Efecto aditivo del agregado de diferentes nutrientes en maíz en el norte, centro y oeste de la provincia de buenos aires

Introducción
El consumo de fertilizantes en Argentina se ha incrementado notablemente en los últimos años, debido a la mejora continua en las prácticas de manejo que conducen a la obtención de cultivos de alto rendimientos y, con ello, mayor demanda de nutrientes. Sin embargo, el balance nutricional sigue siendo negativo para los suelos de la Región Pampeana, principal zona de producción de cereales y oleaginosas. Estimaciones recientes indican niveles de reposición del orden del 29% para nitrógeno (N), 42% para fósforo (P), 15 % para azufre (S) y menos del 1% para potasio (K) (García, 2004).

El nitrógeno (N) es el principal elemento en la nutrición del cultivo de maíz. La obtención de rendimientos elevados siempre esta asociada a una elevada eficiencia de uso de N (EUN), ya que su disponibilidad es limitante en la mayor parte de los suelos pampeanos y, aunque los cultivos son suplementados mediante fertilización, es habitual que se lo haga en dosis subóptimas. Con el objetivo de lograr elevadas EUN, se han desarrollado criterios de diagnóstico, herramientas de simulación y predicción de la respuesta esperable, aunque el grado de adopción de las mismas es muy variable.

Estudios sobre el diagnóstico de la fertilización fosfatada han permitido establecer y/o actualizar los niveles críticos de P en suelo (Bray 1) para la mayor parte de los cultivos de grano (Prystupa et al., 2004). La mayor parte de los suelos agrícolas se encuentran en niveles de P por debajo de los umbrales ajustados, y hoy la fertilización fosforada es una práctica habitual. Sin embargo, la necesidad de aplicar dosis mayores de fertilizante para contrarrestar la extracción generada por niveles de rendimiento creciente, genera la necesidad de evaluar nuevas formas de aplicación, más ágiles y operativas. La fertilización en cobertura total durante el período previo a la siembra es una vía muy conveniente para realizar aplicaciones complementarias de P destinadas a equilibrar el balance del nutriente en el suelo, pero en el caso del maíz, se cuenta con escasa información  acerca de la eficiencia de esta vía en comparación con la tradicional localización en bandas al costado de la siembra.

Por otra parte, el incremento de los rendimientos y el uso habitual de N y P ha provocado la aparición de deficiencias de otro nutriente como es el azufre (S). La deficiencia de S observada en suelos degradados o de bajo nivel de materia orgánica ha resultado en respuestas significativas en varios cultivos agrícolas y forrajeras, siendo el maíz uno de los que mayor magnitud y frecuencia de resultados favorables presenta.

Por otra parte, es de utilidad monitorear frecuentemente la aparición de deficiencias de nuevos nutrientes que limiten la productividad. El potasio (K) por la magnitud en que es requerido, y el zinc (Zn) por la reiteración de experimentos con respuesta positiva, aparecen como dos nutrientes con elevada probabilidad de obtener resultados favorables.

El objetivo de este trabajo en red es 1. Estudiar el efecto aditivo del agregado de P, N, y S, siendo estos los nutrientes que más frecuentemente limitan el rendimiento en el Norte, Centro y Oeste de la Provincia de Buenos Aires, área de influencia del CERBAN.  2. Evaluar la eficiencia de la aplicación de P en cobertura total en comparación con las aplicaciones en bandas localizadas al costado de la línea de siembra. 3. Explorar deficiencias de nutrientes en los que hasta el momento no se han observado deficiencias generalizadas, pero que podrían limitar los rendimientos en un futuro cercano, como K y Zn 4. Relacionar la respuesta positiva a la fertilización con variables de suelo y cultivo y, de ser posible, establecer criterios de decisión y 5. Constituir lotes demostrativos para realizar jornadas de campo en diferentes zonas.

Materiales y métodos
Se realizaron trece ensayos de campo en dos campañas agrícolas, 2006/07 y 2007/08, en diferentes localidades del Norte, Centro y Oeste de Buenos Aires. Algunas características salientes de sitio y manejo de los experimentos se presentan en la Tabla 1.

Tabla 1: Características salientes de los sitios experimentales. En azul sitios 2006/07. En verde claro sitios 2007/08.

Para conducir los experimentos se utilizó un diseño en bloques completos al azar con tres repeticiones. En la presente red, se evaluó la respuesta a N, P, S, K y Zn. Los tratamientos evaluados se presentan en la Tabla 2.

*Durante el primer año de ensayos, los tratamientos T6 y T7 no incluyeron S, a excepción del ensayo de General Villegas.

Las fuentes fertilizantes utilizadas fueron superfosfato triple de calcio (0-20-0), Urea (46-0-0), sulfato de calcio (0-0-0-18S), cloruro de potasio (0-0-0-50K) y zinc organoquelatado (0-0-0-10Zn). A excepción de las aplicaciones de P en banda y Zn sobre semilla, el resto de los fertilizantes fueron aplicados al voleo al momento de la siembra. Previamente se realizaron análisis químicos de suelo, cuyos resultados se presentan en  Tabla 3.

La cosecha se realizó en forma manual sobre una superficie de al menos 5m2, con trilla estacionaria de las muestras, o con cosechadora mecánica sobre macroparcelas. Los datos obtenidos fueron analizados por análisis de varianza, estudiando los efectos de sitio, tratamiento y su interacción. La respuesta a P y N se evaluó tomando los tratamientos en un arreglo factorial PxN. La comparación P banda vs P voleo, y la respuesta a S, K y Zn se analizaron mediante contrastes ortogonales de lo tratamientos PNS vs PN, PNK vs PN y PNZn vs PN, respectivamente.

Resultados y discusión

a) Condiciones climáticas de la campaña

Las precipitaciones durante el período octubre-febrero para los sitios experimentales se presentan en la Figura 1. Por su parte, los datos de radiación y temperatura de la localidad de Pergamino, ubicada geográficamente en una posición intermedia entre los ensayos, se muestran en la Figura 2. Durante el primer año de ensayos, el ambiente fue muy favorable, siendo el registro pluviométrico para los cinco meses señalados cercano a la media anual de la localidad. A pesar de la abundancia de lluvias, el número de días nublados y de baja insolación fue muy limitado, lo que posibilitó una adecuada oferta lumínica durante el período crítico para la definición de los rendimientos. En cambio, durante la segunda campaña, las precipitaciones fueron sensiblemente menores. Sólo en Chivilcoy las lluvias durante el período analizado superaron los 500 mm. En promedio, la diferencia interanual alcanzó los 150 mm, lo cual ocasionó una disminición en los rendimientos medios del segundo año (Tabla 4).

Figura 1.a. Campaña 2006/07

Figura 1.b. Campaña 2007/08

Figura 2.a. Campaña 2006/07

Figura 2.b. Campaña 2007/08

Figura 2:Insolación (en hs y décimas de hora) y temperatura media (ºC) diarias durante los meses de diciembre y enero, en los cuales se ubicó el período crítico para la definición de los rendimientos en todos los materiales. Localidad de Pergamino, (Bs As), campaña 2006/07 (2.a) y 2007/08 (2.b).

b) Resultados de los ensayos

B.1. Rendimientos generales de la red.

Se determinó efecto de sitio (P=0,000) sobre los rendimientos, y efecto de tratamiento para todas las localidades de ensayo (Tabla 4), así como interacción sitio*tratamiento (P=0,001). Esto significa que las localidades difirieron en sus rendimientos medios, que en todas ellas se determinaron diferencias significativas de rendimientos entre los tratamientos, pero que las respuestas observadas fueron estadísticamente diferentes entre localidades. El mayor coeficiente de variación observado en el segundo año respecto del primero, obedece a una condición ambiental más restrictiva, que causara una mayor variabilidad en los rendimientos intra-tratamiento.

Tabla 4:Rendimiento de los tratamientos evaluados para las diferentes localidades de ensayo. Red de fertilización en Maíz, EEAs Pergamino y General Villegas, campaña 2006/07.

El rendimiento relativo (RR) del testigo respecto del máximo puede indicar la fertilidad natural del sitio. En todos los casos fue sensiblemente inferior al máximo (Tabla 5). De acuerdo con este análisis, el sitio donde el testigo alcanzó su menor RR y, como consecuencia, demostró menor fertilidad natural fue 9 de Julio 2 (RR=0,55). En el otro extremo, la localidad de mayor RR fue Arrecifes 2 (RR=0,84). En 8 (13) localidades, los máximos rendimientos se alcanzaron cuando se aplicó NPS (Tabla 5).

B.2. Respuesta al agregado de PN

Para estudiar la respuesta a estos nutrientes se tomaron los factores en dos niveles (P0 y P20) y (N0 y N150) analizando su interacción. Considerando toda la red, se determinó efecto significativo de Sitio, P y N. No se determinó interacción P*N ni P*Sitio. En cambio, la respuesta a N sí varió entre sitios (Tabla 6). Este comportamiento se manifestó de igual manera analizando cada una de las campañas por separado. Así, la respuesta a N estaría afectada por el ambiente productivo, mientras que la respuesta a P sería menos dependiente del efecto sitio.

Cuando se analizaron las localidades en forma individual, sobre nueve sitios, se determinó efecto significativo de P en cuatro, efecto de N en siete e interacción P*N en otras dos localidades (Tabla 7). Los rendimientos observados se presentan en la Figura 4.

Tabla 6:Análisis de varianza (ANOVA)  para rendimiento del factorial P*N considerando los datos de toda la red.Valores seguidos de *,** y *** representan efecto significativo del factor evaluado o interacción (p<0,1; 0,05 y 0,01, respectivamente) n.s. indica diferencias no significativas por efecto de tratamiento.

Se logró obtener una relación entre los rendimientos relativos (RR) de los testigos (N0) y los tratamientos fertilizados (N150) con la disponibilidad inicial de N (suelo + fertilizante). A estos datos se le sumaron los resultados obtenidos en otras redes de ensayo conducidas por nuestro grupo de trabajo para ampliar el universo de análisis (Ferraris et al, 2007 a; c.). De acuerdo a la función ajustada, se podría obtener un RR de 0,90 y 0,95  con una disponibilidad de entre 128 y 165 kgN ha-1, respectivamente (Figura 4).

Figura 4: Relación entre los rendimientos relativos (N0 / N150) y la disponibilidad inicial de nitrógeno (suelo + fertilizante) para los datos de la red, a los cuales se le sumaron los de redes zonales anteriores. Red de fertilización en Maíz, EEAs Pergamino y General Villegas, campañas 2006/07 y 2007/08.

Utilizando los valores de respuesta absoluta se puede graficar la eficiencia en función de la dosis o la disponibilidad inicial de N. A los valores de Junio 2008, sería necesario obtener al menos 9 kg maíz : kg N aplicado para que la fertilización nitrogenada fuese rentable. Esta eficiencia se alcanzaría con una dosis aplicada como fertilizante de 180 kg Nha-1 (Figura 5). La fertilización nitrogenada sería así rentable en todo el rango de dosis incluido en este análisis.

Figura 5: Eficiencia de la fertilización nitrogenada en función de la dosis de N aplicada como fertilizante a la siembra. La flecha indica la eficiencia marginal para amortizar los costos de fertilización. Nitrógeno =1300 U$S/ha, Maíz $530 /ha, gastos de comercialización 15 %. Red de fertilización en Maíz, EEAs Pergamino y General Villegas, campañas 2006/07 y 2007/08,  a los cuales se le sumaron los de redes zonales anteriores.

B.3. Efecto de la forma de aplicación de P.

En diez localidades se comparó la aplicación de P bandeado y al voleo con un testigo. En solo dos sitios se detectaron diferencias significativas entre formas de localización, siendo en Mercedes a favor de voleo y en La Trinidad a favor de P en banda. Como promedio de todos los sitios, la localización no condicionó mayormente la expresión de respuesta a P (Figura 6), a pesar de que se trabajó sobre suelos con niveles bajos a muy bajos de P disponible (Tabla 3). Por otra parte, no se observó relación entre respuesta a P y nivel de P disponible (Figura 7). Esta falta de asociación, observada en redes anteriores (Prustupa et al., 2006), explicaría en parte la ausencia de interacción Pxsitio presentada en la Tabla 6.

B.4. Respuesta al agregado de S, K y Zn
El S fue el nutriente que, fuera de PN, permitió alcanzar los mayores incrementos de rendimiento, siendo la respuesta media de 594 kg ha-1. Las diferencias entre PSN y PN fueron significativas en 3 (13) sitios. En las localidades de Arrecifes, La Trinidad, Pergamino y Chivilcoy 2 la respuesta a S no fue significativa pero sí importante en términos cuantitativos, superando a la diferencia media observada en la red (Figura 8).

Figura 8: Respuesta a Azufre (S) en las localidades de ensayo, evaluado como contraste entre PN y PNS. La cifra sobre las columnas representa la diferencia de rendimiento entre ambos tratamientos. Valores seguidos de *,** y *** representan efecto significativo del factor evaluado (p<0,1; 0,05 y 0,01, respectivamente) n.s. indica diferencias no significativas por efecto de tratamiento. Red de fertilización en Maíz, EEAs Pergamino y General Villegas, campañas 2006/07 y 2007/08.

La respuesta a K fue significativa en 3(10) localidades, siendo estas 9 de Julio, General Villegas y Junín. Además, fue cuantitativamente importante en la localidad de Mercedes (Figura 9). Los sitios con respuesta significativa se caracterizaron por su textura franco-arenosa.

Por otra parte, si se retiran del análisis dos sitios con respuesta negativa importante y, a la vez, poco explicable, se observa una promisoria asociación entre la respuesta a K y el rendimiento del tratamiento (Figura 10). Es posible que bajo una situación de alta demanda por parte del cultivo, el suelo no lograra abastecerlo en ausencia de fertilización, aún conteniendo una dotación suficiente de K. Una tendencia en igual sentido observaron Salvagiotti et al., (2006), en una red con diferencias significativas en sólo 1 (19) sitios.

Figura 9: Respuesta a Potasio (K) en las localidades de ensayo, evaluado como contraste entre PN y PNK (SAdA, Mer, LT, NJ) o PNS y PNSK (GV, Arr2, Pe, SAdA2, Jun y NJ2). La cifra sobre las columnas representa la diferencia de rendimiento entre ambos tratamientos. Valores seguidos de *,** y *** representan efecto significativo del factor evaluado (p<0,1; 0,05 y 0,01, respectivamente) n.s. indica diferencias no significativas por efecto de tratamiento. Red de fertilización en Maíz, EEAs Pergamino y General Villegas, campaña 2006/07.

Por último, la respuesta a Zn fue significativa en 3 (12) sitios, Chivilcoy, La Trinidad y 9 de Julio. Además, se observó una diferencia de rendimiento por sobre el promedio en Mercedes y Chivilcoy 2. Esto confirma resultados anteriores obtenidos por nuestro grupo de trabajo (Ferraris et al., 2007.b), posicionando al Zn como uno de los nutrientes no tradicionales con mayor expectativa de respuesta.

Figura 6: Respuesta a Zinc (Zn) como tratamiento de semilla en las localidades de ensayo, evaluado como contraste entre PN y PNZn (SAdA, Mer, Ch, LT, NJ) o PNS y PNSZn (GV, Arr2, Pe, SAdA2, Jun, Ch2 y NJ2). La cifra sobre las columnas representa la diferencia de rendimiento entre ambos tratamientos. Valores seguidos de *,** y *** representan efecto significativo del factor evaluado (p<0,1; 0,05 y 0,01, respectivamente) n.s. indica diferencias no significativas entre tratamientos. Red de fertilización en Maíz, EEAs Pergamino y General Villegas, campañas 2006/07 y 2007/08.

Conclusiones:
*Los resultados obtenidos muestran efectos positivos de la fertilización en todas las localidades. Con diferencia entre sitios, se determinaron respuestas a todos los nutrientes evaluados, inclusive aquellos que habitualmente no son incluidos en lo esquemas de fertilización como K o Zn. Esto muestra la importancia de la nutrición como herramienta para obtener altos rendimientos, y la necesidad de reconocer y diferenciar ambientes para su correcto manejo.

Autores: (Orden alfabético): Ings Agrs H. Barosela (AER Mercedes), M. Barraco (EEA General Villegas), J.J. Cavo (AER Junín), E. Cassina (AER Bragado), L. Couretot (Desarrollo Rural Pergamino), G. Ferraris (Desarrollo Rural Pergamino), E Lemos (AER Junín) M. López de Sabando (AER San Antonio de Areco), A. Martín (Agencia de Proyecto Chivilcoy), F. Mousegne (AER San Antonio de Areco, coordinador del Proyecto Agrícola), A. Paganini (AER Zárate), R. Pontoni (AER Arrecifes), R. Solá (AER Arrecifes), G. Tellería (AER Junín), L. Ventimiglia (AER 9 de Julio)