Contenido de agua en el suelo, absorción de nutrientes y respuesta a la fertilización del girasol: Un caso de estudio

Javier D. Scheiner y Raúl Lavado
Departamento de suelos, Facultad de Agronomía, Universidad de Buenos Aires, Avenida San Martín 4453, 1417

El Girasol es considerado tolerante a la sequía debido a su sistema radicular. En Argentina, la disponibilidad de agua y nutrición mineral son los principales factores que determinan el rendimiento. Se evaluó el comportamiento de un híbrido de girasol (Paraíso 5) fertilizado en un período de sequía. El experimento fue llevado a cabo en un Haplustol típico localizado al oeste de la provincia de Buenos Aires (América). Los datos de suelo fueron: pH (suelo:agua 2:5), 6.2; P disponible (Bray), 18 ppm; C orgánico (Walkley-Black), 1.8% y los contenidos de nitrato más amonio a la siembra en 0-60 cm: 120 kg N/ha. Los seis tratamientos fueron: 1) testigo (N0), 2) 150 (N150) 3) 300 (N300) kg de N disponible (del suelo más fertilizante), y los tratamientos 4, 5 y 6 incluyen las mismas dosis de nitrógeno suplementado con otros macro (M) (P, S, K, Ca y Mg) y micronutrientes (M), (B, Mn, Mo y Zn). Se midió área foliar (30, 42, 60 y 94 días luego de la siembra-DDS-), biomasa aérea (60 DDS) , biomasa de las raíces (60 DDS hasta los 30 cm de profundidad a intervalos de 10 cm) y los componentes del rendimiento. En biomasa aérea y granos se analizaron: N, P, S, K, Ca, Mg, B, Cu, Fe, Mn y Zn. El contenido de agua en el suelo hasta 1.2 m de profundidad fue medido periódicamente. A la siembra, la humedad del suelo fue adecuada, pero durante los primeros dos meses, el contenido de agua del suelo fue cercano al punto de marchitez permanente. El área foliar varió significativamente a partir de 60 DDS atribuible al N, en cambio la biomasa aérea no varió significativamente entre los tratamientos. Las raíces se localizaron en los primeros 10 cm y caían abruptamente a mayores profundidades. El mayor rendimiento en grano resultó desde las altas dosis de N, pero no fueron afectados por los otros nutrientes (Figura 1). El contenido de aceite, el numero de granos por capítulo y el peso de mil granos no fue afectado por los tratamientos. La composición química de la paja mostró diferencias significativas en la concentración de N, P, S y Mn. En grano, solo el porcentaje de N aumentó como respuesta a la fertilización. El cultivo absorbió mas nutrientes durante la primera mitad de su ciclo y se corresponde con los períodos de sequía. Aparentemente las raíces son capaces de absorber agua desde las mayores profundidades mientras que absorben los nutrientes desde las capas superficiales del suelo. Esta característica podría ser la estrategia de respuesta a la fertilización bajo sequía.

Scheiner, Javier D., and R. Lavado. 1999. Soil water content, absorption of nutrient elements, and responses to fertilization of sunflower: A case study. Journal of Plant Nutrition, 22(2): 369-377.

Expansión del área foliar y la producción de asimilados en girasol cultivado bajo condiciones de bajo nivel de fósforo

Daniel Rodríguez¹,⁴, M. M. Zubillaga¹, E. L. Ploschuk², W. G. Keltjens³, J. Goudriaan⁴ y R. S. Lavado^1
1Fertilidad y Fertilizantes, Facultad de Agronomía U.B.A. Av. San Martín 4453, Buenos Aires (1417), Argentina, 
² I.F.E.V.A. Facultad de Agronomía U.B.A., 
³ Sub-department of soil Science and Plant Nutrition, Wageningen Agricultural University, Dreijenplein 10, 6703 HB, Wageningen, y 
⁴Sub-department of Theoretical Production Ecology, Wageningen Agricultural University, P.O. Box 430, 6700 AK, Wageningen, The Netherlands

Reducciones en el área foliar y el crecimiento de las plantas de girasol como consecuencia de las limitaciones de fósforo han sido atribuidas al efecto directo de la deficiencia de fósforo sobre la tasa de expansión foliar y la reducción de asimilados para el crecimiento. La asimilación de fotoasimilados por la canopia y la expansión del área foliar son dos procesos interrelacionados. Se utilizaron técnicas experimentales y de simulación para identificar y estudiar su importancia en la determinación del área foliar en el girasol, creciendo bajo condiciones de deficiencias de fósforo. La experiencia 1 fue realizada a campo, en Buenos Aires, Argentina, y la experiencia 2 se realizó en invernáculo en Wageningen, Holanda. En ambos experimentos se estudió el efecto de la adición de P al suelo sobre la aparición de hojas, expansión foliar, acumulación de materia seca y fotosíntesis foliar en situaciones de plantas sin estrés hídrico en macetas con deficiencias en fósforo del suelo. Antes de la siembra se agregó a las macetas el equivalente de superfosfato en un rango de dosis de 0 a 600 kg/ha. La deficiencia de fósforo retrasó la aparición de las hojas aumentando el valor del filocromo hasta 76%. La tasa de expansión foliar durante la fase linear de expansión foliar (LER) se redujo cerca del 74 % con respeto a las plantas con altas dosis de fósforo. La deficiencia de fósforo redujo alrededor de 50% la tasa de saturación lumínica fotosintética por unidad de área foliar (AMAX) en las hojas recientemente expandidas, mientras que en los niveles bajos de inserción de hojas en la canopia, AMAX fue reducida cerca del 85 % cuando se compara con plantas con altas dosis de fósforo. La deficiencia de fósforo también reduce la duración de la fase linear de expansión foliar cerca de ocho días. Los valores del LER se relacionaron (r=0.56, P<0.05) con la concentración media de fósforo en todas las hojas (Hojas P%) y no con la concentración de fósforo en la hoja individual donde el LER fue determinado (r=0.22, P<0.4) sugiriendo que bajo deficiencias de P la expansión foliar individual no fue regulada probablemente por la concentración de P total en la hoja. Los valores de AMAX de hojas individuales fueron relacionados (r = 0.79, P< 0.01) con la concentración del fósforo total en la correspondiente hoja (Hoja P %). LER mostró una relación hiperbólica con el nivel Hojas P % (R2=0.94, P<0.01, n = 13) que se satura al 0.14%. AMAX mostró una relación hiperbólica con Hoja P % (R2=0.73, P<0.01, n=53) que se satura con valores de Hoja P % mayores a 0.22%. Un modelo morfogenético de desarrollo de área foliar y crecimiento fue desarrollado para cuantificar el efecto de la provisión de asimilados a nivel de canopia sobre la expansión del área foliar y estudiar los efectos de los parámetros del modelo sobre el crecimiento de plantas de girasol bajo condiciones de deficiencia de fósforo.

Rodr’guez, D. M. M. Zubillaga, E. L. Ploschuk, W. G. Keltjens, J. Goudriaan and R. S. Lavado.1998. Leaf area expansion an assimilate production iu sunflower (Helianthus annus L.) growing under low phosphorus conditions. Plant and Soil, 202: 133-147.

Requerimientos de nitrógeno en girasol y retorno de fertilizante 15N en el oeste pampeano, Argentina 

Javier D. Scheiner, Flavio H. Gutierrez-Boem, Raúl S. Lavado
Catedra de Fertilidad y Fertilizantes, Facultad de Agronomía, Universidad de Buenos Aires. Avenida San Martín 4453, 1417 Buenos Aires, Argentina

Con el propósito de excederse en la fertilización nitrogenada, las dosis de fertilizantes deberían ajustarse a los requerimientos de los cultivos. Dos campos experimentales (sitio 1 campaña 96/97 y sitio 2 campaña97/98) con girasol fueron conducidos en Rivadavia (oeste arenoso) para: (i) Cuantificar como la fertilización nitrogenada afecta el rendimiento en grano, su contenido de aceite y las plantas caídas (ii) Determinar los requerimientos de nitrógeno por unidad de rendimiento (b), el recupero del nitrógeno del fertilizante por la planta y como estos dos parámetros son afectados por la adición de N y otros nutrientes. Los suelos fueron Hapludoles típicos. Los tratamientos fueron testigo (0), 150 y 300 kg de N disponible /ha (del suelo más fertilizante) a la siembra y éstos con y sin otros nutrientes. El primer año se utilizó 15N para evaluar el recupero del fertilizante. La fertilización nitrogenada incrementó el rendimiento en grano solo en un 17% en un sitio (2) (figura 1), siendo los rendimientos en el sitio 1 mayores pero sin respuesta a la fertilización. La fertilización nitrogenada afectó la caída de plantas en un solo híbrido (Paraíso 6 y N300). Los requerimientos del nitrógeno del cultivo por unidad de rendimiento (valor b) se incrementaron desde 37 hasta 42 kg/t debido a la fertilización nitrogenada solo en el sitio donde no hubo respuesta de rendimiento (1). Por lo tanto, si una respuesta en el rendimiento es esperada, no es necesario utilizar diferentes valores b para cultivos fertilizados o no fertilizados. La reducción del contenido de aceite en la semilla debido a la adición de nitrógeno fue relativamente baja (5 - 2%, Sitio 1 y 2 respectivamente), y fue sobrecompensado por el rendimiento en grano en el sitio con respuesta (2). Los menores niveles de aceite en grano fueron relacionados con aumento en proteína. El recupero del 15N del fertilizante fue del 51%. Esta eficiencia de absorción debería ser considerada para realizar recomendaciones de fertilización. La aplicación de otros nutrientes incluido el P y el K no tuvieron influencia en el rendimiento en grano.

Figura 1: Efectos de la fertilización nitrogenada sobre el rendimiento en grano de girasol. Letras diferentes significan diferencias significativas entre tratamientos de nitrógeno dentro del sitio. (DMS, P<0.05)

Scheiner, J. D., F. H. Gutierrez-Boem, and R. S. Lavado. 2002. Sunflower nitrogen requirement and 15N fertilizer recovery in Western pampas, Argentina. 2002. European Journal of Agronomy 17: 73-79.

Efectos de la fertilización fosforada y nitrogenada sobre el consumo de nitrógeno y rendimiento del girasol

M.M. Zubillaga, J.P. Aristi y R.S. Lavado
Cátedra de Fertilidad y Fertilizantes, Facultad de Agronomía, Univ. Buenos Aires, Av. San Martín 4453, 1417

Se conoce poco sobre el efecto combinado de la fertilización con fósforo y nitrógeno (N-P) sobre los requerimientos de N en girasol. Este estudio evaluó los efectos de variados niveles de nitrógeno y fósforo, como así también su interacción, sobre los requerimientos de nitrógeno, rendimiento y eficiencia aparente de utilización de N bajo condiciones de campo. El diseño fue en bloques en parcelas divididas e ensayos conducidos en el centro oeste de la región pampeana (Bragado y Carlos Casares) en Argentina. Cuatro niveles de nitrógeno (0, 46, 92 y 138 kg N/ha) y tres niveles de fósforo (0, 12 y 40 kg de P/ha) fueron aplicados a dos hapludoles típicos en dos campañas (1997-98 y 1998-99). El consumo de N y el contenido de N-NO3- del suelo fueron determinados en las etapas de desarrollo V7, R5 y R9. El rango de rendimiento de girasol fue de 2.5 a 5 t/ha. Los rendimientos de girasol en el segundo año fueron significativamente mayores debido a las mejores condiciones de crecimiento (tabla 1). Se encontró que el girasol responde a altas dosis de N cuando se relaciona con altas dosis de P. El índice de cosecha fue igual para ambas estaciones de crecimiento (0.31), por lo tanto no hubo un efecto de interacción P-N. El total de los requerimientos de nitrógeno en grano fue alrededor de 45 kg N/t, y este resultado sugiere que no es necesario utilizar diferentes requerimientos de nitrógeno (parámetro b) para la fertilización de cultivos cuando es esperable una respuesta. Para lograr el 100% del máximo rendimiento un suplemento de N (suelo más fertilizante) de 181 kg de N/ha en P40 fue necesario. Sin embargo en P0, los máximos rendimientos fueron alrededor del 80% del máximo rendimiento con un suplemento de N (suelo más fertilizante) de 164 kg de N/ha. La aplicación de P incrementaría la eficiencia aparente de la suplementación con nitrógeno.

Tabla 1: Efecto de la estación de crecimiento sobre el rendimiento en grano

Zubillaga, M.M., J.P. Aristi and R.S. Lavado. 2002. Effect of phosphorus nitrogen fertilization on sunflower (Hleiantus annus L. ). Nitrogen uptake and yield. Agronomy & Crop Science 188: 267-274 .