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Contribución de la fertilización con nitrógeno, fósforo y azufre a la productividad de maíz en la Pampa Arenosa

Publicado: 18 de enero de 2016
Por: Miriam Raquel Barraco, Walter Miranda (EEA INTA General Villegas) Martín Díaz Zorita (Monsanto BioAg) y Cristian Àlvarez (INTA Anguil). Argentina
INTRODUCCIÓN
Los cultivos agrícolas ocupan alrededor del 50% de la superficie de la Pampa Arenosa (RPA) y particularmente en los Partidos de Oeste de Buenos Aires alrededor del 80% de la superficie potencialmente cultivable (suelos de capacidad de aptitud de uso II, III y IV) (Zaniboni, 2012). 
Si bien la soja es el principal cultivo de la región resulta relevante el área sembrada con maíz (17 al 20%), ya que constituye la principal gramínea que aporta elevados niveles de residuos a los sistemas productivos. Generalmente el cultivo se
desarrolla sobre suelos de textura franca a franca arenosa, (porcentaje de arena entre 50 y 70%), bien drenados, con bajos a medios contenidos de materia orgánica (MO: 18 a 25 mg kg-1 en el horizonte superior) y con moderada capacidad
de almacenaje de agua. Al igual que otras zonas de la Región Pampeana, la intensificación de la agricultura mediante el empleo de genotipos de mayor potencial ha incrementado la demanda de nutrientes, por lo que la fertilización resulta una
práctica de gran importancia para maximizar los rendimientos y la rentabilidad del cultivo.
En siembras de primera los suelos presentan bajos contenidos de nitrógeno (N) como consecuencia de sus texturas arenosas, sumado a escasas precipitaciones y bajas temperaturas durante los meses de barbecho (mayo a setiembre). Algunos
estudios bajo condiciones de moderadas precipitaciones primavero-estivales muestran eficiencias de uso de N similares según diferentes momentos de aplicación (siembra versus estadios de V4-V6 de los cultivos); sin embargo, los niveles de N en el suelo previo a la siembra no se relacionan con los niveles de respuesta del cultivo de maíz a la fertilización nitrogenada, requiriéndose de la inclusión de otras estimaciones para su predicción (Barraco y Díaz- Zorita, 2005). El contenido de N
de nitrato (0 a 60 cm) en el estadio de V6 de los cultivos ha resultado en una herramienta útil para discriminar entre sitios con diferente probabilidad de respuesta del rendimiento. Se ha encontrado respuesta con umbrales de 119 a 140 kg ha-1 de N disponible (N suelo + N fertilizante), dependiendo del tipo de suelo (Barraco y Díaz Zorita, 2006). 
Al igual que en el resto de la Región Pampeana los niveles de fósforo (P) han disminuido por la continua extracción de los cultivos y su escasa reposición. Sainz Rosas et al., (2012) sobre un total de 7519 muestras relevadas en varios Partidos
del Oeste de la Provincia de Buenos Aires reportaron que el 50% de los lotes presentaban niveles de P inferiores a 11,4 mg kg-1 y el 75% niveles inferiores a 16,8 mg kg-1. Si se considera que el umbral crítico para obtener respuesta en
maíz es de 15 a 16 mg kg-1 (García et al., 2007), estos resultados sugieren que el nivel de P actual de esta región podría ser limitante para la producción de los cultivos.
En cuanto a los contenidos de azufre (S) de los suelos en general son bajos, (dado la textura arenosas y los contenidos bajos a medios de MO); sin embargo, no se han observado relaciones significativas entre éstos indicadores y la respuesta al agregado de S (Barraco et al., 2009), de manera coincidente a lo observado en otras áreas de la Región Pampeana (Reussi Calvo et al., 2006; Gentilini y Gutiérrez Boem (2004). En cambio, en la RPA se han observado respuestas al agregado de S en pasturas, verdeos de invierno, trigo/soja de segunda (Bono et al., 1997, Mendez et al., 1998; Barraco et al., 2009; Barraco et al., 2013), siendo escasos los estudios de respuesta en el cultivo de maíz.
Durante el período 2001-2012 se desarrollaron en la RPA numerosos estudios que evaluaron la respuesta del cultivo de maíz a diferentes dosis y estrategias de fertilización con N, P y S que fueron analizadas en forma individual. El objetivo de este 
trabajo es integrar estos estudios de manera de establecer la contribución de la fertilización con estos nutrientes en la producción del cultivo de maíz.
 
MATERIALES Y MÉTODOS
Los experimentos fueron desarrollados entre las campañas 2001/02 y 2011/12 en lotes de producción de la RPA. Todos los sitios fueron conducidos bajo prácticas de siembra directa y sobre suelos sin limitantes físicas en el perfil hasta por lo menos los 200 cm de profundidad (suelos Hapludoles típicos y Hapludoles énticos). En cada sitio se evaluó la respuesta a un solo nutriente en condiciones no limitantes de otros. Los ensayos se dispusieron en bloques completos al azar, y en
todos los casos se sembraron híbridos de maízcon alto potencial de rendimiento. Los resultados se analizaron para cada sitio mediante ANOVA y test de diferencias de medias de LSD (p<0,05). Las eficiencias de uso de los nutrientes se calcularon como la diferencia de rendimiento entre el tratamiento fertilizado y el testigo, dividida por la cantidad de nutriente aplicado.
 
Ensayos de respuesta a N
Se analizaron 38 ensayos de fertilización nitrogenada con 2 a 5 dosis de N evaluadas según el sitio (0 hasta 200 kg N ha-1), lo que permitió definir 127 situaciones de N disponible (Nd) como resultado de la combinación de sitios y niveles de N aplicados en estadios de V4 o V6 de los cultivos. En todos los casos la fuente de N utilizada fue urea. En cada ensayo se analizaron los contenidos de N de nitrato previo a la fertilización en capas de 0 a 20, 20 a 40 y 40 a 60 cm y se cuantificó el Nd expresado en kg N ha-1, utilizando una densidad media de 1,28, 1,30 y 1,30 g cm-3 para los estratos de 0 a 20, 20 a 40 y 40 a 60cm, respectivamente. En todos los ensayos se aseguraron condiciones no limitantes de P y S,  aplicando entre 18 y 27 kg P ha-1 y 20 kg S ha-1. 
Para el análisis en conjunto se empleó un índice relativo de producción de grano (RR) como el cociente entre el rendimiento de cada tratamiento y el máximo obtenido en cada ensayo. Ensayos de respuesta a P Se analizaron 16 ensayos de fertilización con dos tratamientos: testigo sin fertilizar (sin P) y fertilizado (con P). La dosis de P aplicada varió entre 16 y 24 kg de P ha-1 según el sitio y en todos los casos se aplicaron en forma incorporada al costado de la línea de siembra. La fuente de P utilizada fue fosfato monoamónico o superfosfato triple de calcio. Los cultivos se manejaron sin limitantes de N (Nd > 140 kg N ha-1) y con aplicaciones de 12 kg S ha-1. Se determinaron los niveles de P extractable de los suelos (Pe, Bray y Kurtz 1), y las precipitaciones durante el ciclo de los cultivos. El diseño fue en bloques completos al azar con 3 y 4 repeticiones según el sitio.
 
Ensayos de respuesta a S
Se analizaron 11 ensayos de fertilización con dos tratamientos: testigo sin fertilizar (sin S) y fertilizado con 12 kg S ha-1 (con S). La fuente de S utilizada fue sulfato de calcio. Los cultivos se manejaron sin limitantes de N (Nd > 140 kg N ha-1) y con aplicaciones de entre 18 y 22 kg de P ha-1. Se determinaron los niveles de S de sulfato de los suelos (0 a 20, 20 a 40 y 40 a 60 cm). El diseño fue en bloques completos al azar con 3 y 4 repeticiones según el sitio. 
 
RESULTADOS
Ensayos de respuesta a N
Los contenidos de N de nitrato previo a la fertilización variaron entre 30 y 109 kg N ha-1, con un valor medio de 62 kg N ha-1, mientras que los rendimientos de los cultivos variaron entre 5023 y 14383 kg ha-1. El máximo rendimiento alcanzado
en cada sitio (utilizado como un índice que representa su potencialidad de producción en otros estudios (Salvagiotti et al., 2011) varió entre 7695 y 14383 kg ha-1. En 33 sitios se observaron respuestas significativas al agregado de N, con incrementos de entre un 9,1% a un 115%. Los 5 sitios donde no se observaron respuestas significativas presentaron contenidos de N variables (entre 56 y 94 kg N ha-1) y todos presentaban poca cantidad de años con prácticas de agricultura
continua (2-3 años después de pasturas perennes), lo que podría generar un aporte adicional por mineralización de la MO.
A partir de un ajuste lineal-meseta entre los RR y el Nd de los 38 sitios se observó que la mayor producción de grano se obtendría al superarse los 157 kg N ha-1 (Figura 1). El análisis parcial separando entre sitios de bajo y alto potencial de rendimiento, en base a su rendimiento máximo, no permitió mejorar el ajuste, en contraposición  a lo observado por Salvagiotti et al. (2011) que determinaron umbrales críticos de 137 y 161 kg ha-1 de Nd para sitios con rendimientos inferiores o superiores a los 9520 kg ha-1, respectivamente.
En nuestro estudio solo el 21% de los sitios presentaban rendimientos inferiores a los 9500 kg ha-1. Estos resultados validan el propósito del estudio centrado en sitios de mayor aptitud y condiciones de producción agrícola en la región dados por suelos profundos y en fechas de siembra temprana.
Las eficiencias de uso de N fueron en promedio de 30,5, 23,0 y 20,5 kg de grano kg de N aplicado-1 para dosis de fertilización menores a 50, entre 50 y 100 y mayores de 100 kg de N ha-1, respectivamente. Estos resultados validan que en las condiciones de este análisis los sitios analizados corresponden a una misma población (o condiciones de producción y características de respuestas al agregado de N) donde se describen incrementos en producción decrecientes con aumentos en la oferta del N aplicado.

Ensayos de Respuesta a P
Los rendimientos variaron entre 4515 y 14054 kg ha-1, dependiendo de las condiciones de sitios y fundamentalmente de las precipitaciones ocurridas durante el ciclo de los cultivos (datos no 
Contribución de la fertilización con nitrógeno, fósforo y azufre a la productividad de maíz en la Pampa Arenosa - Image 1
presentados). En 12 sitios se observó respuesta significativa al agregado de P (p<0,05) con incrementos de entre un 5% (sitio 8) y un 54% (sitio 1),  (Tabla 1, Figura 2). La eficiencia de uso de P (EUP) de los sitios con respuesta fue en promedio de 80 kg grano kg P aplicado-1 (mínimo de 23 y máximo  de 138 kg grano kg P aplicado-1). No se observó una relación significativa entre la respuesta y el nivel de Pe de los suelos a la siembra (Tabla 1). Considerando todos los sitios evaluados la
respuesta en el rendimiento fue en promedio un 17% de aumento respecto de los testigos sin P. 
 
Ensayos de Respuesta a S
Todos los sitios evaluados presentaron contenidos de S-sulfato bajos (por ejemplo: sitios 1, 2, 3, 4, 9 y 10 < 8 mg kg-1 y sitios 5, 6, 7, 8 y 11 entre 9 y 12 mg kg-1 en la capa de 0 a 20 cm y concentraciones similares o menores en las capas de
20 a 40 o 40 a 60 cm). Los rendimientos variaron entre 7658 y 14 054 kg ha-1. Solo en un sitio (11) se observó respuesta significativa al agregado de S (p<0,05) y si bien en los sitios 1 y 6 los cultivos fertilizados rindieron en promedio un 9 y un 14% más que los testigos la información disponible no permitió establecer diferencias significativas (p=0.32 y p=0,27, respectivamente), (Figura 3).
Considerando todos los sitios evaluados los cultivos fertilizados con S rindieron en promedio 3,6%
 
Contribución de la fertilización con nitrógeno, fósforo y azufre a la productividad de maíz en la Pampa Arenosa - Image 2
Contribución de la fertilización con nitrógeno, fósforo y azufre a la productividad de maíz en la Pampa Arenosa - Image 3
más que los no fertilizados. En la misma región Barraco y Díaz- Zorita (2009) en una red de 35 sitios de fertilización de S en trigo observaron que solo el 38% de los sitios presentaron respuestas al agregado de S con incrementos medios del 4,1% y que las variables de caracterización de los sitios (textura, MO, S-Sulfato, entre otros) resultaron insuficientes para detectar sitios con probabilidad de respuesta.
La escasa respuesta a S podría estar afectada (entre otros factores) al aporte de S por el agua freática. Zaniboni y Otero (común. personal) señalaron a partir de un análisis de 70 freatímetros en el Oeste de la Provincia de Buenos Aires que las napas podrían aportar entre 25 y 200 kg S ha-1 cada 100 mm de agua freática. Concentraciones muy variables de S en napa también fueron reportadas por Macchiavello (2014) en un análisis de 18 freatímetros del Partido de General Villegas.
Además, otros estudios atribuyen la falta de respuesta al agregado de S a posibles aportes de S por mineralización a partir de fracciones orgánicas del suelo.

CONCLUSIONES
Los resultados de este estudio desarrollados en suelos de texturas arenosas a franco arenosas y con un amplio rango de fertilidad de los suelos en la RPA muestran una alta probabilidad de respuesta a la fertilización nitrogenada en maíz (87% sitios con respuesta), con incrementos medios en producción de un 23% por sobre el control sin fertilización. Los mayores rendimientos se observaron con contenidos de Nd (N suelo + N fertilizante) superiores a los 157 kg N ha-1. 
Contribución de la fertilización con nitrógeno, fósforo y azufre a la productividad de maíz en la Pampa Arenosa - Image 4
El agregado de P incrementó los rendimientos en el 75% de los ensayos evaluados, con una eficiencia promedio de 80 kg grano kg P aplicado-1 y en promedio los cultivos fertilizados rindieron un 17% más que los controles sin fertilización. 
La probabilidad de respuesta a S es menor (sólo fue significativa en el 10% de los sitios evaluados) y en promedio los tratamientos con S rindieron 3,6% más que los controles sin fertilización.

AGRADECIMIENTOS
A los Ings. Agrs. A. Lardone y C. Scianca por la colaboración en el seguimiento de los ensayos.

BIBLIOGRAFÍA
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Zaniboni, C.M. 2012. Uso del suelo en el territorio agrícola ganadero del oeste bonaerense. En: INTA. EEA General Villegas. Memoria Técnica 2011-2012. General Villegas: Ediciones INTA, pp 200-206. 
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Autores:
Miriam Raquel Barraco
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