Resumen
Palabras clave: cultivos tropicales,
gramíneas, híbridos, nutrimentos, macroelementos.
Abstract
Inadequate management of fertilization
in corn cultivation is one of the main causes of low yields, according to
research soils have low contents of micronutrients such as zinc and boron, and
nitrogen and sulfur are present in insufficient concentrations for profitable
production, the objective of this research was to manage site-specific
nutrients in corn fertilization in the Vinces area, Ecuador, the experimental
design was applied randomized complete blocks with seven treatments and four
replications, dry matter yield, total nutrient content in the crop were
evaluated; grain yield; Nutrient agronomics: The results obtained indicated
that treatment T6 (NPKSMg) has the highest yield 5668.4 Kg ha-1 and
highest nitrogen content 126.8 Kg ha-1, surpassing the witness with
24.8 Kg ha-1 and 36.5 Kg ha-1 when this element was
omitted, the internal recovery efficiency showed that there was no antagonism
of S and K with the applied nitrogen; In addition, there was synergy with Mg,
increasing by 1.7 Kg ha-1 of grain per kilo of nitrogen applied, it
is concluded that, a complete fertilization achieves higher grain yields in Kg
ha-1 and concentrates a higher nutrient content in the corn grain
and that for the Vinces area the priority in terms of fertilization is nitrogen
Key words: tropical
crops, grasses, hybrids, nutrients, macroelements.
Introducción
El maíz (Zea mays L.) es el segundo
cultivo más importante a nivel mundial, se pronostica que para el año 2020
superará al trigo y arroz. Por lo tanto, el rendimiento de grano por unidad de
superficie podría incrementarse en los países en desarrollo, razón por la que
jugará en el futuro un papel importante en la producción de granos (Ort, 2014).
El
principal problema del maíz en Ecuador es la baja productividad con un
rendimiento promedio de 4.03 t ha-1, lo cual es significativamente
bajo en relación a otros países americanos como EEUU, Argentina y Brasil que
presentan rendimientos promedios de 10.7; 6.6 y 5.2 t ha-1,
respectivamente, (FAO, 2015). Por su parte, la provincia de Los Ríos tiene un
rendimiento promedio de 4.75 t ha-1 (MAGAP, 2016).
El
inadecuado manejo del cultivo, en especial la fertilización, es una de las
causas principales de los bajos rendimientos, donde, según investigaciones los
suelos presentan bajos contenidos de algunos micronutrientes, entre ellos el
zinc y boro, y en todos los casos el nitrógeno y azufre están presentes en
concentraciones insuficientes para sostener una producción rentable (Pincay, 2016).
El
crecimiento vegetativo y la necesidad de suplementar nutrientes al maíz, varia
apreciablemente entre lotes, épocas climáticas y años de producción (Witt, 2006) citado por Parra, 2010. Esto se debe a diferentes condiciones de crecimiento
y manejo de cultivo, diferencias en el suelo y clima que no necesariamente
pueden ser detectadas por el análisis de suelos. De allí la necesidad de
implantar una nueva metodología de diagnóstico que permita determinar las
necesidades específicas de nutrientes en los lotes de producción, esta nueva
metodología se denomina Manejo de Nutrientes por Sitio Especifico (MNSE) (Aguinaga, 2010).
El manejo de nutrientes de maíz en América tropical
puede beneficiarse de nuevos métodos para desarrollar recomendaciones de
fertilización que permitan ajustes en la aplicación de nutrientes que se
acomoden a las necesidades específicas de cada región agroclimática y que hagan
uso eficiente de los nutrientes aplicados (INIAP., 2008), al momento, las
recomendaciones de fertilización para los agricultores son muy generales y no
se relacionan con los requerimientos de nutrientes del cultivo que son
específicos para cada sitio de siembra y época del año, igualmente los suelos
erosionados son menos fértiles y producen cultivos menos vigorosos y dejan
menor cantidad de residuos y pierden paulatinamente la materia orgánica (Espinoza, 2016).
La experiencia de trabajos de campo en los últimos años ha permitido
determinar que las recomendaciones de fertilización basadas en el análisis de
suelos no logran satisfacer adecuadamente las necesidades nutritivas de los
cultivos para lograr rendimientos altos y competitivos (INIAP, 2010). El MNSE
es una alternativa que busca entregar nutrientes a la planta cómo y cuándo los
necesita, así como también una herramienta para mejorar la eficiencia de uso de
nutrientes (Espinoza., 2016).
Un manejo adecuado de nutrientes asegura una producción de calidad y
rentabilidad. Además, permite minimizar el impacto que causan los
fertilizantes en el ambiente, lo cual se puede lograr con una fertilización
para cada sitio específico, considerando la extracción de nutrientes del suelo
para el subsecuente ciclo del cultivo. Por lo antes indicado, este trabajo tuvo
por objetivo evaluar el comportamiento agronómico del cultivo de maíz en el
manejo de nutrientes por sitio específico (MNSE), determinando la concentración
de nutrientes en toda la planta.
Materiales y métodos
El trabajo de investigación se
realizó en la época de lluvias (enero-abril del 2016), en la Hacienda Santa
Bárbara, ubicada a 3.1 km. en la vía Vinces – Palestina. Se utilizó el híbrido
simple de maíz Somma, en el cual se omitieron nutrientes según el caso, tal
como observamos a continuación.
Tabla
1. Conformación de los tratamientos.
|
Tratamiento
|
Omisión
de nutriente
|
N
|
P2O5
|
K2O
|
S
|
Mg
|
|
Nº
|
Código
|
|
kg ha-1
|
|
|
|
1
|
PKSMg
|
- N
|
0
|
60
|
60
|
40
|
20
|
|
2
|
NKSMg
|
-P
|
120
|
0
|
60
|
40
|
20
|
|
3
|
NPSMg
|
-K
|
120
|
60
|
0
|
40
|
20
|
|
4
|
NPKMg
|
-S
|
120
|
60
|
60
|
0
|
20
|
|
5
|
NPKS
|
-Mg
|
120
|
60
|
60
|
40
|
0
|
|
6
|
NPKSMg
|
Óptimo
|
120
|
60
|
60
|
40
|
20
|
|
7
|
Testigo
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
Las parcelas
tuvieron una longitud de 6 m de largo por 4.8 m de ancho, dando un total de 28.8
m2, con una distancia entre parcelas 0.8 m y entre repeticiones 2
m., con un total del ensayo de 806.4 m2. Se
realizó un análisis de suelo el mismo que fue usado para realizar las
aplicaciones de los fertilizantes y determinar la variación física y químicas
del suelo.
Manejo del
experimento
En el lote
experimental se preparó con dos pases de arado, una profundidad de 0 a 20 cm. como fuentes de nutrientes se utilizó: para
el nitrógeno (urea 46 % N), que fue fraccionada en 20 % - 40 % - 40 %, la
primera aplicación se realizó al momento de la siembra, la segunda en el estado
fenológico V6 y la tercera en V10, para el fósforo (Superfosfato triple 46 %
P2O5), 70 % - 30 %, la primera a la siembra y la segunda
en estado V6, el potasio (muriato de potasio al 60 % de K2O), en
fracciones de 50 % - 50 %, la primera a la siembra y la segunda en estado V6,
azufre (azufre de mina 33 % S), magnesio (sulfato de magnesio 49 %, nitrato de
magnesio 9 % Mg), la distribución fue igual a la del potasio.
Establecimiento del cultivo
Para la siembra se utilizó espeque y se colocó una
semilla por hoyo, a una distancia de 0.8 m x 0.2 m con una población de 62,500
pl/ha, la cual se protegió con el insecticida Thiodiocard en dosis de 100 cc
por funda de semilla (16.5 kg), para el manejo de maleza se aplicó como
pre-emergente pendimentalin (Prowl) en una dosis de 3 litros por hectárea,
posteriormente se aplicó Accent (Nicosulfan), en dosis de 3 g por bomba de 20
litros, en la parcela.
Se aplicaron dos riegos en los estados
fenológicos V7 y VT, la plaga de mayor importancia económica que se presentó
fue el cogollero, se aplicó insecticida a base de Carbamato (Lannate ),
en dosis de 1 l/ha., la cosecha se la efectuó en forma manual.
Datos evaluados
Rendimiento del grano.
Composición química de la planta de maíz
Se enviaron muestras del grano y residuos
de cosecha de maíz (tusa, tallos, hojas y cascara) de los tratamientos al
laboratorio del Instituto Nacional Autónomo Investigaciones Agropecuario
(INIAP) para su respectivo análisis, los cuales fueron finalmente transformados
a Kg.ha-1, el contenido total de nutrientes en el cultivo, se obtuvo
basado en el contenido total en el cultivo de maíz, para sus cálculos se sumó
los contenidos encontrados en grano, tusa y residuos.
Eficiencia agronómica de
nutrientes
Se obtuvo de dividir los
kilogramos de incremento en el rendimiento divido para los Kg.ha-1
de nutrientes aplicados, se utilizó la siguiente fórmula (Dobermann,
2007):
Donde:
EA =
Eficiencia Agronómica
R =
Rendimiento del cultivo con nutrientes aplicados
U =
Absorción del nutriente de la biomasa sobre el suelo a madurez fisiológica.
F =
Dosis de nutriente
Diseño experimental y
análisis estadístico
Se aplicó el diseño
experimental bloques completos al azar con siete tratamientos y cuatro
repeticiones, las variables agronómicas fueron evaluadas por medio del análisis
de varianza, para comparar las medias de los tratamientos, se utilizó la prueba
de rango múltiple de Tukey al 5 % de probabilidad estadístico, y las variables
analíticas se aplicaron medidas de dispersión como media, desviación estándar y
coeficiente de variación.
Resultados y discusión
Peso de material foliar de la
planta de maíz a la cosecha
Para la variable peso de hoja el tratamiento T3 (NPSMg
-K) presentó el mayor peso con 6,232.6 kg.ha-1, seguido del T1
(PKSMg) con omisión de nitrógeno con 5,130.2 kg.ha-1, el T2
y T6 no difirieron estadísticamente, mientras que el de menor peso correspondió T5 = NPKS con omisión de Mg con 3,897.8
kg.ha-1. Resultados inferiores fueron encontrados aplicando compost, por Cuevas
& Walter (2004), quienes lograron un peso de follaje de 3,111 kg.ha-1. Por otro lado, una combinación de fertilizantes para el suelo
y las hojas mejora la productividad y la calidad de los híbridos de maíz, lo
que indica la importancia de utilizar diversos métodos de fertilización (Ivanova
et al., 2023). Además, se ha demostrado que las prácticas de
fertilización aumentan significativamente la materia orgánica del suelo y el
contenido total de nitrógeno, con incrementos que oscilan entre el 6,10 % y el 6,39
%, según el tipo de fertilización (Jiang
et al., 2024).
El peso de tallos también difiere
estadísticamente sus resultados, el T4 (NPKMg –
S), logró el mayor peso con 14,296.8 kg.ha-1,
seguido del T6 (NPKSMg fertilización completa), con 13,836.8
kg.ha-1 y el menor peso correspondió al T7 (Testigo absoluto) con
7,152.8 kg.ha-1
Los promedios del peso de la
cascara no difieren estadísticamente sus resultados, siendo el T6 (NPKSMg fertilización completa) con 781,3 kg/ha-1 el que alcanzó el mayor peso, seguido del T5 (NPKS – Mg) con
739 kg/ha-1
y el de menor peso correspondió al T7 (Testigo
absoluto) con 642.4 kg.ha-1.
Tabla 2. Promedios para peso de hojas, tallos
y cascara de seis tratamientos de fertilización y un testigo, para un híbrido
de maíz Somma al momento de cosecha.
|
Tratamientos
|
Peso de hojas
|
Peso de tallos
(Kg ha-1)
|
Peso de cascara
|
|
T3 (NPSMg – K)
|
6,232.6 a*
|
12,734.4 b
|
656.2 a
|
|
T1 (PKSMg – N)
|
5,130.2 b
|
9, 409.7 c
|
703.1 a
|
|
T6 (NPKSMg óptimo)
|
5,112.8 b
|
13,836.8 a
|
781.3 a
|
|
T2 (NKSMg – P)
|
5,112.8 b
|
13,784.7 a
|
737.8 a
|
|
T4 (NPKMg – S)
|
4,331.5 c
|
14,296.9 a
|
720.5 a
|
|
T7 (Testigo absoluto)
|
4,201.4 cd
|
7,152.8 d
|
642.4 a
|
|
T5 (NPKS – Mg)
|
3,897.8 d
|
11,996.5 b
|
739.0 a
|
|
C.V (%)
Valor Tukey
|
3,07
336
|
2,78
745,59
|
16,20
259,41
|
En lo referente al rendimiento del grano de maíz
(figura 1), el tratamiento T6 (NPKSMg
fertilización completa), alcanzó el mayor peso con 5,668.4 kg.ha-1,
seguido del T5 (NPKS – Mg) con 5,355.9 kg.ha-1 y el
menor peso el T7 (Testigo), con 4,765.6 kg.ha-1, lo que
concuerda con Parra (2010), quien manifiesta que el déficit de nitrógeno
es un limitante en producción de granos de maíz, igualmente, existe dificultad
en recomendar dosis apropiadas de nitrógeno por las diversas transformaciones
que sufre en el suelo debido a factores climáticos y bióticos que afectan, de
forma significativa, la eficiencia de utilización de ese nutriente por la
planta (Barker, 2007)
Figura 1. Promedio
del rendimiento del grano de maíz de seis tratamientos de fertilización y un
testigo, para el híbrido de maíz Somma.
Composición química de la
planta de maíz
Contenido total de nutrientes
de la planta en el cultivo de maíz en kg.ha-1.
El tratamiento T6 (fertilización
completa), logró mayor contenido de nitrógeno con 126.8 kg.ha-1
(Tabla 3), superando con 24.8 kg.ha-1
al T7 (Testigo), y 36.5 kg.ha-1
cuando se omitió éste elemento (T1), en cuanto al fósforo la omisión
de magnesio obtuvo el mayor contenido con 91.1 kg.ha-1, siendo superior en 11.9 kg.ha-1 al tratamiento
sin fósforo (T2), y 11.1 kg.ha-1
al testigo (T7 ), en lo referente al potasio, el tratamiento T2
la omisión de fósforo logró el mayor contenido con 83.6 kg.ha-1 superando
en 9.8 kg.ha-1 al
tratamiento T3 sin éste elemento y 7.8 kg al testigo (T7),
el tratamiento de mayor contenido de azufre correspondió al testigo absoluto (T7),
con 10.7 kg.ha-1,
finalmente para el elemento magnesio, el mayor contenido se encontró en
el T5, cuando se omitió el mismo elemento.
Estos resultados difieren a los encontrados por Carrillo (2010),
quien obtuvo la mayor cantidad de N extraído por el cultivo de maíz en el
tratamiento NPKS con 108.1 kg ha-1, al respecto (Sotomayor.,
2016) manifiesta que una de las razones
de la baja eficiencia de utilización del N por la planta, se deba probablemente
a diversos procesos que sufre en el suelo por efecto de las condiciones
climáticas, lo que pueden haber contribuido para obtener ese resultado.
Tabla 3. Contenido total de nutrientes en kg/ha-1, de seis tratamientos de fertilización y un testigo, para el híbrido de
maíz Somma.
|
Tratamientos
|
Contenido
total de nutrientes
Kg.ha-1
|
|
N
|
P2O5
|
K2O
|
|
SO4
|
MgO
|
|
T1(PKSMg – N)
T2 (NKSMg – P)
T3 (NPSMg – K)
T4 (NPKMg – S)
T5 (NPKS - Mg)
T6 (NPKSMg óptimo)
T7 (Testigo absoluto)
|
90.3ns
90.9
101.8
109.2
122.8
126.8
102.0
|
64.9ns
79.1
75.9
78.8
91.1
80.8
80.0
|
70.1ns
83.6
73.9
71.4
82.9
79.4
75.7
|
|
10.5ns
10.4
9.9
10.3
9.5
9.3
10.7
|
17.9ns
21.1
20.9
17.7
22.1
20.9
18.6
|
|
X =
|
106.0
|
78.7
|
76.7
|
|
10.1
|
19.9
|
|
s =
|
14.3
|
7.7
|
5.4
|
|
0.5
|
1.8
|
|
C.V (%) =
|
13.4
|
9.8
|
7.0
|
|
5.3
|
8.9
|
X = Media de los
tratamientos
s = Desviación estándar
c.v (%) = coeficiente de
variación
ns = No significativo
Extracción de nutrientes por el cultivo de
maíz
Eficiencia agronómica de
nutrientes.
En la tabla 4 se observa que no existió antagonismos
del S y K con el nitrógeno aplicado; además, estos resultados muestran un
sinergismo con el Mg (T6 = NPKSMg), donde se consigue elevar 1.7 kg.ha-1 de grano por
kilo de N aplicado, en comparación al T5, lo que tiene relación con lo expresado por (Okamura et al, 2011), quienes
manifiestan que el
fraccionamiento de N de acuerdo, principalmente, al ritmo de absorción y tipo
de suelo, es una práctica importante que mejora la eficiencia de utilización de
ese nutriente.
Con respecto al fósforo se encontró que el
tratamiento T5 (NPKS -Mg), mostró mayor eficiencia agronómica al
aumentar en 9.96 kg.ha-1
su producción cuando se incluye éste elemento en el cultivo T6
(NPKSMg), para el potasio la omisión de fósforo T2 (NKSMg –
P) y magnesio T3
(NPSMg – K) mostraron mayor
eficiencia al aumentar 3.62 y 3.46 kg.ha-1
su producción respectivamente cuando se omite éste elemento, T3, la
omisión de azufre (T4), no muestra eficiencia en ningún elemento, de igual
manera, el magnesio muestra que no existió antagonismo con K y se
logra aumentar 4.52 kg.ha-1
de grano por kilo de K2O aplicado.
Lo que concuerda con las conclusiones de (Yanez, 2010),
quien determinó que el N es el elemento limitante en la nutrición del cultivo
de maíz y que la aplicación de K, S y Mg no influyeron en el rendimiento,
encontrando plantas con poco follaje y tallos delgados, al respeto (Sotomayor., 2016) manifiesta que la falta de respuesta a la aplicación del N, sobre el
crecimiento, precocidad y diversas variables que componen el rendimiento, se
debe, probablemente, a que el N residual aliado al contenido de materia
orgánica del suelo, son suficiente para suplir la demanda de ese nutriente por
el cultivo
Tabla 4. Eficiencia agronómica de nutrientes en kg/ha-1,
de seis tratamientos de fertilización y un testigo, para
el híbrido de maíz Somma.
|
Tratamientos omisión
|
Eficiencia agronómica de
nutrientes
|
|
kg.ha-1
|
|
N
|
P2O5
|
K2O
|
SO4
|
MgO
|
|
T1 PKSMg
- N
|
0.00ns
|
-19.49 ns
|
-6.76 ns
|
-5.39 ns
|
-8.71 ns
|
|
T2 NKSMg
- P
|
- 5.17
|
0.00
|
7.97
|
- 3.38
|
30.17
|
|
T3 NPSMg
- K
|
- 1.10
|
-4.43
|
0.00
|
-9.80
|
27.66
|
|
T4 NPKMg
- S
|
- 2.71
|
-1.34
|
-5.05
|
0.00
|
5.23
|
|
T5 NPKS
- Mg
|
7.55
|
10.87
|
7.81
|
-17.48
|
0.00
|
|
T6 NPKSMg
Óptimo
|
9.25
|
0.91
|
4.35
|
-22.62
|
32.18
|
|
T7 Testigo absoluto
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
0.00
|
|
X =
s =
C.V (%) =
|
5.16
3.35
65.00
|
7.41
7.84
69.57
|
6.39
1.63
25.49
|
11.73
8.14
69.40
|
20.79
12.78
61.45
|
X = Media de los
tratamientos
s = Desviación estándar
c.v (%) = coeficiente de
variación
ns = No significativo
Conclusiones
Conflicto de intereses
“Los
autores declaran que no existe conflicto de intereses”
Contribución de los autores
Lauro Díaz y Alex Figueroa en el
desarrollo del trabajo de titulación, Reina Medina, Emilio Wong y Gardenia
Gonzales, en la creación y redacción del artículo.
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