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Siete Maravillas del Alto Rendimiento de Maíz.

Publicado el: 17/7/2015
Autor/es: Dr. Fred Below, University of Illinois. EE. UU. (Gentileza de INTAGRI)
Clima, Nitrógeno e Híbrido
Filosofía de los altos rendimientos:
Cuando hablamos de explotar el potencial productivo de una especie, es común relacionarlo con su manejo nutricional. Sin embargo el rendimiento y/o productividad de una especie no sólo depende de la nutrición, sino del resultado de la interacción de múltiples factores. La ausencia de conocimiento sobre éstos, así como de las herramientas y tecnologías desarrolladas entorno a la mejora de la producción, son la causa principal de los bajos rendimientos en muchos cultivos.

Alto rendimiento en maíz:
Son varios los factores que deben tenerse en cuenta si se busca obtener un alto rendimiento en maíz. El Dr. Fred Below de la University of Illinois junto con el equipo del Crop Physiology Laboratory de la misma universidad, al analizar gran cantidad de datos recopilados durante muchos años y lugares pudieron identificar y clasificar siete factores que impactan fuertemente sobre el rendimiento de maíz. Estos siete factores denominados actualmente como “Siete Maravillas del Alto Rendimiento de Maíz” proporcionan un marco para comprender el valor que representan en el potencial de rendimiento y sus interacciones.

Las 7 maravillas del alto rendimiento:
El Clima, Nitrógeno, Híbrido, Cultivo Anterior, Densidad de Población, Labranza y Reguladores de Crecimiento son las denominadas 7 maravillas del alto rendimiento. Si las respuestas máximas individuales en rendimiento de cada uno de estos factores se sumaran, un rendimiento de 16.3 ton/ha (260 bushels/acre) es más que posible. Por otro lado, para superar este rendimiento la tecnología y gestión del cultivo es muy diferente, pues considera tanto potenciar las contribuciones individuales de cada factor como explotar las interacciones sinérgicas entre éstos.
Es muy común que las investigaciones se centren en estudiar cada factor individualmente, esto normalmente con fines de simplificar el diseño experimental e interpretación de resultados. Cuando se hace esto se da lugar a una subestimación del valor de la genética moderna, productos fitosanitarios y fertilizantes, que contrasta con la complejidad de la agricultura.
Es fundamental que las investigaciones estén enfocadas a evaluar “interacciones” con la finalidad de maximizar eficazmente el rendimiento de maíz. Al comprender cómo interactúan estos factores, es posible explotar el gran potencial de rendimiento de los híbridos modernos que se cultivan con alto nivel tecnológico. Este es el tipo de investigación que se necesita para generar información que abra paso al desarrollo de paquetes tecnológicos para lograr rendimientos de 19 ton/ha o más. El Dr. Below ha demostrado que esto es posible, pues en 2013 esta tecnología le permitió a David Hula (productor de maíz en Virginia, EUA) lograr el récord mundial de rendimiento comercial de maíz con 28.5 ton/ha (454.98 bushels/acre).
Siete Maravillas del Alto Rendimiento de Maíz. - Image 1
En el Cuadro 1 se detallan las 7 maravillas del alto rendimiento, están ordenas en función de su impacto en el rendimiento, es decir, el clima es el factor que en mayor porcentaje define el rendimiento potencial del maíz. Esto es particularmente importante porque cuanto más alto es un factor en la lista, más control ejerce sobre los factores inferiores. Los datos son sumamente robustos pues representan una gama de respuestas basabas en investigación realizada por el Dr. Fred Below.

Factor 1. Clima:
Este factor es el de mayor impacto sobre el rendimiento, pudiendo influir en la ganancia o pérdida de más de 4.4 ton/ha (70 bushels/acre +) considerando un rendimiento de 16.3 ton/ha (260 bushels/acre, ver cuadro 1).
Tal como se mencionó anteriormente, el clima influye en el éxito de todos los esfuerzos de manejo. La investigación y tecnología pueden proporcionar ahora herramientas que permiten mitigar los impactos negativos de sequías, altas temperaturas y otros factores del clima que afectan los potenciales de rendimiento.

Factor 2. Nitrógeno:
Tal y como se observa en el cuadro 1 el nitrógeno puede tener el mismo impacto que el clima sobre el rendimiento de maíz, sin embargo, el clima es el factor que influye en todos los aspectos de pérdida del nitrógeno, disponibilidad y utilización del mismo por parte del cultivo. En un año “favorable” clima y nitrógeno se combinan para definir más del 50 % del rendimiento potencial del cultivo. En promedio con un potencial de rendimiento de 16.3 ton/ha la respuesta máxima a nitrógeno en relación un tratamiento testigo “sin fertilizar” es de 4.4 ton/ha (70 bushels/acre). Por el contrario en un año con sequía el clima limita la respuesta a la aplicación de nitrógeno a aproximadamente 1.3 ton/ha (20 bushels/acre, ver Figura 2).
Siete Maravillas del Alto Rendimiento de Maíz. - Image 2

Figura 2. Ejemplo de la interacción clima-nitrogeno. Dr. Below. datos de Champaign, IL en 2005 y 2006

Factor 3. Híbrido:
La selección de híbridos es una de las decisiones más importantes y difíciles que un agricultor de maíz enfrenta cada ciclo de cultivo. En el mercado existe una gama muy amplia de materiales, dentro de ella podemos hacer un símil equino y clasificar las semillas en dos tipos:
- Caballos de carrera
- Caballo de carga
Si el agricultor elige una semilla “de carrera”, requiere darle un manejo óptimo en cuanto a dosis de nitrógeno y densidad de siembra; por lo que si no lo hace adecuadamente, se llevará una decepción pensando que el híbrido no es el adecuado.
Los caballos de carga, en contraste, tienen un menor potencial genético de rendimiento, pero se puede alcanzar su máximo potencial con un manejo agronómico regular.

El desempeño que muestra un hibrido en campo se refleja en un aporte de rendimiento del orden de 3.1 ton/ha (50 bushels/acre), la variación depende de la tolerancia del material a las condiciones del clima, densidad de población, fertilización, y por supuesto la interacción de este factor con los demás, particularmente híbrido-densidad de población-fertilización. Esta interacción es particularmente muy estudiada por el Dr. Fred Below ya que son tres de los factores en los que el agricultor posee mayor control, de manera que sabiendo caracterizar adecuadamente esta interacción los híbridos pueden gestionarse a su máximo potencial. La elección de materiales con características biotecnológicas como el control de plagas del suelo es también importante pues se ha demostrado que esto también influye significativamente en el rendimiento.
Siete Maravillas del Alto Rendimiento de Maíz. - Image 3


Figura 3. Efecto del rendimiento de Maíz con difernetes dosis de N en tres hibridos. Triple-stack (resistencia a herbicida, gusano de la raiz y gusano trozador), double-stack (resistencia a gusano trozador y a herbicida), single-stack (sólo a herbicida)

Cultivo Anterior, Densidad de Población, Labranza  y  Reguladores de Crecimiento 
Factor 4. Cultivo anterior:
Conocer el historial del terreno, en particular el cultivo anterior, es el cuarto factor en orden de importancia. El correcto manejo de esta información puede significar una ganancia de hasta 1.6 t/ha en un rendimiento del orden de las 16.3 t/ha (260 bushels/acre).

Una inspección crítica del historial del terreno puede evitar que se presenten problemas tales como deficiencias nutrimentales e incidencia de plagas y enfermedades, especialmente en las primeras etapas de desarrollo del maíz. En este sentido la rotación de cultivos es clave, pues además de ser una alternativa viable en el manejo de plagas y enfermedades, es un elemento clave cuando se desean obtener altos rendimientos en maíz. Investigaciones realizadas por el Dr. Fred Below demuestran que el monocultivo de maíz provoca una reducción continua en el rendimiento y un manejo más estricto del nitrógeno, a diferencia de la rotación con leguminosas en donde se han obtenido plantas de mejor vigor y mayor rendimiento (Figura 4). Las leguminosas tienen la capacidad de fijar y dejar una reserva importante de nitrógeno en el suelo, la cual posteriormente es aprovechada por el maíz. El Dr. Below también considera que una acumulación continua de residuos de maíz (ciclos maíz-maíz), además de influir en la disponibilidad de nutrientes clave como el P y K, también podría conducir a la acumulación de compuestos tóxicos que reducen el crecimiento y rendimiento de maíz.
Siete Maravillas del Alto Rendimiento de Maíz. - Image 4


Figura 4. Efecto de la rotación de cultivos. Respuesta del maíz a diferentes dosis de nitrógeno en los sistemas maíz-maíz durante siete años consecutivos y rotación maíz-soya. Below, 2010. Datos de Champaign, IL.

Factor 5. Densidad de población:
Para definir este factor, no existe otro camino más efectivo que continuas evaluaciones. Es imposible establecer una “densidad de población universal” cuando se tienen diversos híbridos en el mercado, con morfología y capacidad de absorción nutrimental distintos. El mejoramiento genético por su parte, busca desarrollar materiales con hojas cada vez más dispuestas verticalmente, logrando así mayor número de plantas por unidad de superficie.
El maíz es una especie que ha demostrado responder positivamente al incremento de plantas por unidad de superficie, por lo que mayores rendimientos proceden de altas densidades de población. Entonces, si la intención es producir maíz de alto rendimiento, se debe buscar mayor densidad de población y con ello mayor gestión del cultivo, porque la respuesta de una alta densidad está fuertemente influenciada por el clima, la disponibilidad de nitrógeno, y el híbrido. Sin embargo, no todos los híbridos tienen la capacidad de responder a altas poblaciones, de aquí la importancia de hacer evaluaciones. Manejar densidades de población adecuadas puede significar una ganancia de 1.3 t/ha para rendimientos del orden de las 16.3 t/ha.
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Factor 6. Labranza:
Actualmente existe un dilema sobre el mejor sistema de labranza que puede recibir el suelo, buscando elevar la productividad de maíz. Labranza convencional, mínima y cero son los esquemas bajo los cuales se cultiva maíz en regiones de México, cada uno ofrece ventajas y desventajas particulares, lo cierto, es que las condiciones de clima y suelo determinan el mejor sistema de labranza para una zona en particular. El Dr. Below ha encontrado ganancias del orden de 0.9 t/ha con adecuada elección del sistema de labranza, razón por la cual este factor ocupa el 6to lugar dentro de las 7 maravillas del alto rendimiento.
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Factor 7. Reguladores de crecimiento:
Los reguladores de crecimiento permiten obtener plantas de excelente vigor y ayudan a lograr el objetivo de alto rendimiento cuando se usan de forma correcta (dosis, forma y momento). El Dr. Fred Below ha realizado diversas validaciones e investigaciones en campo mediante las cuales se ha comprobado el efecto positivo de fungicidas a base de estrobirulinas, y es que este producto además de permitir el crecimiento de plantas sin la incidencia de enfermedades, ha demostrado un retraso en la senescencia de hojas viejas. A medida que las hojas se mantienen verdes en la etapa de llenado de grano, la demanda de éstos se cubre con facilidad gracias a una mayor área foliar y tasa fotosintética. Si bien es cierto que los reguladores de crecimiento son la séptima maravilla para un alto rendimiento (una ganancia de 0.6 t/ha), la realidad es que bajo condiciones adversas de clima, el uso correcto de estos productos, así como de las interacciones con el resto de las maravillas magnifican su uso y utilidad.
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