Corn is one of the key crops for no-till rotations in Argentina. Nitrogen (N) is the most yield-limiting nutrient for no-till corn. Developing N fertilization diagnostic tools has been a challenge for soil scientists. Twenty three experiments were conducted during four years in small plots and replicated field strips to evaluate corn response to N under no-till management in the northern Pampas of Argentina. Soil samples were taken before planting and at V6 growth stage. Ear leaf, cornstalk and grain samples were taken at silking, physiological maturity, and harvest, respectively.

Treatments were 1) Control, 2) PS, 3) PS + 47 kg de N ha^-1, 4) PS + 98 kg de N ha^-1, 5) PS + 148 kg de N ha^-1, and 6) PS + 197 kg de N ha^-1. Significant yield responses to N were found in 19 sites and varied from 3 to 40%. Average yield was of 8834 kg ha^-1 for the control, and 12645 kg ha^-1 for the highest N rate. Corn yields of 10000 kg ha^-1 were obtained with soil NO₃–N availability of 60 to 110 kg ha^-1 at planting (60-cm depth). Soil NO₃–N critical levels at V6 were 19 mg kg^-1 for the 20-cm depth. Ear leaf, cornstalk, and grain N critical levels were 2.3% N, 400 mg kg^-1 N-NO₃, and 1.4% N, respectively. The tested diagnostic tools were found to be useful N sufficiency indicators. Appropriate rates will improve economic benefits to farmers.

Palabras clave: maíz, fertilización, nitrógeno, siembra directa. Corn, fertilization, nitrogen, no-tillage

INTRODUCCION 

El maíz es uno de los cultivos clave para las rotaciones en siembra directa (SD) en Argentina. La eficiencia de uso del agua y el fertilizante son dos de las herramientas más importantes en sistemas de producción que optimizan el rendimiento de maíz, especialmente en ambientes con una larga historia de agricultura continua. El nitrógeno (N) es el nutriente requerido en mayor cantidad por el cultivo de maíz, principalmente controlando la producción de biomasa, y es el que más limita el rendimiento en SD.

Se pueden obtener aumentos significativos de rendimiento con dosis adecuadas de fertilizante nitrogenado, cuando otros factores limitantes de rendimiento son controlados. El N es siempre el nutriente con mayores dificultades para realizar recomendaciones precisas y esto es principalmente debido a su dinámica, y a su movilidad en el suelo y en la planta. El desarrollo de herramientas de diagnóstico para fertilización nitrogenada ha sido un desafío para los especialistas en fertilidad de suelos.

El objetivo de este estudio fue evaluar el estado nutricional del maíz en presiembra, V6, R1, R6 y cosecha, y desarrollar un diagnóstico y recomendación para la fertilización nitrogenada en SD en la Región Pampeana Norte.

MATERIALES Y MÉTODOS 

Se establecieron ensayos en franjas en 6 lotes en 2001 y en 4 lotes en 2002 y ensayos en parcelas en 3 lotes en 2002, en 4 lotes en 2003 y en 6 sitios en 2004. Los sitios estaban ubicados en las provincias de Córdoba, Entre Ríos y Santa Fe.

El cultivo antecesor fue trigo/soja de segunda en SD en todos los lotes. Las unidades experimentales fueron franjas de 10 a 30 m de ancho y 300 a 1000 m de largo, y las parcelas de 4.2 a 4.9 m de ancho y 8 m de largo. El diseño experimental fue en bloques completamente aleatorizados con 3 (franjas) o 4 (parcelas) repeticiones.

Los tratamientos de fertilización fueron incorporados antes de la siembra (Agosto-Septiembre). Los tratamientos fueron 1) Testigo, 2) PS, 3) PS + 47 kg de N ha-1, 4) PS + 98 kg de N ha-1, 5) PS + 148 kg de N ha-1, y 6) PS + 197 kg de N ha-1.

Urea granulada, fosfato monoamónico (PMA) y sulfato de calcio (yeso agrícola con 18% de S), fueron usados como fuente de fertilizante para N, P y S. Las prácticas de manejo general de cultivo (control de malezas, fecha de siembra, híbridos, etc.) fueron las recomendadas para cada región agrícola.

MUESTREO DE SUELOS

Muestras de suelo compuestas (15 submuestras) fueron tomadas en dos momentos: 1) Previo a la siembra (1 a 5 días) a lo largo de todas las franjas y en cada repetición de las parcelas, y 2) En el estado de crecimiento V6 en cada franja y parcela. La disponibilidad de N-NO3 fue determinada hasta los 60 cm de profundidad, en ambos momentos. N total, S-SO4, P, Materia Orgánica, pH, Capacidad de Intercambio Catiónico y otros nutrientes (K, Mg, Ca, Na, Zn, Mn, Cu, Fe y B) fueron determinados a 20 cm de profundidad y solo en el muestreo previo a la siembra.

MUESTREO DE TEJIDO

Muestras compuestas de hoja de la espiga (30 hojas), base de tallos (15 tallos) y grano (excepto en el primer año) fueron tomadas en R1 (antesis), R6 (madurez fisiológica) y cosecha, respectivamente, en todas las franjas y parcelas para determinar la concentración de N en todos los tejidos.

Las franjas fueron cosechadas con cosechadoras convencionales y el rendimiento fue medido pesando el grano al final de cada franja. El rendimiento en las parcelas fue determinado mediante cosecha manual de segmentos en los dos surcos centrales de cada parcela (6.3 m2), y fueron ajustados a un contenido de humedad de 145 g kg-1.

Con los resultados de las variables para cada sitio experimental, se realizaron ANVA. Se hicieron correlaciones entre el rendimiento de maíz y el N a la siembra (N del suelo (60 cm) más N el del fertilizante), N-NO3 en el suelo a 20 cm en V6, N en la hoja de la espiga en R1, y N-NO3 en la base del tallo en R6.

RESULTADOS Y DISCUSION

Se observaron respuestas significativas de rendimiento (P<0.05) en 19 de los 23 sitios, las cuales variaron de 3 a 40%. El rendimiento promedio fue de 8834 kg ha-1 para el Testigo (4638 a 12964 kg ha-1), y de 12645 kg ha-1 para la mayor dosis de N (7469 a 17988 kg ha-1). 

Rendimientos de maíz de 10000 kg ha-1 fueron obtenidos con una disponibilidad que varió entre 60 y 110 kg de N ha-1 a la siembra (0-60 cm de profundidad) dependiendo de los años (Fig. 1). La correlación entre el N en el suelo a la siembra y el rendimiento fue lineal para el primer (R2=0.42) y segundo año (R2=0.37), y cuadrática para el tercer (R2=0.23) y cuarto año (R2=0.47). Variaciones importantes en las precipitaciones de los años del estudio pueden explicar las diferencias de correlación.

Figura 1. Relación entre el rendimiento de maíz y el N a la siembra (N en el suelo (60 cm.) + N del fertilizante) para las campañas 2001/02, 2002/03, 2003/04 y 2004/05 

Las concentraciones críticas de N-NO3 en suelo en el estado de crecimiento V6 por encima de las cuales no se observaron diferencias significativas de rendimiento fueron de 19 mg kg-1 para 20 cm de profundidad (Fig. 2). Sin embargo, algunos sitios tuvieron N-NO3 en el suelo por encima del umbral y rendimientos relativos que variaron entre 55 y 80%. 

Esto puede ser explicado por precipitaciones superiores al promedio en esos escenarios, que pudieron haber producido lavado de N-NO3 por debajo de la zona radicular, después del muestreo de suelos en el estado de crecimiento V6. Sainz Rozas et al. (2000) encontraron concentraciones críticas superiores en el Sudeste de Buenos Aires.

Figura 2. Relación entre el rendimiento relativo de maíz y N-NO3 en el suelo a 20 cm de profundidad en V6

Las concentraciones críticas de N en hoja de la espiga, base del tallo y grano fueron 2.3% de N (Fig. 3), 400 mg kg-1 de N-NO3 (Fig. 4) y 1.4% de N (datos no mostrados), respectivamente. Estas concentraciones son similares a las encontradas por otros autores en el cinturón maicero norteamericano (Binford et al., 1992; Cerrato and Blackmer, 1990; Cerrato and Blackmer, 1991). Las herramientas de diagnóstico evaluadas fueron útiles indicadores de la suficiencia de N.

Figura 3. Relación entre el rendimiento relativo de maíz y la concentración de N en la hoja de la espiga en R1

Figura 4. Relación entre el rendimiento relativo de maíz y la concentración de N-NO3 en la base del tallo en R6

La correlación entre la dosis de N aplicado en pre-siembra y el análisis de N-NO3 en el suelo en V6 (no mostrado) determinó que son necesarios 12.8 kg de N ha-1 para incrementar 1 mg kg-1 en el suelo a 0-20 cm de profundidad. 

Estos valores son similares a los reportados por Blackmer et al. (1997) en Iowa (EE.UU.). Esta información junto con las concentraciones críticas de N-NO3 en el suelo pueden ser usados para realizar recomendaciones de fertilización nitrogenada más precisas. El uso de dosis apropiadas mejorará los beneficios económicos para los productores y reducirá el riesgo de contaminación.

CONCLUSIONES

El maíz en SD respondió a la fertilización nitrogenada en 19 de los 23 sitios experimentales.

Se estimó una disponibilidad que varió entre 60 y 110 kg N-NO3 ha-1 a 0-60 cm de profundidad en pre-siembra para alcanzar rendimientos de maíz de 10000 kg ha-1.

La concentración crítica de N-NO3 en el estado de crecimiento V6 fue 19 mg kg-1 para la profundidad de 0-20 cm.

Las concentraciones críticas de N en hoja de la espiga, base del tallo y grano fueron 2.3% de N, 400 mg kg-1 de N-NO3 y 1.4% de N, respectivamente.}

AGRADECIMIENTOS

A Profertil SA por la financiación de estos ensayos.

A todos los productores que facilitaron sus establecimientos para la realización de las experiencias.

A todos los técnicos, por el seguimiento de los ensayos.

BIBLIOGRAFÍA

• Binford, G.D., A.M. Blackmer, and B.G. Meese. 1992. Optimal concentrations of nitrate in cornstalks at maturity. Agron. J. 84:881-887.

• Blackmer, A.M., R.D. Voss, and A.P. Mallarino. 1997. Nitrogen fertilizer recommendations for corn in Iowa. Pm 1714. Iowa State University Extension.

• Cerrato, M.E., and A.M. Blackmer. 1990. Relationships between grain nitrogen concentrations and nitrogen status of corn. Agron. J. 82:744-749.

• Cerrato, M.E., and A.M. Blackmer. 1991. Relationships between leaf nitrogen concentrations and the nitrogen status of corn. J. Prod. Agric. J. 4:525-531.

• Sainz Rozas, H., H.E. Echeverria, G.A. Studdert, and G. Dominguez. 2000. Evaluation of presidedress soil nitrogen test for no-tillage maize fertilized at planting. Agron. J. 92:1176-1183.