Dosis y momento de aplicación de fósforo por zonas de manejo en maíces tardíos del sur de Cordoba

La región Pampeana Argentina ha sufrido un progresivo deterioro en la fertilidad de sus suelos a lo largo de su historia agrícola. Para los rendimientos obtenidos, la extracción realizada por los cultivos de grano, según García (2000) arrojan un balance de nutrientes en términos físicos y económicos negativo. Este resultado adquiere singular importancia en el caso del fósforo (P), ya que prácticamente la fertilización es su única vía de entrada al sistema (Vázquez, 2002). Adicionalmente, es un nutriente de elevada residualidad (Berardo, 2003), y baja eficiencia de recuperación cuando es agregado vía fertilización (Gutiérrez Boem et al., 2002).

Los suelos de la región Pampeana, presentan diferencias marcadas en cuanto a sus propiedades físicas y químicas (Alesso et al., 2012). Por esta razón, se considera que para ser eficientes en el manejo de los recursos y producir a gran escala,
es necesario caracterizar ambientes dentro de un lote o un establecimiento. La Agricultura de precisión (AP) contribuye de diversas maneras a dicha eficiencia y a la sustentabilidad de la agricultura (Bongiovanni, 2001).

La fertilización con dosis variables de N es una de las aplicaciones que más ha despertado interés a nivel productivo, comercial y de investigación. Por el contrario, la aplicación de P tradicionalmente se realiza con una dosis única y uniforme en todo el lote. Considerando la alta variabilidad de P que se puede encontrar en la mayoría de los suelos agrícolas, las aplicaciones uniformes pueden tender a sobre-fertilizar algunas áreas y sub-fertilizar otras (Bermudez, 2011).

En la actualidad existen diversos trabajos de la respuesta del cultivo de maíz a fertilización fosforada a escala de lote (Andrade et al., 1996; Fontanetto, 1993; García et al., 1997; Melgar y Caamaño, 1997; Gutiérrez Boem et al., 2010; Ferraris et al., 2008) pero es escasa la información disponible a escala sitio específico. Por otro lado considerando el creciente interés en técnicas de manejo de cultivo para “maíces tardíos”, es necesario incrementar los estudios de respuesta al P en siembras tardías (Bert y Satorre, 2012).

Finalmente, debido a la importancia de generar información actualizada sobre el cultivo de maíz en la región de Río Cuarto, se plantea esta línea de estudio con el objetivo de evaluar la respuesta del maíz tardío a la aplicación de P en distintos momentos y por zonas de manejo. 

 

Se realizaron dos experimentos en la campaña 2012-13, uno se ubicó en cercanías de la localidad de Chaján (Córdoba) sobre un lote con relieve plano con suelo serie El Yarará; el otro se condujo en cercanías de la localidad de Cuatro Vientos (Córdoba) sobre un lote con relieve ondulado con suelo serie La Aguada en la loma y La Invernada en el bajo. La siembra de los ensayos se realizó a mediados del mes de diciembre en secano, sobre un antecesor de soja de primera, bajo siembra directa con surcos distanciados a 0.525 m y densidad de 54 000 pl ha-1. utilizando el hibrido DK 190 MG RR2 en ambos sitios. Los cultivos se mantuvieron libre de plagas, malezas y enfermedades. El diseño experimental fue en parcelas divididas, donde el factor principal fue la dosis de P en voleo anticipado (0 y 30 kg ha-1 P), y el factor secundario fue la dosis de P a la siembra (0,16, 32 y 48 kg P ha-1) aplicada debajo y al costado de la semilla, ambos casos bajo la forma de fosfato diamónico (FDA, 18-20-0). Cada tratamiento se dispuso, cruzando zonas de manejo (ZM), de 8.4 metros de ancho por 720 m de largo. Todos los tratamientos fueron fertilizados con 50 kg ha-1 de N como nitrato de amonio calcáreo (CAN, 27-0-0) en el estadio V6 (Ritchie y Hanway, 1982).

De acuerdo a lo propuesto por Inman et al. (2005) el ajuste de las dosis económicamente óptima puede ser determinado por zonas de manejo sectorizadas mediante análisis de la productividad espacial. Por ese motivo, se realizó una zonificación ambiental a nivel de lote en ZM, empleando para ello mapas de rendimiento de campañas anteriores. La zonificación se realizó empleando el programa de computación Management Zone Analyst (MZA, Mizzou-ARS, 2000).

En cada lote elegido para realizar el ensayo, se tomaron muestras de suelo, dirigidas en cada ZM. Los muestreos se realizaron previo al momento en que se voleó el P, a las profundidades de 0-20 cm. En cada muestra se evaluó P extractable (Bray y Kurtz, 1945) y zinc (Zn) extractable (DTPA). Las franjas se recolectaron con una cosechadora con monitor de rendimiento de cultivos y capacidad de georeferenciación mediante GPS, con la cual se elaboró el mapa de rendimiento,
corregido a humedad comercial, de cada una de las franjas. Posteriormente, estos mapas de rendimiento se procesaron mediante el programa Quantum Gis Wroclaw (Quantum GIS Development Team, 2011).

Finalmente, el análisis estadístico del factor principal se realizó a través de un modelo que considera la variabilidad espacial mediante una función exponencial isotrópica, realizando la estimación de los parámetros por modelos lineales generales y mixtos. Para el análisis estadístico del factor secundario se utilizó el modelo de econometría espacial, que considera la estructura espacial de los datos (autocorrelación espacial y heterocedasticidad) en los modelos de regresión (Anselin, 1999). El análisis de regresión se realizó con una aplicación especializada para el trabajo con datos espaciales georeferenciados llamado OpenGeoDa 0.9.8.8 (GeoDa Center for Geospatial Analysis and Computation, Arizona State University.).

El modelo denominado de error espacial autorregresivo (SAR), utiliza la metodología de máxima verosimilitud para la determinación de los campos de interés y parámetros estadísticos. Dicho modelo asume que la variable dependiente no está correlacionada por sí misma, sino que es el error de muestreo aleatorio el que está correlacionado.

Matemáticamente se expresa según la Ecuación [1]: 

donde Y es el vector (n por 1) de observaciones de la variable rendimiento, X es la matriz de observaciones de las variables independientes (dosis de FDA y ZM), β es el vector de parámetros estimados, y ε es el término de error espacial,
obtenido mediante la Ecuación [2]:

donde μ es el error de muestreo aleatorio que sigue una especificación autoregresiva espacial (SAR) con un coeficiente autoregresivo λ (lambda), corregido también por la matriz de ponderadores espaciales (W).

La respuesta del maíz al P se modeló como un polinomio múltiple de segundo grado por cada ZM (Ecuación [3]) y para cada momento de fertilización (Ecuación [4]).

donde Yij es el rendimiento del maíz (kg ha-1) por cada punto ij del monitor de rendimiento, β0, β1, β2, β3, β4 y β5, son los parámetros de la ecuación de regresión, Pf es la dosis de FDA (kg ha-1), ZM y V se refieren a las variables “dummy” para cada zona de manejo y cada momento de fertilización respectivamente, y εij es el término de error de la regresión por cada ubicación (Gregoret et al., 2011). 

Para obtener en cada ZM y cada momento de fertilización la dosis óptima de FDA o la cantidad del nutriente necesario para alcanzar el máximo retorno económico a la fertilización con P (DOEP), se realizó una optimización tradicional de las
ecuaciones [3] y [4] según Dillon y Anderson (1990), dando como resultado las Ecuaciones [5] y [6]:

Donde, P_maiz es el precio del maíz a obtener por un productor agrícola de la zona de Río Cuarto al momento de cosecha según cotización de la Bolsa de Cereales de Rosario, estimado en 0.115 US$ kg-1, Pp es el precio del FDA puesto
en campo según precio comercial de la zona de Río Cuarto, estimado en 0.74 US$ kg-1. DOEP es la dosis óptima económica de P según ZM. La relación de precios entonces quedó establecida en 6.43 kg de maíz para comprar 1 kg de producto FDA (equivalente a 32.15 kg de maíz para comprar 1 kg de P elemento).

 

Mediante la zonificación realizada se establecieron dos zonas de manejo claramente diferenciadas en ambos sitios experimentales (Figura 1), alta producción (AP) y baja producción (BP). El muestreo de suelos indicó que en Chaján el P
extractable (0-20 cm) fue de 7.35 y 11.25 mg kg-1 y el nivel de Zn fue 0.18 y 0,22 mg kg-1.en AP y BP respectivamente. En Cuatro Vientos el análisis de suelo indicó un P extractable de 9.35 y 5.90 mg kg-1 y Zn de 0.93 y 0.67 mg kg-1en AP y BP
respectivamente. Estos resultados indican que la disponibilidad de P y Zn es muy baja en ambos sitios y ZM, principalmente el Zn en Chaján.

No obstante, para los ensayos realizados en este estudio no se detectó efecto de la ZM sobre el rendimiento de maíz (Tabla 1, significancia de los parámetros β3, β4 y β5), esto podría explicarse por la fecha de siembra empleada ya que estudios
previos realizados en la región indican que el efecto que produce las ZM sobre el rendimiento solo se detecta en siembras tempranas (Espósito et al., 2012; Martinez Bologna et al., 2014; Cerliani et al., 2014).

 

Efecto de la fertilización fosforada sobre el rendimiento de maíz.

En ambos sitios experimentales se observó respuesta a la aplicación de P independientemente del momento y forma de aplicación (Tabla 2). Este tipo de respuesta varió en función de los distintos sitios y formas de aplicación del fertilizante
fosforado (Figura 2 a y b).

 

En cuanto al efecto del P aplicado como FDA al momento de la siembra sobre el rendimiento, el mismo presento respuesta negativa en el sitio Chaján, observándose un efecto aditivo del P voleado invernal (Tabla 3, significancia del parámetro β3) y, siendo éste un 11.6% superior con respecto al tratamiento en bandas a la siembra (Figura 2).

En el sitio Cuatro Vientos se detectó interacción entre el momento de aplicación y la dosis empleada del P sobre el rendimiento (Tabla 3, significancia de los parámetros β4y β5). En este sentido, la respuesta a la aplicación de FDA fue de tipo óptimo para el tratamiento voleado mientras que para la aplicación en bandas la respuesta fue lineal y positiva con menores valores de producción en dosis medias y similares rendimientos en las dosis extremas (Figura 1b). 

Estas diferencias encontradas entre sitios, en cuanto al tipo de respuesta a la fertilización fosforada, podrían deberse a los diferentes niveles de Zn determinado al momento de la siembra. En ambos experimentos los niveles de este nutriente
(0.2 y 0.8 mg Zn kg suelo-1 para Chaján y Cuatro Vientos, respectivamente) son inferiores a valor crítico en maíz de 1 mg Zn kg suelo-1 (Ratto, 2006).

En el sitio Chaján la deficiencia de Zn es muy probable y por lo tanto cabría esperarse que la fertilización con P incorporada al momento de la siembra usando FDA acentúe dicha deficiencia, debido a diferentes mecanismos por los cuales el P puede dificultar la absorción y el transporte de Zn en la planta (Malavolta, 2006). 

 

En el sitio Chaján, tanto la DOAP (para maximizar producción) como la DOEP (maximizar retorno económico) fueron iguales a 0. Ello se debe a que el tipo de respuesta matemática observada fue negativa. Contrariamente en el sitio Cuatro Vientos se destaca claramente que en el tratamiento sin voleo invernal la respuesta a la aplicación de FDA fue lineal (Figura 2) y por lo tanto la dosis óptima agronómica (DOAP) fue aquella dosis máxima evaluada, es decir 240 kg ha-1 permitiendo obtener 7627 kg ha-1 de maíz. Por el contrario en el tratamiento con voleo invernal la DOAP fue de 146 kg ha-1 de FDA, mientras que la DOEP fue 86 kg ha-1 (Tabla 4).

En resumen, la DOEP como FDA aplicado incorporado al momento de la siembra, fue en Cuatro Vientos de 0 y 86 kg ha-1, para el tratamiento en bandas a la siembra y el voleado anticipado en invierno, respectivamente. Mientras que en Chaján para ambos casos fue de 0 kg ha-1. Sin embargo, es factible otro análisis económico de estas estrategias de fertilización para la relación de precios propuesta (27.74 kg maíz kg P-1). El voleo de P durante el invierno tuvo un costo de 95.7 US$ ha-1 mediante el cual se lograron incrementos significativos de rendimiento de 953 y 916 kg ha-1, lo cual representa un ingreso adicional de 109.60 y 105.34 US$ ha-1, con un margen de 13.9 y 9.54 US$ ha-1, para los sitios Chaján y Cuatro Vientos,
respectivamente. De este modo se considera que la fertilización al voleo de P fue una práctica conveniente en términos económicos.

Los datos experimentales permiten concluir que realizar voleos anticipados de P es conveniente agronómica y económicamente. Por otra parte, si bien son necesarias más evidencias, la combinación de dosis altas de P en bandas a la siembra con niveles muy bajos de Zn en el suelo pueden acentuar la deficiencia del micronutriente y limitar la respuesta a P si no se corrige mediante fertilización con Zn. 

 

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