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Fertilizacion nitrogenada dentro de ambientes de trigo

Publicado: 28 de octubre de 2012
Por: Marcelo José López De Sabando, Fernando Mousegne (Agencia de Extensión INTA San Antonio de Areco) y Martín Díaz Zorita (CONICET-FAUBA y Merck Crop Bioscience Arg. SA.) Argentina 2011.
Resumen

El nitrógeno limita el rendimiento de trigo en la región pampeana, y en el diagnóstico y recomendación de necesidades de fertilización se ha considerado principalmente la disponibilidad de nitrógeno. Cuando se consideran diferentes ambientes dentro un lote de producción para definir la fertilización con nitrógeno en trigo algunas de las propiedades de los suelos consideradas y no consideradas en éstos modelos muestran variaciones dentro de los lotes de producción. Los objetivos de este estudio fueron (i) establecer si las diferentes zonas de productividad de trigo presentan comportamiento diferente en relación con la fertilización con nitrógeno, y (ii) cuantificar en qué medida la fertilización con nitrógeno puede incrementar los rendimientos del cultivo de trigo según zonas de productividad de trigo en Argiudoles. En promedio la zona de productividad alta tuvo 11% más de rendimiento que la zona de productividad baja, pero los incrementos de rendimiento por la fertilización nitrogenada (IR) fueron 65% mayores en la zona de productividad baja. El modelo de IR ajustado fue mayor con niveles mayores de nitrógeno total, y la interacción fósforo extractable (Pe) y nitrógeno disponible (Nd). El IR tuvo una respuesta con incrementos decrecientes ajustada según modelos cuadráticos en función de los niveles de Nd. La zona de baja productividad tuvo mayor IR con aumento del Nd, las tasa de IR por aumento en el Nd es 26% mayor en la zona de productividad baja que en la zona de productividad alta. Los IR son dependientes de la zona de productividad.

Palabras clave: zonas de productividad – trigo – nitrógeno

INTRODUCCIÓN
La productividad de los cultivos como trigo (Triticum aestivum L.), maíz (Zea mays L.), girasol (Helianthus annuus L.) y soja (Glycine max L) presenta variaciones temporales y espaciales. Al estudiar las variaciones de producción dentro de un lote la disponibilidad de agua y de nutrientes y otros factores como manejo realizado por el hombre y presencia de plagas y adversidades climáticas modifican los rendimientos logrados. Los suelos presentan variabilidad horizontal, vertical y temporal asociada a fuentes naturales y fuentes antrópicas. Se ha observado relación entre parámetros de suelo y la producción de cultivos. En el caso de trigo, sus rendimientos muestran relaciones estrechas con varias propiedades de los suelos, tales como los contenidos de nutrientes y de materia orgánica, la textura y la capacidad de retención de humedad (Diaz-Zorita et al., 1999; Echeverria et al., 2005; Bono y Alvarez, 2008). El nitrógeno es uno de los nutrientes que con mayor frecuencia limita el rendimiento de trigo en la región pampeana, y en el diagnóstico y recomendación de necesidades de fertilización se ha considerado principalmente la disponibilidad de nitrógeno (nitrógeno de nitratos en el suelos más el nitrógeno agregado al suelo como fertilizante). Cuando se considera los diferentes ambientes dentro un lote de producción para definir la fertilización nitrogenada en trigo algunas de las propiedades de los suelos consideradas y no consideradas en éstos modelos muestran variaciones dentro de los lotes de producción (Zubillaga et al., 1991). Los objetivos de este estudio fueron (i) establecer si las diferentes zonas de productividad de trigo presentan comportamiento diferente en relación con la fertilización con N, y (ii) cuantificar en qué medida la fertilización con N puede incrementar los rendimientos del cultivo de trigo según zonas de productividad de trigo en Argiudoles representativos de la región de la Pampa Ondulada.
 
MATERIALES Y MÉTODOS
El estudio se realizó en 7 lotes de producción de trigo ubicados en el partido de San Antonio de Areco (Buenos Aires, Argentina) con predominio de Argiudoles Típicos durante la campaña 2007 y 2008, 3 y 4 lotes respectivamente en cada año. En cada uno se delimitaron zonas de manejo (ZM) de alta (A) y baja (B) productividad a partir de información de imágenes satelitales (López de Sabando et al., 2008). En cada lote y ZM se instalaron ensayos en bloques al azar con cuatro repeticiones y 5 tratamientos de fertilización nitrogenada, a razón de 0, 40, 80, 120 y 160 kg ha-1 de N aplicado como urea en el momento de la siembra de los cultivos. Las unidades experimentales fueron de 30 surcos por 10 m y en todos los casos fueron fertilizados en la siembra con 30 kg ha-1 de P. En el momento de la siembra se tomaron muestras compuestas de los suelos (0 a 0,2 m) para la determinación de carbono orgánico total, fósforo extractable, pH en agua y textura. N-NO3 se determinó hasta 0,4 m de profundidad. Los niveles de N del suelo hasta los 0,40 m de profundidad se estimaron a partir de los contenidos de N-NO3 (0 a 0,2 + 0,2 a 0,4 m) y considerando una densidad aparente media de 1,3 Mg m-3. El N disponible (Nd) se estimó a partir de la suma del N del suelo hasta el 0,4 m de profundidad y el N fertilizado (Tabla 1).

Tabla 1: Resumen de propiedades edáficas de cada zona de productividad en 7 lotes de producción de trigo en Argiudoles de la Pampa Ondulada. Datos máximos y mínimos.
Fertilizacion nitrogenada dentro de ambientes de trigo - Image 1
La producción de los cultivos se determinó en madurez fisiológica por cosecha mecánica de la porción central de cada unidad experimental. Se calculó el incremento de rendimiento (IR) producido por la fertilización con N como:
IR = (1-(R0*Rf-1))*100.………………………………….ec.1
donde IR es el incremento de rendimiento relativo por fertilización en %, R0 el rendimiento sin fertilización expresado en kg ha-1 y Rf el rendimiento del tratamiento fertilizado en kg ha-1.

El análisis estadístico consistió en modelos de regresión lineal incorporando términos lineales, cuadráticos e interacciones que tuvieran como variables dependientes el incremento de rendimiento y el rendimiento. Las variables regresoras incluyen las propiedades de suelo, la fertilización realizada y la zona de manejo A y B como variable ¨dummy¨. Se seleccionaron variables independientes por ¨Stepwise¨ para lograr el modelo con el mayor R2. Sólo se incluyeron en los modelos términos significativos a P= 0,15 y se buscó que el modelo completo fuera significativo a P = 0,05 según la prueba de F (InfoStat/P ver 2,0).

RESULTADOS
Los rendimientos de trigo variaron entre 1191 y 6091 kg ha-1, con IR de -36 a 47 %. En promedio la ZM A tuvo un 11 % más de rendimientos que la ZM B, pero los IR fueron mayores en la ZM B. En promedio la ZM B tuvo un 65 % más de IR por fertilización que la ZM A. En la ZM A como en la ZM B los mayores IR fueron con 80 y 120 kg de N fertilizado ha-1 (Tabla 2). Los coeficientes de regresión muestran que los modelos de estimación de rendimiento difieren entre ZM, la ZM B tiene rendimientos menores que la ZM A (<418,14 kg ha-1). Los rendimientos aumentan con mayores contenidos de limo, nitrógeno total, y menores contenidos de carbono orgánico total. La interacción Nd y Pe incrementa el rendimiento, y el rendimiento presenta una respuesta con incrementos decrecientes ajustadas según modelos cuadráticos en función de los niveles de Nd (Tabla 3).

El IR fue mayor con mayores niveles de N total, y la interacción Pe y Nd, y disminuyó con mayores contenidos de arcilla y limo. El IR tuvo una respuesta con incrementos decrecientes ajustada según modelos cuadráticos en función de los niveles de Nd. La ZM B tuvo mayor IR con aumento del Nd, la tasa de incremento de rendimiento por aumento en el Nd es 26 % mayor en la ZM B que en la ZM A (Tabla 4).
Tabla 2: Resumen de rendimiento promedio e incremento de rendimientos promedio de las zonas de productividad alta y baja en las diferentes dosis de N de fertilizante aplicado.
Fertilizacion nitrogenada dentro de ambientes de trigo - Image 2
Tabla 3: Coeficientes estimados y errores estándar (entre paréntesis) de la respuesta de rendimiento al contenido de limo, N total, carbono orgánico total (COT), zona de productividad baja, fósforo extractable (Pe) y nitrógeno disponible de suelo más fertilizante (Nd), en el cultivo de trigo de las campaña 2007 y 2008, Pampa Ondulada. ***, **, *, y + representan significancia de 0,0001, 0,001, 0,05 y 0,15 nivel de probabilidad, respectivamente.
Fertilizacion nitrogenada dentro de ambientes de trigo - Image 3

Tabla 4: Coeficientes estimados y errores estándar (entre paréntesis) de la respuesta de incremento de rendimiento al contenido de nitrógeno disponible de suelo más fertilizante (Nd), zona de productividad baja, limo y N total, en el cultivo de trigo de las campaña 2007 y 2008. **, *, y + representan significancia de 0,001, 0,01 y 0,05 nivel de probabilidad, respectivamente.
Fertilizacion nitrogenada dentro de ambientes de trigo - Image 4
Figura 1: Relación entre valores estimados por el modelo y observados: A= Rendimiento y B= Incremento de rendimientos.
Fertilizacion nitrogenada dentro de ambientes de trigo - Image 5  Fertilizacion nitrogenada dentro de ambientes de trigo - Image 6
En los dos modelos la ordenada de la regresión observados con respecto a los valores estimados no difirió de cero y la pendiente fue similar a 1. La distribución de residuales del modelo de rendimiento fue levemente asimétrica, tendiendo el mejor modelo logrado a subestimar en rangos altos y bajos y a sobrestimar en rangos medios de rendimiento. En el modelo de IR la distribución de residuales fue simétrica (Figura 1).

DISCUSIÓN
En las condiciones de este estudio se observa que las diferencias en rendimientos dentro de lotes de producción responden a patrones detectables, estos resultados son coincidentes con lo descrito por otros autores que diferencian zonas con diferente productividad dentro de los lotes (Bongiovanni et al. 2007. Taylor et al. 2007). La información analizada es insuficiente para generalizar el agrupamiento entre lotes de producción, siendo conveniente el análisis independiente de las zonas de productividad para la elaboración de recomendaciones de fertilización nitrogenada. Los IR más altos con mayor Nd se lograron en los sectores de productividad baja, éste comportamiento difiere con los modelos regionales utilizados donde las variaciones de productividad dentro del lote no son tenidas en cuenta para la decidir la dosis de N a aplicar. Estos sitios de menor producción también podrían haber presentado menores tasas de mineralización (Zubillaga et al. 2005).
 
CONCLUSIONES
Las zonas de productividad alta y baja explican parte de los rendimientos del cultivo trigo. Los niveles de nitrógeno disponible y otras características del sitio afectan los rendimientos independientemente del la zona de productividad.
Los incrementos de rendimiento por fertilización con N son dependientes de la zona de productividad, al incrementarse la zona de productividad los incrementos de rendimiento son menores con mayor Nd. Por lo tanto, la instrumentación de estrategias de diagnóstico y recomendación de necesidades de fertilización con N en trigo según zona de productividad sería una estrategia recomendable para el uso eficiente de este nutriente, mejorando su retorno productivo y reduciendo los riesgos ambientales asociados a su sobredosificación.
 
BIBLIOGRAFÍA
  • Bongiovanni R.G., C.W. Robledo y D.M. Lambert. 2007. Economics of site-specific nitrogen management for protein content in wheat. Computers and electronics in agriculture 58:13-24.
  • Bono A. y R. Álvarez, 2008. Estimación del rendimiento de trigo en la región semiárida y subhúmeda pampeana usando una red neuronal artificial. VII Congreso nacional de trigo.
  • Diaz-Zorita, M., D. E. Buschiazzo, and N. Peinemann, 1999: Soil organic matter and wheat productivity in the Semiarid Argentine Pampas. Agron. J. 91, 276-279.
  • Echeverría H., P. Barbieri, H. Sainz Rozas y F. Covacevich. 2005. Fertilización nitrogenada y métodos de diagnóstico de requerimiento de nitrógeno en trigo. Inf. Agronómicas 26:8-15.
  • López de Sabando M.J., M. Diaz-Zorita, F. Mousegne y P. Mercuri. 2008. Zonas de manejo agrícola en argiudoles: I. Comparación entre metodologías de delimitación. Congreso. XXI Congreso argentino de ciencia del suelo. San Luis, Argentina. P 329.
  • Taylor J.A., McBratney A.B. y B.M. Whelan, 2007. Establishing management classes for broadacre agricultural production. Agronomy Journal 99:1366-1376.
  • Zubillaga M.M., J. Barros, P. Cipriotti y J. Pastori, 2005. Variación espacial del N mineralizado a nivel lote en Vedia. VII Congreso nacional de maíz. 150-153.
  • Zubillaga M.M., J. Sierra y L. Barberis, 1991. Nitratos en un suelo cultivado con trigo: variabilidad espacial e influencia del cultivo antecesor. Turrialba 41:217-222.
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Autores:
Fernando Mousegne
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