Cubiertas las deficiencias de fósforo, el nutriente más crítico para el maíz es el nitrógeno (N), por la combinación de altos requerimientos por parte de la planta y la limitada oferta desde el suelo.
La deficiencia de N afecta la expansión foliar, la síntesis y acumulación de materia seca y el rendimiento del cultivo. Paralelamente, la deficiencia
de N afecta la cantidad de ramificaciones de las raíces, limitando la captación de otros nutrientes. Por otro lado, el exceso de N provoca una baja eficiencia de uso del nutriente, encareciendo los costos de producción y poniendo en peligro la calidad del ambiente. Estos antecedentes alertan sobre la necesidad de desarrollar metodologías de diagnóstico de los requerimientos de N y del estatus nitrogenado del cultivo, a fin de poder realizar un uso eficiente de
los fertilizantes nitrogenados. Por lo tanto, en esta presentación se consideró de interés discutir distintas alternativas para efectuar el diagnóstico y el monitoreo de la nutrición nitrogenada del cultivo de maíz
1) Balance entre la oferta y la demanda de nitrógeno
El diagnóstico de los requerimientos de elementos móviles en el suelo como el nitrógeno (N) puede ser establecido analizando el balance entre la demanda y la
oferta en el sistema suelo-planta (Meisinger, 1984). Para ello se debe cuantificar la cantidad del nutriente disponible al momento de la siembra del cultivo y el eventual aporte durante el ciclo del mismo a partir de la fracción orgánica del suelo. Además, se debe determinar la magnitud de las pérdidas por diferentes mecanismos desde el suelo (volatilización, desnitrificación y lixiviación). A pesar de los trabajos realizados hasta el presente (Sainz Rozas et al, 1997), no se
cuenta con información que permita cuantificar la magnitud de estas pérdidas para diferentes ambientes de la región pampeana.
Una alternativa ante la imposibilidad de determinar las pérdidas del sistema es considerar la eficiencia con que cada una de las fuentes de N es aprovechada por los cultivos. Esto puede ser determinado en forma directa con el empleo de isótopos estables de N (15N) o en forma indirecta por el método diferencial.
En general los requerimientos de N para un cultivo se pueden expresar mediante la siguiente ecuación:
Nfer =[bY - (Nin x Efin) - (Nmin x Efmin)]/ Effer
Donde: Nfer = N aportado por los fertilizantes, b= N absorbido por unidad de producción, Y= objetivo de rendimiento, Nin= contenido de N mineral del suelo a la siembra del cultivo, Nmin= N mineralizado durante el desarrollo del cultivo, Efin =
eficiencia de utilización de Nin. Efmin= eficiencia de utilización de Nmin y Effer= eficiencia de utilización de Nfer.
A los fines de orden práctico, los valores de eficiencia para el N inicial y el proveniente de los fertilizantes podrían considerarse similares y cercanas al 50% (valores no publicados), mientras que la eficiencia de utilización del N mineralizado es mayor. Los valores de b, pueden variar desde 1,4 a 2,0 kg N/qq
de maíz (Meisinger, 1984; Uhart y Echeverría, 2000).
El Nin se basa en la evaluación de los nitratos presentes en el suelo a profundidades que oscilan entre 60 y 100 cm, a la siembra del cultivo. La determinación de Nin en presiembra es fundamentalmente una medida de los nitratos residuales, por lo que resulta de utilidad cuando la lixiviación de nitrato en el período previo a la siembra no es de magnitud y la mineralización en el periodo
posterior a la siembra no es importante. Es decir cuando se producen condiciones en las que aumenta la variabilidad de los nitratos a la siembra. Esta determinación ha sido recomendada y es utilizada en regiones subhúmedas de EUA (Bundy et al., 1992) y de la Región Pampeana (Gambaudo y Fontanetto, 1996). Sin embargo, no ha demostrado ser en si misma un método de diagnóstico preciso para el sudeste bonaerense (García y Fabrizzi, com. pers.).
El Nmin es factible estimarlo mediante modelos que integran información de temperatura y humedad de suelo, durante el estadío de desarrollo del cultivo, con los valores de N mineralizado en laboratorio (Echeverría y Bergonzi, 1995). El potencial de mineralización del suelo puede estimarse a partir de incubaciones cortas en anaerobiosis (Echeverría et al., 2000), la que constituye una herramienta complementaria promisoria (Calviño y Echeverría, 2000).
La incompleta información disponible sobre los procesos mencionados y la falta de validación para la región pampeana de estos balances de N, impiden al presente proponer métodos de diagnóstico basados exclusivamente en este método de diagnóstico, para ser llevados a la práctica. No obstante, es una herramienta clave para poder establecer una primera aproximación de las dosis de N a aplicar.
2) Concentración de nitrato en suelo a las seis hojas del maíz.
En zonas de EUA con similares características de clima y suelo a las de la región pampeana húmeda, se ha implementado el diagnóstico de los requerimientos de N en maíz evaluando el contenido de las formas minerales en el suelo durante el estadío vegetativo. El mismo se basa en la determinación del contenido de N bajo la forma de nitrato, en los primeros 30 cm de suelo al estadío de seis hojas (V6) del cultivo de maíz (también conocido como preescardillo). Este método se
fundamenta en que los nitratos en dicho momento representan no sólo el N mineral presente a la siembra del cultivo, sino también el aporte por mineralización y las pérdidas de N, para las condiciones ambientales y de manejo de cada lote en particular. Además, es de destacar que hasta el estadío de 4 a 5 hojas, la cantidad de N absorbido por el cultivo es muy baja.
En EUA, los rendimientos máximos se alcanzan con concentraciones de N bajo la
forma de nitrato en suelo en preescardillada que varían entre 12 y 25 ppm según la región. En suelos de Entre Ríos, Melchiori et al. (1996) encontraron niveles críticos de 17,4 ppm en los primeros 40 cm de profundidad. En Balcarce se ha determinado un umbral que oscila entre 15 y 24 ppm, correspondiendo los menores valores a cultivos de secano y los mayores para cultivos bajo riego y siembra directa. Se ha determinado una estrecha relación entre el rendimiento
máximo y la concentración de N-nitrato necesaria para lograr el 95% del rendimiento máximo (Sainz Rozas et al., 2000) por lo tanto, es factible definir en función del rendimiento objetivo el umbral de N-nitrato en V6 a emplear.
Los resultados comentados permiten concluir que este método es un excelente complemento al método del balance de N a la siembra del cultivo.
3) Determinaciones en planta
a) Concentración de N en diferentes órganos de la planta
La concentración de N en la biomasa aérea o en las hojas, tallos o granos es un elemento diagnóstico que ha sido considerado por numerosos autores. Se emplean habitualmente diferentes métodos para interpretar los análisis de material vegetal: el de la denominada concentración crítica, que se define como la concentración que se relaciona con una caída en el rendimiento del 10%, o cuando
aparecen síntomas visibles de deficiencia y el de rango de suficiencia, que se define como el rango de concentración desde el crítico y el punto en el que se produce toxicidad por exceso del elemento en la planta (Jones, 1998). De acuerdo al momento del ciclo en que se haga el muestreo, el tipo de análisis puede ser útil para decidir las necesidades de fertilización durante la estación de crecimiento o
bien evaluar a cosecha si hubo deficiencias o excesos de N, con el objetivo de replantear la fertilización para el próximo cultivo.
En maíz, la determinación de la concentración de N en la hoja que envuelve la espiga es el órgano más comúnmente utilizado para el análisis de tejido. No obstante, la determinación en tallo y en grano también han sido utilizados para monitorear la nutrición nitrogenada del cultivo. En tal sentido, la concentración
crítica de N determinado en hoja en V6 y a los 15 días prefloración fue de 2,8% y de 2,4%, respectivamente, en tallo a los 15 días prefloración fue de 1,3% y en tallo y en grano a la cosecha fue de 0,35 y 1,2% de N, respectivamente (Uhart y Echeverría, 2000). Los rangos de suficiencia de N en hoja en momentos cercanos a la floración, oscilan entre 2,75 y 3,5 % (Jones, 1998). Resultados preliminares obtenidos en la zona de Pergamino coinciden con los umbrales mencionados. No
obstante, la concentración de N en hoja opuesta a la espiga en floración, no ha demostrado suficiente sensibilidad ante cambios importantes en la cantidades N absorbidas por el cultivo (Goldman, 1999).
Los valores presentados permiten diagnosticar y monitorear deficiencias severas de N en maíz.
b) Concentración de nitrato en la base del tallo
En maíz, la concentración de nitrato tiende a incrementarse linealmente en la base
de los tallos cuando la dosis de fertilización supera a aquella necesaria para alcanzar los rendimientos máximos. Las determinaciones en V6 ó V12 permitirían realizar aplicaciones demoradas de N. Actualmente se cuenta con información preliminar sobre umbrales críticos o de suficiencia de nitrato en base de tallo desde V6 a R3 que requiere ser validada (Herfurth et al., 1997, González Montaner et al., 1992).
La determinación de la concentración de nitrato en la porción basal del tallo de maíz en la madurez permite diagnosticar los eventuales excesos de N durante el desarrollo del cultivo, puesto que refleja los factores que influencian tanto la oferta como la demanda de N. Esta prueba permite evaluar adecuadamente el status de N del maíz en el rango que va del óptimo a los niveles de exceso, ya que en los niveles de deficiencia presenta menor sensibilidad (Blackmer y
Mallarino, 1997). Cuando las concentraciones de N bajo la forma de nitratos en los tallos fueran inferiores a los 700 ppm (mg kg-1), es probable que el suministro de N fuera insuficiente para el cultivo. Entre 700 y 2000 ppm (mg kg-1) el suministro de N fue adecuado y por encima de 2000 ppm (mg kg-1), el suministro de N fue excesivo. Por lo tanto, este método es de utilidad para determinar excesos de disponibilidad de N durante el ciclo del cultivo.
c) Determinación de clorofila en hoja
El contenido de clorofila en la hoja de maíz se relaciona positivamente con la concentración de N en hoja y por lo tanto refleja el estado nitrogenado del cultivo (Schepers et al., 1992). El medidor de clorofila Minolta SPAD 502 permite evaluar indirectamente y en forma no destructiva el contenido de clorofila en hoja y por ende, el estado nutricional del cultivo a través de una rápida lectura in situ. Si bien
los valores de lectura del SPAD al estadío V6 han sido usados para separar sitios de probable respuesta al agregado de N (Jeminson y Lytle, 1996), las correlaciones entre los valores del SPAD al estadío V6 y el rendimiento del cultivo de maíz, han sido bajas. No obstante, su uso como herramienta de diagnóstico mejora en estadíos fenológicos posteriores (Blackmer y Schepers, 1995).
Por otra parte, se han determinado en ambientes sin limitaciones nutricionales
diferencias entre híbridos de hasta un 10% en las lecturas absolutas con el medidor de clorofila. Utilizando el índice de nutrición nitrogenada (INN)(cociente entre las lecturas del SPAD en la parcela en estudio y en la parcela donde el N no fue limitante), dichas diferencias se minimizaron (Fox et al.,1992).
Durante el desarrollo del cultivo los contenidos de clorofila varían y la sensibilidad de las mediciones en V5-V6 no es lo suficientemente elevada como para
diferenciar niveles contrastantes de disponibilidad de N. En momentos más avanzados del ciclo, las diferencias en la nutrición nitrogenada del maíz son adecuadamente detectadas mediante este elemento diagnóstico (Blackmer y Schepers, 1995). Para Balcarce, los valores del INN oscilaron entre 0,97-0,98, para lograr el 95% del rendimiento máximo del cultivo, tanto en 15 días prefloración como en floración y 15 días postfloración (Sainz Rozas y Echeverría, 1998). Por lo
tanto, este método es promisorio para monitorear la nutrición nitrogenada del cultivo, en estadíos posteriores a V6.
4) Recomendación de fertilización nitrogenada
Los métodos de diagnóstico discutidos permiten establecer umbrales y separar sitios con y sin probable respuesta a la fertilización nitrogenada. Para establecer las dosis a utilizar en los ambientes donde se predice respuesta es necesario
ajustar funciones que permitan estimar el aumento medio de rendimiento ante cambios de las variables diagnóstico consideradas. En general, la dispersión de puntos en la zona de respuesta a la fertilización es elevada y por lo tanto el coeficiente de determinación, o explicación del rendimiento por la variable diagnóstico, bajo. A medida que se mejora la disponibilidad hídrica, el valor de los umbrales a partir de los cuales no hay respuesta al agregado de N se incrementa
y disminuye la dispersión en la zona de respuesta al fertilizante. Asimismo, la elección del modelo de ajuste de la relación entre rendimiento relativo y la variable diagnóstico puede introducir importantes diferencias en las respuestas obtenidas y fundamentalmente en las dosis óptimas económicas calculadas (Cerrato y Blackmer, 1990).
Se propone utilizar el método del balance para determinar la cantidad de N
necesaria para el cultivo y reservar una parte de la dosis recomendada. Para luego mediante el monitoreo del contenido de N como nitrato en V6 del maíz, resolver si es necesario aplicar la cantidad reservada. En cultivos bajo riego, a partir de prefloración y hasta pasada la misma, es factible monitorear el estatus nitrogenado del cultivo por medio del contenido de clorofila en hoja. Por último, cuando se sospeche haber aplicado dosis excesivas de N, el análisis del contenido
de N como nitratos en la base de los tallos a la cosecha, podrá ayudar a confirmar dicha suposición.
En conclusión, es factible afirmar que existen una serie de alternativas para hacer un eficiente diagnóstico y monitoreo de la nutrición nitrogenada del cultivo de maíz. No obstante, más información deberá ser generada para confirmar las bondades de estas metodologías.
Autor: Hernán E. Echeverría - Unidad Integrada INTA-FCA Balcarce
Fuente: INTA Balcarce
