilla (%)
16,4
14,4
16,2
19,0
16,0
8.0
14.4
Los valores de S-sulfatos determinados en estos ensayos fueron inferiores a los
observados en una red de fertilización azufrada en Soja realizada por nuestro grupo de
trabajo (Ferraris et al., 2003). Esto se debería al momento de muestreo, ya que estos
análisis fueron realizados en septiembre-octubre, cuando el suelo presenta menor
temperatura y un barbecho más corto que daría lugar a una menor acumulación de Ssulfatos respecto de los análisis realizados para Soja en el mes de noviembre.
18
18
16
16
Acetato de amonio (ppm)
Cloruro de potasio (ppm)
En la Figura 1 se presentan las relaciones existentes en el contenido de S-sulfatos
extraídos por las diferentes metodologías evaluadas en esta red. La cantidad de
sulfatos extraída por el acetato de amonio estuvo relacionada con la extraída por el
fosfato diácido de potasio.
14
12
10
8
6
4
2
0
y = 0,6676x + 3,4776
R2 = 0,77
14
12
10
8
6
4
2
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0
Fosfato diácido de potasio (ppm)
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Fosfato diácido de potasio (ppm)
Figura 1.a
Figura 1.b
Cloruro de potasio (ppm)
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Acetato de amonio (ppm)
Figura 1: Relaciones entre la disponibilidad de S-sulfatos en capa superficial de suelos (0-20 cm)
determinados por diferentes extractantes .a)Fosfato diácido de potasio y Cloruro de potasio. b)Fosfato
diácido de potasio y Acetato de amonio. c) Acetato de amonio y Cloruro de potasio.
Respuesta al agregado de Potasio
En la Tabla 5 se presentan los rendimientos de los tratamientos evaluados, para cada
una de las localidades. En todos los sitios se observaron diferencias estadísticamente
significativas entre tratamientos. La respuesta a K se evaluó a través de contrastes,
comparando los tratamientos P1S1 vs P1S1K1. La significancia estadística de estos
contrastes se muestra en la Tabla 7.
Tabla 6: Rendimiento de grano de los tratamientos evaluados.
San
Monje
Oliveros Wheelwright Arroyo
Jerónimo
Dulce
P0S0
9642
10994
6239
8998
6777
P0S1
11269
12126
6818
10211
8859
P1S0
10719
11456
7787
9429
10365
P1S1
11604
12376
8072
11720
10130
P1S1K1 11106
12357
7426
11320
11581
p=
<0,01
0,03
<0,01
<0,01
<0,01
CV (%)
3,3
5,4
5,9
7,2
11,9
L.N.
Alem
10304
10116
12924
12741
12697
<0,01
10,3
Tabla 7: Contrastes para evaluar respuesta a Potasio (P1S1 vs. P1S1K1)
San
Monje
Oliveros
Wheel
Arroyo
L.N.
Jerónimo
wright
Dulce
Alem
valor de p
0,07
0,96
0,05
0,45
0,09
0,95
Junin
11366
12107
11794
12524
12638
0,01
4,1
Junin
0,93
Figura 2: Rendimiento de los tratamientos fertilizados con Potasio y su testigo(P1S1) para los diferentes
sitios experimentales. Todos los tratamientos recibieron fertilización de base con Nitrógeno, Fósforo y
Azufre
En ninguno de los sitios experimentales se observó una diferencia significativa (p<0.05)
entre el tratamiento fertilizado con P y S, y el tratamiento fertilizado con P, S y K. Por lo
tanto, se puede concluir que el agregado de K no afectó los rendimientos, lo cual es
esperable dado que los valores de K intercambiable de los suelos pueden considerarse
como muy altos (Tabla 3). Los umbrales para maíz mencionados en la literatura
internacional varían entre 110 y 200 ppm (Haby et al., 1990).
Respuesta al agregado de P y S
En todos los sitios experimentales se observaron aumentos del rendimiento por la
fertilización con P, S o ambos. De los 7 sitios, 3 presentaron respuesta a P, 2 a S y 2 a
P y S (Figura 3 y Tabla 8).
14000
Rendimiento (kg ha-1)
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
1
2
3
4
5
6
7
P0 S0
9641.5
10994
6239.3
8997.8
6777.3
10304
11366
P0 S1
11269
12126
6817.5
10211
8858.8
10116
12107
P1 S0
10719
11456
7786.5
9429.4
10364
12924
11795
P1 S1
11604
12376
8071.8
11720
10130
12741
12524
Figura 3: Respuesta del cultivo de maíz a la fertilización con P y/o S.
Tabla 8: Análisis de varianza para rendimiento en cada sitio experimental
Sitio
P
S
PxS
1
2
3
4
5
6
7
San
Jerónimo
Monje
Oliveros
Wheel
wright
Arroyo
Dulce
El Dorado
Junín
------------------------------------------- valores de p ---------------------------------------<0.01
<0.01
<0.01
<0.01
<0.01
0.34
0.07
<0.01
0.01
<0.01
<0.01
0.10
0.13
0.78
0.07
0.33
0.55
0.07
0.06
0.99
0.41
En negritas los efectos significativos.
En general, las respuestas al agregado de P y S fueron aditivas, es decir, la respuesta
a un nutriente no dependió del agregado del otro. Las respuestas a P fueron de 700 a
2600 kg ha-1, mientras que las a S de 700 a 1750 kg ha-1.
La caída de los rendimientos por deficiencias de P y/o S estuvo relacionada en casi
todos los sitios con un menor número de granos y también, en algunos sitios (3, 4 y 5),
con un menor tamaño de los granos (Tabla 9). En los sitios donde el rendimiento
estuvo relacionado con el peso de los granos también lo estuvo con el índice de
cosecha, lo que sugiere que un menor crecimiento durante el llenado de los granos
produjo una caída tanto del peso de los granos como del índice de cosecha.
Tabla 9: Correlación (r) entre rendimiento y variables medidas a cosecha
1
2
3
4
5
6
7
San Jerónimo Monje Oliveros Wheel Arroyo Dulce El Dorado Junín
wright
0.73** 0.67**
0.61*
0.79**
0.94**
Número de granos
0.42
0.49
0.64**
0.54*
0.71**
Peso de granos
0.35
0.45
0.38
0.52
0.80**
0.62*
0.53*
0.60*
Biomasa aérea
-0.23
0.30
0.73**
0.54*
Índice de cosecha
-0.17
-0.10
0.45
0.20
*, ** denota correlación significativa al 5 y 1 %, respectivamente.
Si se analizan todos los sitios en conjunto se observa una tendencia general a disminuir
el número de granos y el peso de 1000 granos cuando el rendimiento baja (Figura 4).
14000
14000
San Jerónimo
San Jerónimo
Monje
12000
Monje
12000
10000
Oliveros
Whellwright
Rendimiento (kg/ha)
Rendimiento (kg/ha)
Oliveros
Arroyo Dulce
8000
El Dorado
Junín
6000
4000
2000
10000
Whellwright
Arroyo Dulce
8000
El Dorado
Junín
6000
4000
2000
0
0
0
1000
2000
3000
4000
Número de granos (granos/m2)
5000
0
100
200
300
Peso de 1000 granos (g)
400
Figura 4: Relación entre rendimiento y número y peso de granos. Cada punto es promedio de cuatro
repeticiones. Formas representan sitios, y colores tratamientos (Testigo: negro, P: rojo, S: azul, P y S:
violeta).
El número de granos estuvo asociado al crecimiento del cultivo durante el período de
40 días en torno a floración, que fue aproximadamente de V9 a R3 (Figura 5).
Deficiencias de azufre y/o fósforo provocaron una caída en los rendimientos debido a
un menor crecimiento del cultivo durante la determinación del número de granos, lo que
causó un menor número de granos a cosecha.
4400
Número de granos (granos m -2)
San Jerónimo
Monje
4200
y = 53 x + 2320
r2 = 0,50
Arroyo Dulce
4000
El Dorado
Junín
3800
3600
3400
3200
3000
20
22
24
26
28
30
32
34
Tasa de crecimiento del cultivo (V9-R3, g m -2 día-1)
36
38
Figura 5: Relación entre el número de granos y la tasa de crecimiento del cultivo en los 40 días en torno
a floración. (En Oliveros y Wheelwright no se hicieron cosechas de biomasa aérea en ese período).
Formas representan sitios, y colores tratamientos (Testigo: negro, P: rojo, S: azul, PyS: violeta).
No se observó ninguna relación entre la respuesta al agregado de azufre y el nivel de
sulfatos medido hasta 20 o 60 cm a la siembra (con tres extractantes distintos), el
contenido de materia orgánica, ni el cociente MO/arcilla. La única variable de suelo que
mostró alguna asociación con la respuesta fue la concentración de nitratos (0-20 cm),
como se puede observar en la figura 6. Esta asociación entre la respuesta a la
fertilización azufrada y el contenido de nitratos en el suelo se puede deber a que tanto
nitratos como sulfatos provienen de la materia orgánica del suelo y, por lo tanto, es
esperable que un suelo con baja capacidad de producir nitratos también genere pocos
sulfatos. Quizás el nivel de nitratos a la siembra sea un buen estimador de la capacidad
de mineralización de los suelos (tanto de N como de S orgánico). De todas formas, son
pocos sitios y la relación observada es muy dependiente del sitio con la mayor
respuesta como para afirmar que esta relación se va a mantener cuando se agreguen
resultados de más experimentos.
2500
Respuesta (kg ha-1)
2000
y = 2326 - 743 ln x
r2 = 0.59, p = 0.04
1500
1000
500
0
0
5
10
15
20
-500
N-NO3 (ppm, 0-20cm)
Figura 6: Relación entre la respuesta a la fertilización azufrada y
la concentración de N como nitratos a la siembra (0-20cm).
La respuesta a la fertilización fosforada no mostró una clara relación con el nivel de P
extractable (Bray 1), ni con ninguna otra variable de suelo medida.
CONCLUSIONES





En ninguno de los sitios se observó respuesta al agregado de potasio, confirmando
la alta disponibilidad de este nutriente en la zona abarcada por esta red.
Todos los sitios experimentales mostraron respuesta a P y/o S en una magnitud
que varió entre 6-19 % para S y 7-31 % para P. Estos resultados permiten afirmar
que la región abarcada por estos ensayos tiene un considerable potencial de
respuesta a la fertilización azufrada y fosforada en maíz.
En general, las respuestas a P y S fueron aditivas, es decir, la respuesta a un
nutriente no dependió del agregado del otro.
Las caídas en los rendimientos por deficiencias azufrada y/o fosforada se debieron
a un menor número de granos y un menor peso de los granos. La caída en el
número de granos estuvo relacionada con un menor crecimiento del cultivo
alrededor de floración.
Ni la concentración de sulfatos ni el contenido de materia orgánica estuvieron
relacionados con la respuesta del cultivo a la fertilización azufrada. Se identificó
una relación entre la respuesta a la fertilización azufrada y el nivel de nitratos en el
suelo a la siembra del cultivo.
REFERENCIAS
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at Balcarce, Argentina. Field Crops Res. 41: 1.12.
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Echeverría H., G. Ferraris, G. Gerster, F.H. Gutierrez Boem, F. Salvagiotti. 2002.
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Ferraris G., F. Salvagiotti, P. Prystupa y F.H. Gutiérrez Boem. 2004. Disponibilidad de
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García F.O. 2001. Balance de fósforo en los suelos de la región pampeana.
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