Dosis y fuentes de nitrógeno-azufre y micronutrientes en una secuencia trigo-soja en la Región Norte de Buenos Aires

En la Región Pampeana Argentina, nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S) limitan los rendimientos en un grado variable según la región, cultivo y nivel de rendimiento. Para los cereales de invierno, la genética y el ajuste en prácticas de manejo como el almacenaje de agua en el suelo, el uso de modelos de fertilización o el control de enfermedades son medidas de singular importancia con el objetivo de obtener altos niveles de rendimiento, un grano de calidad, y un sostener la producción de cultivos de segunda sin deficiencias nutricionales. Aunque se acepta que fertilizar correctamente el primer cultivo mejora la productividad del siguiente, los incrementos deben cuantificarse periódicamente para adecuarlos a nuevas prácticas de cultivo y niveles crecientes de rendimiento. Por otra parte, esta secuencia intensiva podría inducir carencias de nuevos elementos, que hasta el momento han tenido un balance netamente negativo.

El objetivo de este trabajo fue 1. Evaluar el efecto de la fertilización con NS, combinando fuentes y dosis, sobre la productividad y calidad de trigo en siembra directa. 2. Estudiar el efecto de estrategias novedosas como el agregado foliar de N, zinc (Zn) y boro (B), en forma complementaria a la fertilización inicial del cultivo 3. Cuantificar la residualidad de estas estrategias sobre soja de segunda.

 

Durante dos años consecutivos, se realizaron experimentos de campo en la Escuela Agrotécnica Salesiana „Concepción G. de Unzué‰ situada en La Trinidad, partido de General Arenales. Los suelos del sitio corresponden al límite sur de la Serie Rojas, Argiudoles típicos transicionales a los Hapludoles. El tercer año el ensayo fue conducido en Pergamino, sobre un suelo Serie Pergamino, Argiudol típico pero con mayor desarrollo y acumulación de arcilla en el perfil. En los ensayos se evaluaron diferentes estrategias de fertilización nitrógeno-azufrada, que incluyeron sólidos y líquidos, aplicadas en su totalidad en el cultivo de trigo. Todo el sitio fue fertilizado de manera uniforme con 100 kg ha^-1 de superfosfato triple (0-20-0), a la siembra de trigo. La soja de segunda no fue fertilizada. Los experimentos fueron conducidos con un diseño en bloques completos al azar con tres repeticiones. La descripción de los tratamientos y la dosis de NS aportada se presentan en la Tabla 1. 

Tabla 1: Tratamientos evaluados en el ensayo.

 

En 2009, el ensayo fue sembrado el día 18 de Julio, en siembra directa. El antecesor fue soja de primera y el cultivar elegido Nidera Baguette 9. La disponibilidad inicial de agua fue muy baja (30 mm de agua útil, medido a 1 m de profundidad). La soja de segunda se implantó el día 23 de Diciembre, siendo la variedad DM 4970 RR. La siembra fue demorada desde la cosecha del trigo por la ocurrencia de lluvias torrenciales que recargaron completamente el perfil.

En 2010, el ensayo se sembró el día 13 de Julio, también en siembra directa. En este segundo año, la dotación inicial de agua a la siembra fue muy superior en comparación con el año anterior, totalizando 105 mm (1 m de profundidad). La implantación de soja de segunda se realizó el 18 de Diciembre, con ajustada humedad en el suelo. Las variedades de trigo y soja fueron las mismas del año precedente.

En 2011, el ensayo se sembró el día 29 de Junio. En este segundo año, la dotación inicial de agua a la siembra fue de 122 mm (1,40 m de profundidad). La implantación de soja de segunda se realizó el 15 de Enero, luego de una sequía muy prolongada. Las variedad de trigo fue nuevamente Nidera Baguette 9, mientras que la de soja Nidera 4613 RG.

Previo a la siembra, se realizó un análisis químico de suelo por bloque, cuyos resultados promedio se expresan en la Tabla 2. La disponibilidad de N en suelo se sumaría al fertilizante hasta llegar al nivel deseado. 

Tabla 2: Análisis de suelo al momento de la siembra

La cosecha de ambos cultivos se realizó en forma manual, con trilla estacionaria de las muestras. Se estimó N en hoja bandera mediante una medida adimensional no destructiva con Spad, y el vigor de planta y cobertura en hoja bandera expandida (Z39). A la cosecha de trigo, se midió biomasa total y rendimiento. Mediante un análisis químico se determinó la concentración de N en grano, permitiendo calcular proteína en %. A la cosecha de soja se determinó rendimiento, obteniendo así la productividad acumulada de la secuencia. Para el estudio de los resultados se realizaron análisis de la varianza (ANVA), comparaciones de medias y análisis de regresión.

El tercer año, la cosecha se realizó en forma mecánica, recolectado toda la parcela. Sobre muestra de cosecha se determinó NG (número de grano), PG (peso de los granos). Se recontaron plantas en emergencia y espigazón, y se midió biomasa a final de macollaje (estado de Zadoks 25). Se estimó N en hoja bandera mediante una medida adimensional no destructiva con Spad y el vigor y altura de planta en antesis (Zadoks 65). Para el estudio de los resultados se realizaron análisis de la varianza (ANVA), comparaciones de medias y análisis de regresión.

 

A) Algunas características salientes de la campaña 

Figura 1: Evapotranspiración, precipitaciones y balance hídrico, expresados como lámina de agua útil (valores positivos) o déficit de evapotranspiración (valores negativos) para (1.a) Trigo en La Trinidad, Año 2009. 1.b Trigo en La Trinidad, Año 2010 y 1.c Trigo en Pergamino, Año 2011. Valores acumulados en mm.

Las precipitaciones fueron muy reducidas y limitaron los rendimientos en 2009, más favorables en 2010, año en el que prácticamente no se registró déficit, y con una deficiencia moderada en 2011. (Figura 1). La magnitud del déficit tuvo que ver con las reservas hídricas y el proceso climático que estaba finalizando: Período la Niña seco en 2008/09 y 2010/11, ciclo El Niño húmedo en 2009/10.

En la Tabla 3 se presenta el cociente fototermal (Q) (Fisher, 1985) para las últimas 6 campañas agrícolas de trigo. Este término representa la relación existente entre la radiación efectiva diaria en superficie y la temperatura media diaria, y es una medida del potencial de crecimiento por unidad de tiempo térmico de desarrollo. El mismo fue favorable durante 2009 y 2010 (Tabla 3). Los rendimientos superiores de este último año con relación a 2009 se explican en una mejor condición hídrica, producto de mayor almacenaje de agua al momento de sembrar el cultivo. Los valores para 2011 fueron cercanos a la media histórica, sin alcanzar los valores excepcionales de 2009 y 2010 (Tabla 3). 

Tabla 3: Insolación efectiva (hs), Temperatura media (CÀ) y Cociente fototermal Q (T base 0ÀC) para el período crítico del cultivo de Trigo en la localidad de Pergamino. Se tomó entre 15 de setiembre al 15 de Octubre durante los años 2005 a 2009, y del 1 al 30 de Octubre en 2010, por encontrarse las etapas desfasadas en el tiempo durante esta campaña.

 

En la Tabla 4 se presentan los datos de las variables evaluadas en Trigo. 

Tabla 4: Cobertura e índice de vigor en hoja bandera, fitotoxicidad de aplicaciones foliares, materia seca acumulada en madurez, rendimiento de grano, proteína (%) y significancia estadística de las variables medidas en el ensayo. Fertilización nitrógeno-azufrada en una secuencia trigo-soja. La Trinidad, General Arenales, campaña 2009/10.

Escala de fitotoxicidad: 0^-100. Los valores observados en el T12 son pasajeros y apenas detectables, sólo apreciables por un observador experimentado, en presencia del contraste con testigos no tratados.

Índice de vigor: 1: Malo 2. Regular 3.Bueno 4 Muy bueno 5: Excelente. Para elaborar el índice de vigor se tomó como base la cobertura, altura de la planta, intensidad de verde y uniformidad de la parcela.

Cobertura: La evaluación de cobertura se realizó mediante el procesamiento de imágenes digitales

El N fue el nutriente con mayor impacto sobre trigo. Dosis crecientes aumentaron en vigor, índice Spad, materia seca y rendimiento (Tabla 4 y Figura 2). Su limitación llegó al punto de permitir respuesta contrastando dosis (N140 vs N100) pero también al agregado de N foliar (Figura 5) Adicionalmente, la aplicación de N foliar permitió incrementar la concentración de proteína (%) en grano, en un rango de 0,5 a 0,7 %. La combinación de respuesta en rendimiento y proteína permite concluir que el N fue absorbido en forma eficiente por el cultivo, sin provocar fitotoxicidad a excepción del tratamiento con uso conjunto de Zinc (Zn), en el cual los síntomas fueron leves. Despejando otros nutrientes, no se observó respuesta a Zn en trigo, aunque fue un tratamiento de rendimiento elevado y el de mayor concentración de proteína. 

Figura 2: Producción de materia seca, grano (kg ha^-1) y proteína (%) de estrategias combinando niveles y fuentes de nitrógeno y azufre en trigo. Para materia seca, letras distintas representan diferencias significativas entre tratamientos (P<0,05). La Trinidad, General Arenales. Campaña 2009/2010.

 

En la Tabla 5 se presentan los datos de las variables evaluadas en el segundo cultivo de Trigo.

 

Tabla 5: Cobertura e índice de vigor en hoja bandera, fitotoxicidad de aplicaciones foliares, materia seca acumulada en madurez, rendimiento y proteína (%) de grano. Fertilización nitrógeno-azufrada en una secuencia trigo-soja. La Trinidad, General Arenales, campaña 2010/11.

Escala de fitotoxicidad: 0^-100. Con mejor contenido de humedad en suelo y temperaturas más frescas no se observaron síntomas a causa de las aplicaciones foliares.

Indice de vigor: 1: Malo 2. Regular 3.Bueno 4 Muy bueno 5: Excelente. Para elaborar el índice de vigor se tomó como base la cobertura, altura de la planta, intensidad de verde y uniformidad de la parcela.

Cobertura: La evaluación de cobertura se realizó mediante el procesamiento de imágenes digitales

En esta segunda campaña, los rendimientos medios fueron más elevados, alcanzando a 5263 kg ha^-1 vs 4244 kg ha^-1 en 2009. Asimismo, la deficiencia de N más marcada. Tanto N como S fueron nutrientes de gran relevancia. El pasar a una disponibilidad de 140 kg N total permitió aumentar el vigor, cobertura, índice Spad, materia seca y rendimiento (Tabla 5 y Figura 3). Sin embargo, el aporte más importante fue dado por la inclusión de azufre, independientemente de la fuente utilizada. Por otra parte, el uso de N foliar no otorgó una ventaja significativa en los rendimientos, alcanzando su máximo cuando se lo combinó con Zn foliar (Figura 3). 

Figura 3: Producción de materia seca y grano de estrategias combinando niveles y fuentes de nitrógeno, azufre y zinc en trigo. Para rendimiento, letras distintas representan diferencias significativas entre tratamientos (P<0,05). La Trinidad, General Arenales. Campaña 2010/2011.

 

En la Tabla 6 se presentan los datos de las variables evaluadas en el segundo cultivo de Trigo.

 

Tabla 6: Plantas emergidas, número final de espigas e índice de macollaje, materia seca temprana, intensidad de verde por Spad, vigor, altura de planta, fitotoxicidad de las aplicaciones foliares, rendimiento de grano y significancia estadística para rendimiento. Fertilización nitrógeno-azufrada en una secuencia trigo-soja. La Trinidad, General Arenales, campaña 2011/12.

En la tercera campaña de ensayos, el rendimiento medio fue de 5416 kg ha-1, similares a la segunda campaña aunque con un rango menor. Se determinaron diferencias significativas por incrementar la dosis de N, y especialmente por el agregado de S (Figura 3). Los contrastes N100 vs N140 y S0 vs S20 fue significativo a favor de los segundos, pero no fueron significativos en el caso de N foliar, Zn y B (Figura 4).

Un análisis conjunto de los resultados permite concluir que N fue en 2009 el elemento limitante por excelencia, en 2010 este lugar fue ocupado por S, y ambos fueron relevantes en 2011. La respuesta a N foliar, Zn y B fue ocasional difiriendo entre campañas. Así, en 2009 la aplicación de N foliar incrementó los rendimientos y la proteína en %, en 2010 el Zn aplicado vía foliar mostró una tendencia incremental en los rendimientos, y sucedió lo mismo con la aplicación foliar de N en 2011. 

Figura 3: Producción de materia seca y grano de estrategias combinando niveles y fuentes de nitrógeno, azufre, zinc y boro en trigo. Para rendimiento, letras distintas representan diferencias significativas entre tratamientos (P<0,05). Pergamino. Campaña 2011/2012.

 Figura 4: Contrastes ortogonales para rendimiento según agregado de azufre, disponibilidad de N, agregado de N foliar, Zinc y Boro. Letras distintas sobre las columnas representan diferencias significativas en el contraste, a favor del factor señalado como „A‰. Pergamino. Campaña 2011/2012.

 

Una evaluación a través de los rendimientos relativos, realizado sobre los ensayos de 2009 y 2010 que pposibilitan la comparación de fuentes, permite detectar incrementos en los rendimientos medios al aumentar la dosis de N, pero a su vez una interacción positiva con S (Figura 5). Cuando N y S se agregaron en forma conjunta, el incremento en el nivel de N de 100 a 140 kg ha-1 permitió aumentos notorios en los rendimientos. Por el contrario, las diferencias fueron discretas en ausencia de S (Figura 5). 

Figura 4: Rendimiento de trigo a niveles crecientes de nitrógeno, según fuente y uso adicional de azufre y nitrógeno foliar. La Trinidad, General Arenales. Campañas 2009/10 y 2010/11.

 

Se determinaron diferencias significativas en los rendimientos (P=0,023, cv=6,2%) como resultado del efecto residual de los fertilizantes aplicados en trigo. El tratamiento de mayor productividad fue el que reunió el uso de N,S y Zn, que además resultó ser el de mayor rendimiento en la secuencia (Figura 5). Los tratamientos T12, T2, T10, T9 y T5 superaron estadísticamente al testigo. A excepción de T2, todos tuvieron como característica común el aporte de S en trigo.

 

Figura 5: Rendimiento en la secuencia trigo-soja de segunda de diferentes estrategias combinando niveles y fuentes de nitrógeno, azufre y zinc. Letras distintas representan diferencias significativas en los rendimiento de soja (P<0,05). Las barras de error indican la desviación standard de la media. La Trinidad, General Arenales. Campaña 2009/10.

 

Se determinaron diferencias significativas en los rendimientos (P=0,023, cv=6,2%) como resultado del efecto residual de los fertilizantes aplicados en trigo. El tratamiento de mayor productividad fue el que reunió el uso de N,S y Zn, que además resultó ser el de mayor rendimiento en la secuencia (Figura 6). En este experimento, se detectó una fuerte respuesta a S, siendo el rendimiento medio del Testigo de 2527 kgha-1, el rendimiento medio de los tratamientos sin S de 2833 kgha-1, alcanzando a igualdad de otros factores a 3041 kg ha-1 cuando se agregó S, independientemente de la fuente.

 

Figura 6: Rendimiento en la secuencia trigo-soja de segunda de diferentes estrategias combinando niveles y fuentes de nitrógeno, azufre y zinc. Letras distintas representan diferencias significativas en los rendimiento de soja (P<0,05). Las barras de error indican la desviación standard de la media. La Trinidad, General Arenales. Campaña 2010/11.

Incrementos en los rendimientos de trigo no necesariamente implican menores rendimientos de soja. En 2009/10, a niveles bajos de productividad la relación entre ambos cultivos fue negativa, demostrado por la primera parte de una función cuadrática (Figura 7.a). Sin embargo, la parte final de la curva muestra una pendiente positiva: niveles de suficiencia nutricional pemiten incrementar los rendimientos de ambos cultivos de manera asociada. En 2010/11, sin limitaciones hídricas, la productividad acumulada de los dos cultivos mostró una tendencia creciente y aditiva (7.b). 

Figura 7: Relación entre los rendimientos parcelarios de trigo y soja de segunda en una secuencia de cultivos. a) Campaña 2009/10 b) Campaña 2010/11.