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Partición de la fertilización nitrogenada en trigo ¿Estrategia para lograr altos rendimientos con calidad?

Publicado: 25 de julio de 2017
Por: Gustavo N. Ferraris (INTA EEA Pergamino) y Mirta Toribio (Profertil SA). Argentina
Introducción
El nitrógeno (N) es el principal elemento para la producción de trigo. Sus deficiencias afectan la expansión y duración del área foliar, reducen la fotosíntesis y disminuyen el número y peso de los granos. El N es además el principal determinante de la calidad del grano, ya que de su concentración depende el contenido de proteína y gluten. Al ser un elemento fuertemente limitante, su concentración en el suelo y el momento del ciclo en que está disponible determinan el balance entre rendimiento y calidad. Si la disponibilidad de no fuese limitada, se podría al mismo tiempo maximizar los rendimientos y optimizar la calidad. Sin embargo, las cantidades aportadas podrían resultar antieconómicas, y se corre el riesgo de ocasionar un perjuicio ambiental. Cuando la cantidad de N es fija o limitada, modificar el momento de aplicación o distribuirlo en diferentes etapas del ciclo podría resultar relevante con el objetivo de maximizar la eficiencia fisiológica (kg N absorbido : kg N aplicado-1) y agronómica (kg rendimiento : kg N aplicado-1) de utilización del nutriente.
El objetivo de esta investigación es Evaluar el efecto de la partición de la fertilización nitrogenada sobre el rendimiento y calidad de trigo Hipotetizamos que: Distribuyendo la fertilización en diferentes momentos es posible maximizar la eficiencia de utilización de N, optimizando a la vez rendimiento y concentración de proteína en grano.
Materiales y métodos
Durante los ciclos 2013, 2014 y 2015 se realizaron 3 experimentos de fertilización nitrogenada en el cultivo de trigo. El diseño de los ensayos fue en bloques completos al azar con cuatro repeticiones. Se adiciono una misma dosis de 100 kg N ha-1, aplicada en diferentes momentos del ciclo en contraste con un tratamiento control. La descripción de los mismos se presenta en la tabla 1.
Tabla 1. Tratamientos de fertilización nitrogenada en trigo.
Partición de la fertilización nitrogenada en trigo ¿Estrategia para lograr altos rendimientos con calidad? - Image 1
Como fuente se utilizó urea granulada (46-0-0). Los cultivares pertenecieron al Grupo II de calidad. En la Tabla 2 se presenta la disponibilidad de nutrientes en cada una de las campanas.
La cosecha se realizó en forma mecánica. Sobre una muestra de grano, se determinó la concentración de N por el método de Micro- Kjeldahl, calculando a partir de este resultado la concentración de proteína y la recuperación aparente de N en grano.
Tabla 2. Datos de suelo al momento de la siembra.
Partición de la fertilización nitrogenada en trigo ¿Estrategia para lograr altos rendimientos con calidad? - Image 2
Resultados y discusión
El escenario climático fue variable, seco en 2013, húmedo en 2014 y muy húmedo durante 2015. El déficit de evapotranspiración alcanzo a 95 mm en 2013, y no se registraron carencias en 2014 y 2015. Los rendimientos fueron máximos en 2015, y mínimos en 2014, alcanzado un valor intermedio en 2013 (Figura 1).
Figura 1. Rendimiento y proteína (%) según estado fenológico de aplicación de nitrógeno en trigo. Años 2013 (a), 2014 (b) y 2015 (c).
Los rendimientos obtenidos, promedio de tres campanas, fueron de T1: 4160, T2: 5099, T3: 5119, T4: 5155, T5: 4885, T6: 4652 y T7: 4842 kg ha-1, respectivamente. La concentración de proteína (%) fue de T1:11.4; T2:12.6; T3:12.7; T4:12.9; T5:13.3; T6:13.5 y T7:13.1. Claramente, las aplicaciones tardías conservaron un mayor contenido de proteína en grano. Este comportamiento ya había sido reportado por Ferraris et al., (2008) en cebada cervecera. Pagnan et al. (2016) en Marcos Juarez observaron un incremento mínimo medio de entre 0,9% en cultivares de GIII de calidad y un máximo medio de 1,1 % en cultivares GI, por la aplicación de 20 kgNha-1 en el estado 39 de Zadoks (Zadoks et al., 1974). La absorción total de N en grano alcanzo a T1:81.1; T2:110.5; T3:111.8; T4:114.1; T5:111.1; T6:107.4 y T7:108.5 kg N ha-1. Dicha absorción fue máxima en los tratamientos de mayor rendimiento, demostrando mayor eficiencia biológica en la síntesis de carbohidratos en comparación con la acumulación de proteína en grano.
Considerando la eficiencia biológica de recuperación (kg N absorbido : kg N aplicado-1) y la eficiencia biológica de acumulación en grano (kg N en grano: kg N aplicado-1), la partición 70- 30, 50-50 y 33-33-33 se ubicarían en el óptimo, respecto de una sola aplicación. Para alcanzar 11% de concentración proteica, se requirieron 25 a 35 kgN (suelo+fertilizante): ton rendimiento-1 con el valor mínimo en 2015 –máxima dilución y superior eficiencia en un ciclo de altos rendimientos- y el máximo en 2014. Entre las variables de diagnóstico, el NDVI por Green seeker fue el mejor estimador de rendimiento (Figura 2), y el índice verde medido por Spad lo fue para concentración de proteína, cuantificados en Zadoks 65 (Figura 3).
Partición de la fertilización nitrogenada en trigo ¿Estrategia para lograr altos rendimientos con calidad? - Image 5 Partición de la fertilización nitrogenada en trigo ¿Estrategia para lograr altos rendimientos con calidad? - Image 6
Figura 2. Relación entre rendimiento de grano (kg ha-1) y Green seeker - NDVI en hoja bandera expandida (estado 39 de Zadoks), según un ajuste cuadrático-plateau. Pergamino. Campañas 2013, 2014 y 2015.                         
Figura 3. Relación entre concentración de proteína en grano de trigo (%) e intensidad de verde por Spad en hoja bandera expandida (estado 39 de Zadoks), según un ajuste cuadrático-plateau. Pergamino. Campañas 2013, 2014 y 2015.
Estos resultados coinciden con los obtenidos por Boero et al, (2016) en cebada. Según dichos autores, la intensidad verde determinada en forma absoluta o relativa por Spad fue el único índice espectral capaz de predecir la concentración de proteína en grano, en comparación con otros indicadores como NDVI, Green Seeker NDVI, OSAVI, TCARI, REIP o el cociente MTCARI/MTVI2, que resultaron mejores estimadores de numero de granos y rendimiento. Ello se debería al efecto de la biomasa acumulada y la falta de cobertura foliar sobre la mayoría de estos indicadores, así como también de la reflectancia del suelo (Eitel et al., 2008). Una moderada correspondencia entre la concentración de proteína en grano con las lecturas Spad fueron reportadas por diversos autores (Wienhold y Krupinsky, 1999; Haboudane et al., 2002; Bergh et al., 2004; Lopez-Bellido et al., 2004; Clevers y Kooistra, 2012).
Conclusiones
El correcto manejo de N es un instrumento clave para obtener una producción eficiente y un adecuado balance entre rendimiento y calidad. Una adecuada partición permite evitar pérdidas, con el consecuente deterioro de la calidad. Conjugando un criterio agronómico y tecnológico, la partición en dos estadios de aplicación, 70-30 0 50-50 resultaría ajustada a las condiciones productivas de sitios de alto rendimiento del Norte de Buenos Aires. Sensores como Green seeker o Spad serían las herramientas apropiadas para un seguimiento del cultivo y así determinar necesidades puntuales de N con objetivo de rendimiento o calidad.
Bibliografía
Bergh, R., T. Loewy, y H.E. Echeverria. 2004. Nitrogeno en trigo: Rendimiento y calidad panadera. II. Aplicación de las lecturas de índice de verdor. Actas del VI  Congreso Nacional de Trigo y IV Simposio Nacional de Cereales de Siembra Otoño-Invernal. Bahía Blanca, Pcia. Buenos Aires: 121-122
Boero, J.J., P. Prystupa, F. Gomez, S. Urricarriet, G. Ferraris, y F.H. Gutierrez-Boem. 2016. Estimación de la nutrición nitrogenada en antesis mediante índices espectrales en cebada cervecera. XXV Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo, Rio Cuarto, 27/6- 01/07. ISBN: 978-987-688-170-8.
Clevers, J.G., y L. Kooistra. 2012. Using hyperspectral remote sensing data for retrieving canopy chlorophyll and nitrogen content. IEEE J Selected Topics Applied Earth Observations Remote Sensing, 5(2): 574-583.
Eitel, J.U.H., D.S. Long, P.E. Gessler, E.R. Hunt, y D.J. Brown. 2008 Sensitivity of ground-based remote sensing estimates of wheat chlorophyll content to variation in soil reflectance. Soil Sci. Soc. Am. J. 2009, 73, 1715–1723.
Ferraris, G., R. Bergh, T. Loewy, L. Ventimiglia, L. Couretot, F.H. Gutierrez-Boem, y P. Prystupa. 2008. Fertilización de cebada cervecera cv. scarlett: III. Efecto del nitrógeno en espigazon y su interacción con el nitrógeno inicial. XXI Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo, San Luis, Mayo.
Haboudane, D., J.R. Miller, N. Tremblay, P.J. Zarco- Tejada, y L. Dextrazec. 2002. Integrated narrow-band vegetation indices for prediction of crop Chlorophyll content for application to precision agriculture. Remote Sens.Environ. 81:416–426.
Lopez-Bellido R.J., C.E. Shepherd, y P.B. Barraclough. 2004. Predicting post-anthesis N requirements of bread wheat with a Minolta SPAD meter. European Journal of Agronomy, 20: 313–320.
Miller, L., y J Houghton. 1945. The Micro-Kjeldahl: determination of the nitrogen content of amino acids and proteins. J. Biol. Chem. 1945, 159:373-383.
Pagnan, L., G. Pesaola, J. Bruno, L. Errasquin, y R. Alladio. Efecto de la aplicación foliar tardía sobre el rendimiento y la calidad comercial de cultivares de trigo. Trigo. Actualización 2016. Informe de actualización técnica en línea No 4. INTA EEA Marcos Juarez.
Wienhold, B.J., y J.M. Krupinsky. 1999. Chlorophyll meter as nitrogen management tool in malting barley. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 30:2551–2562.
Zadoks, J.C., T.T. Chang, y C.F. Konzak. 1974. A decimal code for growth stages of cereals. Weed Res. 14: 415-421.
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Autores:
Gustavo Néstor Ferraris
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria - INTA
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Mirta Toribio
Profertil
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