Métodos de diagnóstico y plan de fertilización nitrogenada en un cultivo de maíz

Jaume Lloveras y Sebastian CelaHuesca, 6 de abril 2011

- Introducción: Importancia del maíz y del nitrógeno.

- Métodos de diagnóstico.

- Nuestros resultados.

- Resumen y conclusiones.

Índice

Métodos de diagnóstico y plan de fertilización nitrogenada en un cultivo de maíz

- El maíz es un cultivo tradicional en los regadíos delValle del Ebro ( ≈ 90.000 ha), donde forma parte de lasrotaciones de cultivo.

- Producciones de grano (en regadío): 10-19 T/ha.

- Requiere una mayor inversión que otros cultivos.

- Aporta un mayor margen bruto que otros cultivosherbáceos.

Introducción

Métodos de diagnóstico y plan de fertilización nitrogenada en un cultivo de maíz

Evolución de la producción media del maíz grano en USA. 1920 - 2004

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

1920 1925 1930 1935 1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005

Pro

ducc

ión

bu/a

c

b=1.52

b = 2.85VariedadesVariedades

b = -0.67b = 1.17

Híbridos doblesHíbridos dobles

Híbridos simplesHíbridos simples

19881983

1970 1974

1993

1936

1947

2004

Año

160

( Pioneer, 2005 )

Fuentes del incremento de la producción de maíz debido a los cambios tecnológicos en los USA (Cardwell, 1982).

Práctica culturalContribución al incremento (%)

Ganancia genética 43Fertilización nitrogenada 47Densidad de siembra 21Herbicidas 23Distancia entre líneas 4Fecha de siembra 8Metodo de siembra 5 a 8Rotaciones (disminución de… - 3 a 11Aplicación estiércol (Materia orgánica) (disminució de ...

- 13

Insectos y erosión (incremento de … - 8 a -16Factores negativos no identificados -23

Aportación total de nitrógeno en el maíz por los productores que aplican sólo abonado mineral (valle del Ebro)

Cantidad de N(kg/ha)

Superficie analizada (ha) (%)

< 250 200 2,8250 - 300 1.385 19,3 300 - 325 2.827 39,3325 - 350 1.905 26,5

> 350 880 12,2Superficie donde no se aplican abonos

orgánicos7.197 100

((SisquellaSisquella et alet al., 2004)., 2004)

78 %

Situación actual de la fertilización con N

Nitrogeno Nitrogeno aplicadoaplicado(kg/ha)(kg/ha)

SuperfSuperfíície entrevistada cie entrevistada (ha)(ha) (%)(%)

250 250 -- 300 300 369369 5,25,2300 300 -- 350350 1212 0,20,2350 350 -- 400400 750750 10,610,6

> 400> 400 5.9205.920 8484SuperfSuperfíície cie dondedonde se se aplicanaplican

abonadosabonados orgorgáánicosnicos 7.051,67.051,6 100100

AportaciAportacióónn total de nitrogeno en el total de nitrogeno en el mamaíízz por por parteparte de los de los productores que productores que aplicanaplican abonadosabonados orgorgáánicosnicos + +

((complementadoscomplementados)) con N mineral (con N mineral (ValleValle del del EbroEbro))

((SisquellaSisquella et alet al., 2004)., 2004)

95 %

En En mmááss del 95 % de la superfdel 95 % de la superfíície se cie se estestáá sobre sobre fertilizandofertilizando!! !! ((superandosuperando los 300 kg N/ha)los 300 kg N/ha)

Situación actual de la fertilización con N

Costos de producción del maíz en riego “a manta” 2010. Media de 150 ha en Lleida(Anònim, 2011)

150 + 140Agua + regador

1.427 €Total

150Recolección

90Herbicida

425 (30% del total)Abonado

212Semilla

260Preparación del suelo y siembra

Precio (€/ha)Apartado

Preu del panis 160 €/tm (27pts/kg) → 8.900 kg, per cobrir despeses 200 “ (33pts/kg) → 7.100 kg, per cobrir despeses 240 “ (40 “ ) → 5.900 kg “

Variación de los precios de algunos abonos en los dos últimos años. (Agroserveis Almacelles, 2011)

Si el preu del panis 200 €/tm (33pts/kg) → 287 kg/ha, per cobrir l’increment de despeses de l ‘adobat. Considerant 250 kg N/ha.

515 €/tm

0,83 €/kg

Marzo 2011

375 €/tm

0,60 €/kg

Marzo 2010

37,3%DAP (18-46-0) (precio per kg de abono)

38,3 %Urea 46%(precio per kg (UF) de

N)

VariaciónAdob

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0 100 150 200 250 300

N aplicat (kg/ha)

Ren

dim

ent(

t/ha)

0

50

100

150

200

250

300

N re

sidu

al o

ext

ret(

kg/h

a)

Rendiment

N extret

N residual

Efecto de la fertilización nitrogenada en la producción de maíz y en el nivel de nitratos residual en el suelo.

Gimenells 2004.

Rendimiento

N extraído

N residual

N aplicado

El N en la agricultura: zonas vulnerables

Mapa de zonas vulnerables a contaminación por nitratos en España, MMA

Ideas generales

- El maíz es un cultivo con una gran respuesta al abonado nitrogenado.

- Se lleva muchos años investigando sobre la fertilización N del maíz.

- Difícil encontrar una fórmula general de recomendación dedosis de N.

- Los ensayos de respuesta del maíz al N suelen tener una alta variabilidad y las dosis recomendadas suelen variar debido a la complejidad del sistema: el NO3

- no es retenido por las arcillas del suelo, actividad microbiana y mineralización, residuos, tipos de riego, cultivo prededente, tipo de abono y su fraccionamiento, etc.

Métodos de diagnóstico y plan de fertilización nitrogenada en el maíz

Métodos tradicionales de diagnóstico

1.- Balance

2.- Análisis de Suelo

3.- Análisis de Planta

4.- Ajuste de modelos matemáticos

5.- Sensores ópticos y remotos

Métodos de diagnóstico y plan de fertilización nitrogenada en un cultivo de maíz

En nuestros ensayos, los restos de la cosecha se retiraron cada año

El nitrógeno del suelo también cuenta !!!

Métodos de diagnóstico: Suelo

1. - N (nitratos ) en pre-siembraPre-Plant Nitrate Test (PPNT)

2. - N (nitratos) antes de la fertilzación de coberteraPre-Sidedress Nitrate Test (PSNT) or Late Spring Test (LST)

3. - N suelo + N fertilizante

NO3- en pre-siembra

Pre-Plant Nitrate Test (PPNT)

NO3- antes del abonado de cobertera

Pre-Sidedress Nitrate Test (PSNT) o Late Spring Test (LST)

he late-spring test for soil nitrate

ajas:

sidera la mineralización y las posibles pérdidas de N enavera.

ería ser mejor que las recomendaciones basadas en elT (Nitratos antes de la siembra).

entajas:

o tiempo entre la toma de muestras y el momento de laación del N. Las lluvias o el riego pueden dificultar la

Pre-Sidedress NO3- or Late Spring Test

Nitratos antes de cobertera

N del suelo se suma al N aplicado con el fertilizante

N suelo + N fertilizante

mendaciones de abonado según la respuesta del maíz a crecientes de N (Cerrato y Blackmer†, 1990).

Cambio de mentalidad, cambio curva !!!

Métodos de diagnóstico: color

Planta individual (SPAD)

Índices de vegetación (GNDVI)

o predice los excesos, pero sí las carencias.

os valores aumentan con la edad del cultivo

Valores umbrales que maximizan rendimiento.V6: ≈ 42 unidadesFloración: 52-55 unidades

arcela testigo muy fertilizada:alores de 0,92-0,95 indican suficiencia de N.

SPAD: Factores a considerar

arencia de N

0 100 150 200 250 300

N aplicat (kg/ha)

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

SPA

D (U

nita

ts S

PAD

)

Rendiment

SPAD

Rendimiento

N aplicado (kg/ha)

Nuestra experiencia Calibraciones en la zona del valle del Ebro

Unos 25 ensayos de fertilización nitrogenada de maíz (1996-2009)

Unas 950 parcelas

Ensayos en un amplio abanico de condicionesTipo riegoTipo sueloCultivo precedenteVariedades

sayos de fertilización nitrogenada en maíz

yos de fertilización nitrogenada en maíz

nsayo de fertilización nitrogenada en maíz

ayo de fertilizaciayo de fertilizacióón nitrogenada. n nitrogenada. AlmacellesAlmacelles, 2007., 2007.

sis de riego adecuada, ni regar poco ni regar demasiado

orizar el abonado de cobertera frente al de fondo

Delaying N application Delaying N application avoids early season losses!avoids early season losses!

El momento de la aplicación es muy importante !!

Nuestra experiencia

Nuestros resultados (preliminares)

dos de diagnóstico y plan de fertilización en el maíz

Berenguer et al., 2008.

SPAD vs rendimento relativo (Floración)Óptimo: Alrededor de 53 unidades en floración

n=96

30 40 50 60 70SPAD (Units)

a. 0.07b. 0.02c. 53r2. 0.47n= 856

30 40 50 60 70SPAD (Units)

a. 0.07b. 0.02c. 53r2. 0.47n= 856

atos en la base del tallo vs Rendimiento Relativo

brales de respuesta en USA

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

-1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Rel

ativ

e yi

eld

(%)

Stem NO3--N (g/kg)

a. 0.741b. 0.001c. 175r2. 0.23n. 264

4

6

8

10

12

14

16

0 50 100 150 200 250 300

Dosis N aplicada (kg/ ha)

Efecto abonado nitrogenado en maíz(monocultivo de maíz). Gimenells (Lleida).

Las dosis óptimas de N van cambiando con los

años de maíz

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Rel

ativ

e yi

eld

(%)

LST + N fertilization

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

0 100 200 300 400 00 600 00 800

Rel

ativ

e yi

eld

(%)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

0 100 200 300 400 00 600 00 800

Rel

ativ

e yi

eld

(%)

R2= 0.30x= 264n= 513

o del N del suelo, PSNT o LST (N en el suelo antes de

era) en la producción de maíz. Lleida 1996‐2008.

Cada campo tiene su particularitad

No se puede dar una recomanación general de abonado nitrogenado !!

Por lo cual hemos considerado 4 grups:

2 Tipos de riego: Aspersión y gravedadx

2 C lti d t lf lf í

Reg per aspersió

Rotació alfals-panís o monocultiu de panís

0 100 200 300 400 500

PPNT 0-30 cm + N fertilizante (kg N/ha)

x: 178R2: 0.65 n: 128

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 100 200 300 400 500 600 700R

R (%

)

PSNT + N fertilizante (kg N/ha)

x: 208R2: 0.62 n: 128

Monocultivo de maíz Riego por aspersión

PPNT (30 cm) + N fert LST (30 cm) + N fert

PPNT = Preplant test (antes siembra)

LST = Late spring test (antes del N cobertera)

0 100 200 300 400 500

PPNT 0-30 cm + N fertilizante (kg N/ha)

X: 292R2: 0.70n: 96

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

0 200 400 600R

R (%

)

PSNT + N fertilizante (kg N/ha)

X: 345R2: 0.65n: 96

Monocultivo de maíz Riego por gravedad

PPNT (30 cm) + N fert LST (30 cm) + N fert

PPNT= Preplant test (antes siembra)LST = Late spring test (antes del N cobertera)

R² = 0.06

0 100 200 300 400 500

PPNT 0-30 cm + N fertilizante (kg N/ha)

R² = 0.07

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 200 400 600R

R (%

)

PSNT + N fertilizante (kg N/ha)

Alfalfa → maíz Riego por aspersión

PPNT (30 cm) + N fert LST (30 cm) + N fert

PPNT= Preplant test (antes siembra)LST = Late spring test (antes N cobertera)

n=48 n=48

0 100 200 300 400 500

PPNT 0-30 cm + N fertilizante (kg N/ha)

X: 227R2: 0.69n: 66

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 200 400 600R

R (%

)

PSNT + N fertilizante (kg N/ha)

X: 267R2: 0.69n: 66

PPNT (30 cm) + N fert LST (30 cm) + N fert

Alfalfa → maíz Riego por gravedad

PPNT = Preplant test (antes siembra)LST = Late spring test (antes del N cobertera)

Resumen

res umbral de N-NO3-, en el suelo antes de la

bra (PPNT).

en monocultivo (riego aspersión) ≈ 178 Kg N/ha ≈ 42 ppmen monocultivo (riego gravedad) ≈ 300 Kg N/ha ≈ 70 ppm

detrás de alfalfa (riego aspersión) ≈ 100 Kg N/ha ≈ 25ppmdetrás de alfalfa (riego gravedad) ≈ 230 Kg N/ha ≈ 55ppm

es del PSNT (nitrato antes de cobertera) de la bibliografia:

Métodos de diagnóstico y plan de fertilización nitrogenada en un cultivo de maíz

ortación total de nitrógeno en maíz por los productores que aplican sólo abonado mineral (valle del Ebro)

Cantidad de N(kg/ha)

Superficie analizada (ha) (%)

< 250 200 2,8250 - 300 1.385 19,3 300 - 325 2.827 39,3325 - 350 1.905 26,5

> 350 880 12,2perficie donde no

78 %

ación actual de la fertilización con N

el suelo (valle del Ebro): altos contenidos en algunos casos

ación actual de la fertilización con N

(Villar-Mir et al., 2002)(Berenguer et al., 2008)

Consideraciones finales (según nuestros resultados)

¿Cuánto N se debe aplicar en el maíz?

mayoría de casos no es necesario alcanzar los 300 kg N/ha, que se aplican habitualmente, ya las necesidades de fertilización nitrogenada nden de factores comentados anteriormente (N

al, tipo de riego, rotación, etc.).

nuestros ensayos nunca se han aplicado más de 50 kg ha en fondo S h i d i l b d b t

o de riego: aspersión, gravedad, goteo.

tivo precedente: maíz o leguminosa.

icación previa abonos orgánicos: purines, estiércol, etc.

nsideraciones para recomendaciones de abonado

Métodos de diagnóstico y plan de fertilización nitrogenada en un cultivo de maíz

Altas dosis de N no siempre i l di i

Cumplir el Código de las

Buenas Prácticas

Boletín Oficial de Aragón 1990

Dosis máxima de N permitida en zonas vulnerables→ 210

(170) kg/ha

esultados presentados son fruto, en su mayor parte, de proyectos de igación financiados por el:

Carencia de P, en maíz