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Propuestas de ajuste de la fertilización nitrogenada del trigo según datos pluviométricos previos a la siembra

Publicado: 19 de octubre de 2015
Por: Juan Manuel Pautasso (AER INTA Diamante), J. Kuhn (Estudiante FCA UNER), Pedro Anibal Barbagelata y Ricardo Melchiori (EEA INTA Paraná). Argentina
INTRODUCCIÓN
El trigo (Triticum aestivum L.), por superficie sembrada, es el cultivo de invierno más importante en la provincia de Entre Ríos. Por otro lado la inclusión de cultivos de cereales con una adecuada fertilización, en rotación con leguminosas mejora la calidad del suelo a través de un aumento en el almacenamiento de carbono orgánico (Urquiaga et al., 2004). El agua y el nitrógeno (N) son los principales factores que limitan el crecimiento y rendimiento de los cereales. Incluso, la magnitud de la respuesta al N depende de la disponibilidad de agua, determinando cada año el éxito o el fracaso de la fertilización nitrogenada en regiones semiáridas (Martínez et al., 2014). Melchiori et al. (2011), afirman que el efecto interanual podría ser de mayor magnitud que el inducido por la aplicación de N en regiones subhúmedas, y Milisich et al. (2006) informan que una buena recarga del perfil del suelo durante el otoño, sumado a bajas precipitaciones durante el período crítico de crecimiento de la espiga, son las condiciones ambientales más favorables para obtener altos rendimientos de trigo en Entre Ríos. Por lo tanto, el agua es un factor que debería incluirse en los modelos de recomendación de fertilización nitrogenada (Schlegel et al., 2005).
La metodología más difundida para el diagnóstico de nitrógeno se basa principalmente en la determinación del contenido de N como nitrato (N-NO-3) en el suelo (0-60 cm) al momento de la siembra. Para su empleo, se han propuestos distintos umbrales de disponibilidad de N (N del suelo + N del fertilizante), los cuales varían según la zona, el manejo y el rendimiento objetivo del cultivo (García y Berardo, 2006). En la región se cuenta con mucha información sobre el manejo de la fertilización para el cultivo de trigo y las recomendaciones publicadas derivan de una gran cantidad de campañas y condiciones (Melchiori y Barbagelata, 2002; Melchiori et al., 2011). 
Atendiendo la variabilidad interanual de los rendimientos y buscando mejorar el manejo de la fertilización se han propuestos distintas estrategias; por ejemplo aplazar el muestreo de suelos y la fertilización hasta macollaje, para minimizar la pérdida de nitratos como consecuencia de excesos hídricos en otoño (Barbieri et al., 2009); dividir y ajustar las dosis durante distintos estadios del cultivo, ya que el potencial de rendimiento comienza a construirse en las primeras etapas del ciclo del cultivo y se concreta poco después del período de encañado (Hoffman et al., 2002; Ferrari et al., 2010); determinar nitratos y estimar la mineralización del nitrógeno durante el ciclo del cultivo, ya que en general, el aporte de N por mineralización representa el 30% de la demanda de N del trigo (Reussi Calvo et al., 2013). En estos estudios el factor agua ingresa como explicativo de los resultados obtenidos.
A pesar del gran esfuerzo en investigación realizado desde las distintas instituciones públicas y privadas, la adopción de las recomendaciones de fertilización no parece ser alta entre los productores, teniendo en cuenta la baja intensidad de muestreo de suelos en argentina (García, 2011), etapa necesaria para implementar un manejo  racional de la fertilización.
Por otro lado y con el objetivo de cuantificar la importancia del agua del suelo, Fontanetto et al. (2009) encontraron un buen ajuste entre agua útil a la siembra y rendimiento de trigo, en situaciones de suficiencia de nutrientes; el cálculo realizado fue hasta el metro de profundidad y diferenciando horizontes; Gvozdenovich y Paparotti (2009) también encontraron una relación significativa entre el agua total hasta el metro de profundidad a la siembra del trigo y rendimiento del cultivo, realizando las mediciones cada 20 cm de profundidad, en lotes de producción. En estos trabajos la fertilización nitrogenada no se tuvo en cuenta como fuente de variación del rendimiento.
El agua que utilizan los cultivos proviene tanto de la acumulada en el suelo al momento de la siembra como de las precipitaciones que se registran durante el ciclo de crecimiento. En nuestra región el agua que utiliza el trigo es mayormente la acumulada durante el otoño, ya que durante el invierno las precipitaciones son muy escasas. Los objetivos de este trabajo son relacionar los rendimientos promedios de trigo según precipitaciones otoñales y establecer recomendaciones de fertilización nitrogenada ajustada para distintos escenarios, según régimen pluviométrico otoñal para los principales departamentos trigueros de la provincia de Entre Ríos.
 
MATERIALES Y MÉTODOS
Se utilizaron los datos de rendimiento promedio por campaña y lluvias de los departamentos Paraná, Nogoyá, Diamante y Victoria de la provincia de Entre Ríos. Estos departamentos producen cada campaña entre el 50% y 60% del trigo de la provincia de Entre Ríos (SIBER-BCER, 2015a); siendo sus tipos de suelo y relieve, similares.
Para los datos de rendimiento del cultivo de trigo por campaña y departamento se utilizó la base de datos de la Bolsa de Cereales de Entre Ríos (SIBER-BCER, 2015a) y para la información de precipitación mensual se promediaron por departamentos y campañas los datos de 27 centrales meteorológicas (SIBER-BCER, 2015b). Se utilizó toda la información disponible en la BCER, correspondiente a los últimos 15 años (2000 al 2014). Sólo para el departamento Diamante se contó con la información de dos campañas más (1993 y 1999), provista por registros de la Agencia del INTA Diamante.
Para establecer si las recomendaciones de fertilización nitrogenada deberían variar según los milímetros ocurridos en el otoño se tomaron los datos de 17 ensayos de fertilización realizados durante 6 campañas en el departamento Diamante, con DBCA, parcelas de 2.4 metros por 10 metros de largo con tres repeticiones y 3-5 dosis de nitrógeno. Los ensayos se instalaron en campos de productores, con 15-20 kg ha-1 de P agregados a la siembra. Los kilogramos de nitrógeno de nitratos por hectárea se estimaron a partir de los nitratos 0-20 cm del análisis de suelos a la siembra, tomando una densidad aparente del suelo de 1.2 ton m-3. El N disponible por hectárea
(ND) se calculó a partir de los kg de N de nitrato en el suelo más el N agregado con el fertilizante.
El umbral crítico de ND es el nivel a partir del cual el rendimiento de trigo no aumenta y dicho rendimiento se define como rendimiento objetivo. El rendimiento se estimó a partir de la cosecha mecánica de 14 m2 en cada parcela.
Para expresar el rendimiento relativo, en cada bloque, se tomó el tratamiento con mayor dosis de N como 100%. Para los análisis se tomaron los rendimientos promedios para cada tratamiento en cada ensayo. Los coeficientes del modelo de respuesta lineal-plateau se obtuvieron a través de algoritmos apropiados y su resolución con la subrutina Solver del programa Microsoft® Excel 2007, obteniéndose para los mismos los coeficientes de determinación (r2) y la significancia (valor p) de los modelos ajustados. Se realizó una prueba de “F” (Mead et al., 1993) para establecer si las respuestas de N disponible (0-20 cm) en rendimiento de
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trigo para los diferentes escenarios productivos eran distintas o podían combinarse en una sola función linear-Plateau. Las pendientes de las regresiones se compararon a partir de una prueba “t” (Wuensch, 2007). Para el análisis de variancia se utilizó el paquete estadístico Infostat 2011 (Di Rienzo et al., 2011)

RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Lluvias otoñales y rendimiento de trigo en Entre Ríos
Existe relación entre la lluvia acumulada durante febrero – marzo – abril y el rendimiento de trigo, tanto para los cuatro departamentos estudiados como para Diamante; en ambos modelos los umbrales de lluvia acumulada son similares, por encima de dichos umbrales los rendimientos no aumentan debido a limitantes distintas al agua.
Si bien se verifica un mejor ajuste y mayor significancia del modelo a medida que disminuimos la región en estudio, los rendimientos promedios y los rendimientos en el umbral no presentan grandes variaciones (Figura 1 a y b).
Ensayos de fertilización nitrogenada En la Tabla 1 se informan algunas características de cada campaña y de los ensayos de fertilización.
Al relacionar el conjunto de los datos en un solo modelo (Figura 2) se encontró una relación significativa con un umbral de nitrógeno disponible (ND) similar al recomendado en la región (Melchiori y Barbagelata, 2002).
Con el objetivo de ajustar la fertilización se proponen dos opciones de manejo: i) la primera es más general, su adopción es sencilla y podría ser utilizada por productores “promedio” en el uso de tecnología del cultivo de trigo; ii) una segunda propuesta requiere un manejo más ajustado del cultivo y podría ser utilizada para productores con un mayor uso de tecnología. Esta segmentación se justifica porque en la primera propuesta el ajuste se establece a partir de los rendimientos promedios y en la segunda los rendimientos son los objetivos (rendimientos en el umbral de ND).
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Primer propuesta de manejo de la fertilización nitrogenada
Tomando como variable de corte el rendimiento promedio del departamento Diamante en las campañas analizadas (alrededor de 2600 kg ha-1), una primera propuesta de manejo de la fertilización nitrogenada es definir dos “ambientes” productivos, por encima y por debajo del promedio. Según el modelo de la Figura 1 b, un rendimiento de 2600 kg ha-1 se obtiene con un acumulado de lluvias de alrededor de 400 milímetros.
Para predecir la respuesta del cultivo de trigo al agregado de N los años con lluvias acumuladas por debajo de los 400 mm (Figura 3 a) se tomaron los 6 ensayos realizados durante las campañas 2008 y 2013; para las campañas con más de 400 mm acumulados (Figura 3 b) se tomaron 11 ensayos, realizados durante los años 2007, 2009, 2010 y 2014.
Al separar los ensayos en los dos grupos definidos se encontró que las funciones ajustadas a ambos set de datos fueron distintas, representando diferentes condiciones de producción y no una misma población. Es decir ambos grupos, separados por diferentes condiciones hídricas, no se pueden representar adecuadamente con una sola función sin aumentar significativamente el error (Tabla 2): al pasar de un modelo con dos líneas (Figura 3 a y b) a uno con una línea (Figura 2), se aumenta significativamente la parte de la variación de los datos no explicada por el modelo (suma de cuadrados del error del modelo, SCE). 
En esta primera recomendación se propone, a partir del dato de lluvia acumulada durante los meses de febrero – marzo – abril, llegar a 68 kg ha-1 de ND si las precipitaciones son menores a 400 mm o ajustar a 132 kg ha-1 de ND con más de 400 mm. Estos resultados son coincidentes
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con Álvarez (2005), quién afirma que el uso de fertilizantes y la respuesta a la fertilización nitrogenada están determinados por la disponibilidad de agua, con respuestas a nitrógeno mayores en ambientes húmedos.
Segunda propuesta de manejo de la fertilización nitrogenada
Tomando los datos de rendimiento objetivo logrados en cada uno de los 17 ensayos se obtuvo la Figura 4, este modelo indica el rendimiento que puede alcanzarse con la provisión de N en el umbral crítico en función de los milímetros acumulados en el otoño. En este modelo la eficiencia del uso de cada milímetro de agua acumulado se triplica; en este sentido, García y Berardo (2006) afirman que la mejor nutrición de los cultivos resulta en una mayor eficiencia del uso del agua. Por otro lado, en la Figura 5 se graficó la relación entre el rendimiento objetivo para cada campaña y su respectivo umbral crítico de ND.
La segunda propuesta de manejo de fertilización nitrogenada consiste en predecir con la Figura 4 el rendimiento del cultivo de trigo según las precipitaciones acumuladas y en segundo lugar estimar para dicho rendimiento el nivel de ND a alcanzar, utilizando la regresión de la Figura 5.
Raun y Schepers (2008) también proponen que en condiciones de agua limitante, la estrategia de fertilización nitrogenada debe ser definida en función del agua disponible. Una forma de validar esta segunda recomendación
es expresar los kg de ND por hectárea en 0-20 cm informado en la Figura 5 como ND en 0-60 cm, utilizando la ecuación propuesta por Melchiori y Barbagelata (2002) que estima el contenido de N-NO-3 en 0-60 cm a partir de los
N-NO-3 en 0-20 cm. Los valores de ND (N-NO-3 estimados 0-60 cm + N fertilizante) así calculados, se analizaron junto a la información revisada por García y Berardo (2006) de umbrales críticos según rendimientos para distintas zonas de región pampeana Argentina (Figura 6). Las pendientes entre ambos set de datos son estadísticamente iguales (p = 0.39).
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CONCLUSIONES
La lluvia ocurrida antes de la siembra de trigo en Entre Ríos es una de las causas más importantes en la variación de rendimiento del cultivo y por lo tanto de la necesidad de N. En este trabajo se establecen las siguientes relaciones: años con pobres precipitaciones otoñales, que acumulan menos de 400 mm entre los meses de febrero – marzo – abril, deben ser fertilizados con menores cantidades de N y requieren aproximadamente la
mitad del ND que los años con buenas precipitaciones otoñales.
Desde otra perspectiva y con un buen ajuste, se logró estimar la producción de trigo según las lluvias previas a la siembra y con este dato de rendimiento objetivo extrapolar la necesidad de N en su umbral crítico.
Un ajuste pendiente de este trabajo está relacionado a estimar, para cada año, la dosis óptima económica de fertilización nitrogenada. Finalmente, uno de los riesgos que se deben asumir al utilizar estos modelos es la ocurrencia
de fusariosis de la espiga, ya que no puede predecirse su aparición en etapas iniciales del cultivo.

BIBLIOGRAFÍA
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Autores:
Juan Manuel Pautasso
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