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UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS
Unidad 6 Unidad 6
Diagnóstico de deficiencias de N y manejo de la fertilización para los
principales cultivos agrícolas
Diagnóstico de deficiencias de N y manejo de la fertilización para los
principales cultivos agrícolas
Cursada 2014Cursada 2014
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FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS
Requerimientos de N en planta para producir 1 Mg de grano y su distribución en grano y residuos. Adaptado de Echeverría y García (2005).
Requerimientos de N en planta para producir 1 Mg de grano y su distribución en grano y residuos. Adaptado de Echeverría y García (2005).
Cultivo Planta Grano Residuos IC
-----------kg ha-1-----------
Maíz 22 157
0.68
Soja 80 60 20 0.75
Trigo 30 20 10 0.66
Girasol 41 26 15 0.63
Cebada27 18 9 0.66
Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Dinámica de acumulación de N. Adaptado de Karlen et al. (1988).
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
36 48 61 74 86 104 117 135 148
DDS
N e
n b
iom
asa
aére
a (k
g h
a-1
) Espiga+chala
Tallo + panojaHojas superiores
Hojas inferiores
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Dinámica de la acumulación de N en un cultivo de trigo bajo SD. Adaptado Velasco 2012.
Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
0 40 80 120 160 200
Días desde la siembra
N e
n b
iom
as
a a
ére
a (
kg
ha
-1) 0N
120N Mac
4-Mac
2 nudos
HB
7DDAMF
Ant.
Rend 0N= 5965 kg ha-1 (0% Hum)
Rend 120N= 6457 kg ha-1
(0% Hum)
NBA 0N= 134 kg ha-1 )
NBA (120N)= 185 kg ha-1
¿Cuál es el requerimiento por Tn para ambos trat?.
¿Cuál sería el % de prot. Para estos trat?
¿Cuál sería la ERNf para el trat 120N?
Síntomas foliares en diferentes cultivos
Deficiencias de N en trigo
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Síntomas foliares en diferentes cultivos
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Eficiencia agronómica del N
(kg gr kg N aplicado-1)
Eficiencia fisiológica Eficiencia fisiológica (kg gr kg N abs(kg gr kg N abs-1))
Eficiencia de recuperación Eficiencia de recuperación
(kg N abs kg N aplicado(kg N abs kg N aplicado-1))== xx
•Cond. edafoclimáticas Cond. edafoclimáticas por su efecto sobre el por su efecto sobre el rend.rend.
•Nivel de N disponible.Nivel de N disponible.
•Híbrido o variedad.Híbrido o variedad.
•Manejo del cultivoManejo del cultivo
•Cond. Cond. Edafoclimáticas por Edafoclimáticas por su efecto sobre las su efecto sobre las pérdidas de N.pérdidas de N.
•Nivel de N. Nivel de N.
•Fuente de N.Fuente de N.
•Momento de Momento de fertilización.fertilización.
•Dist. entre hileras.Dist. entre hileras.
Eficiencia de recuperación de N (en grano) en cereales Eficiencia de recuperación de N (en grano) en cereales a nivel mundial: 33 % Raun and Johnson (1999).a nivel mundial: 33 % Raun and Johnson (1999).
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Rendimiento en función del nitrógeno (N) en biomasa aérea (NBA) para aplicaciones completas (C) al macollaje (Z 24), y fraccionadas (F) (Velasco, 2012).
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Nivel de N absorbido y eficiencia fisiológica en trigo. Sainz Rozas com.per.
Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Rto = -0.1213x2 + 56.41x - 235.2
r2 = 0.76
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
0 50 100 150 200 250
N absorbido en MF (kg ha-1)
Ren
dim
ien
to (k
g h
a-1
)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 50 100 150 200 250
N absorbido en MF (kg ha-1)
EU
N (k
g g
rkg
N a
bs
-1)
Rto = -0.1213x2 + 56.41x - 235.2
r2 = 0.76
0
1000
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0 50 100 150 200 250
N absorbido en MF (kg ha-1)
Ren
dim
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g h
a-1
)
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0 50 100 150 200 250
N absorbido en MF (kg ha-1)
EU
N (k
g g
rkg
N a
bs
-1)
Desventajas del uso de los síntomas de deficiencia como diagnóstico de la deficiencia de nutrientes
• Dificultad para predecir que nutriente es el deficiente dado que los síntomas pueden ser causados por mas que un nutriente.
• Deficiencias de un nutriente puede ser causado por toxicidad o imbalance de otro nutriente. Por ejemplo deficiencias de Mn puede ser causado por exceso de Fe.
• Un síntoma foliar puede ser causado por más que un factor, ej, acumulación de antocianinas en maíz puede deberse a frío o a deficiencia de P.
• Los síntomas foliares pueden aparecer tarde cuando ya se afectó el crecimiento y rendimiento del cultivo.
• Con la mayoría de los nutrientes se pueden producir respuestas al agregado de un nutriente si que haya sido posible visualizar los síntomas.
• Hay síntomas que pueden aparecer temprano en la estación de crecimiento y desaparecer luego, sin afectar el rendimiento (ej deficiencias de Zn en maíz por bajas temperaturas de suelo).
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Diagnóstico de los requerimientos de N
• El N es el macronutriente mas importante en los sistemas de producción actuales debido a los elevados requerimientos del mismo y a la frecuencia con que se presentan deficiencias.
• Dado el elevado costo energético de la producción de fertilizantes nitrogenados y los impactos negativos sobre el ambiente del exceso de aplicación del mismo, “el manejo del N debería estar orientado a lograr una adecuada disponibilidad de N para el cultivo y una elevada eficiencia de uso”.
• Una elevada eficiencia de uso de N depende principalmente de optimizar la dosis, el momento de aplicación, la fuente y el método de aplicación para un ambiente dado.
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Destino del N según dosis de aplicación para maíz. Adaptado de Meisinger et al. (2008).
N (grano)
N (residuos)
N2+N2O+N-NH3
N lavado
N-NO3- residual
0
100
200
300
400
500
600
0 112 224 336 448 560
Aplicación anual de N (kg ha-1)
Des
tin
os d
e N
ap
lica
do
(kg
ha-1
)
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Alternativas para determinar disponibilidad de N Alternativas para determinar disponibilidad de N
Índices directos (suelo) Métodos que estiman el N inorgánico en el suelo (inicial o en
otro momento) Métodologías que dan índices de disponibilidad de N * Químicos: MO, COT, Nt, C o N fracciones lábiles * Biológicos: Incubaciones aeróbicas/anaeróbicas
Indirectos (planta) Estimación indirecta través del rendimiento o N total absorbido
por el testigo
Contenido de N total en planta o de formas lábiles (NO3- en
savia o base seca )
Test no destructivos (clorofilómetros,índices de vegetación)
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Balances de nitrógeno
Curva de dilución de N
Combinados: N inorg + ind. de mineralización biológicos
Diagnóstico de Nitrógeno para el cultivo de trigo
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Balance de nitrógeno con límite en la superficie del sueloBalance de nitrógeno con límite en la superficie del suelo
NNFF = = ((Ngr + Nres - Ngr + Nres - (Ef*(Ef*NNminmin) -) - (Ef*N(Ef*NInorgIInorgI))))/EF/EF
Preguntas
¿Qué rendimiento objetivo uso?
¿Cómo estimo el N mineralizado?
¿Qué eficiencias uso para el Ninorg inicial, mineralizado y del fertilizante?
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Rendimiento objetivo
-Promedio de los últimos 5 años
-Conociendo la disponibilidad de agua inicial y la mediana de precipitaciones, usando EUA
- Modelos de simulación.
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Probabilidad acumulada del rendimiento simulado para dos dosis de N y momentos de fertilización en Balcarce para una serie climática de 27 años. Adaptado de Barbieri
et al. (2008).
Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
El rendimiento para el 50% de los años en condiciones si limitación de nutrientes es de aproximadamente 5200 a 5300 kg ha-1.
Estimación del N mineralizado en función del agua disponible para distintos No
Estimación del N mineralizado en función del agua disponible para distintos No
Adaptado de Echeverría y Bergonzi, 1995
Cultivos de Verano Cultivos de Invierno
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
La producción en un tiempo dado es igual a Nmin= N0*kt*Y
(efecto de humedad sobre k)
Kt= 10 ( 8,3782+log k)-(2580/T (0K); Y= (4,7 + 93X)/100, siendo x= (W actual-Wpmp)/(Wcc – Wpmp).
Relación entre el nitrógeno potencialmente mineralizable (No) y el N incubado por el método anaeróbico de corta duración (Nan), de muestras de suelo tomadas durante las campañas 1994 a 1997, de suelos representativos de la región pampeana. (Echeverría et al., 2000)
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No = 1,40*Nan + 82,7
r2 = 0,6587
0
100
200
300
400
0 50 100 150 200
Nan (mg/kg)
No
(m
g/k
g)
1994-97
Lineal(1994-97)
Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Eficiencia de absorción de N del fertilizante para dos momentos de aplicación en trigoEficiencia de absorción de N del fertilizante para dos momentos de aplicación en trigo
0
10
20
30
40
50
60
70
SD LC SD LC
Sistema de labranza
Efi
cie
nci
a d
e u
so d
el
fert
iliz
an
te Siembra
Macollaje
GranoPlanta entera
Adaptado de Melaj et al. (2003)
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Ejemplo de cálculo usando el balance de N con límite en la superficie del suelo
Rend Obj= 6.3 Mg/ha
Ninorg ini= 67 kg/ha
Nan= 85 mg/kg
EF= 0.6
Ef mineralizado= ?
Ef inorg inic= ?
NF= ((6.3*30) - (67*0.5) - (140*0.8))/0.6=72 kg/ha
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
-El Nmin también podría estimarse con el rendimiento de cultivos sin N conociendo el N inicial para años sin déficit hídricos significativos despejando de la ecuación de balance Nmin (neto)= Nabs-(Ninorg*Ef)
-Conociendo el % de MO y asumiendo un % de mineralización anual
Kg N mineralizado (0-20 cm)= (5,7 kg MO/100 kg suelo)*2.300.000 kg suelo*(5 kg N/100 kg MO)x(2.3 kg N mineralizado/100 kg N org)= 164 kg N ha-1 año-1, asumiendo que aprox entre el 30 y 40% se mineralizará durante el ciclo del trigo.
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S = -0.0014x2 + 0.55x + 42.6
r2 = 0.73
M = -0.0018x2 + 0.66x + 39.6
r2 = 0.80
0
20
40
60
80
100
120
140
0 50 100 150 200 250
N disponible (kg ha-1)
RR
(%
)
Siembra
Macollaje
Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
ÍNDICES DIRECTOS DE SUELO
Relación entre el rendimiento relativo (RR) y la disponibilidad de N a la siembra o al macollaje (0-60 cm). Adaptado de Barbieri et al. (2008).
Rendimiento del trigo sin fertilizar en función del contenido de N-NO3-
inicial (0-60 cm) y del Nan (0-20 cm). Reussi calvo et al. (2013).
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
¿Qué términos del balance de N representaría el rto del testigo?
Análisis de tejidos vegetales• Se basan en la relación que existe entre la concentración de un nutriente en la planta y
su disponibilidad en el suelo.
• Se realizan para:
Para identificar síntomas de deficiencias o determinar si hay carencias de nutrientes antes de que aparezcan los síntomas.
Contribuir a evaluar (en conjunto con el análisis de suelo y historia del lote) la capacidad del suelo para abastecer nutrientes.
Para estudiar la relación entre el contenido de nutrientes en el tejido y la performance del cultivo.
• Tipo de análisis de tejidos
Análisis de formas lábiles en savia
Análisis de formas lábiles en base seca
Análisis del contenido total
Test no-destructivos (evaluación indirecta del contenido de clorofila en hoja), sensores remotos (NDVI)
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Análisis de tejidos con el clorofilómetro Se basa en que en el rango de deficiencia, el contenido de clorofila se
relaciona con la concentración de N en hoja.
El clorofilómetro mide la luz transmitida a 650 nm (rojo) y a 940 nm (infrarrojo cercano) en un área de hoja de 2-3 mm. El aparato calcula la relación de transmitancia entre estas dos longitudes y las expresa en unidades SPAD. A >clorofila < transmitancia en 650 y >940.
Para propósitos de fertilización el clorofilómetro debería ser capaz de detectar deficiencias de N en estadíos tempranos de crecimiento, donde el potencial de respuesta a N de los cultivos es elevado.
Las lecturas de clorofila decrecen a medida que avanza el ciclo del cultivo.
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Evolución de las lecturas del clorofilómetro en trigo (campaña 2010). Sainz Rozas (inédito).
Evolución de las lecturas del clorofilómetro en un cultivo de trigo
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
50.0
55.0
60.0
0 50 100 150 200
Días desde la siembra
ND
VI
0
50
100
150
200
1 mac3 mac
1 nudHB
Lec
tura
del
clo
rofi
lóm
etro
(u
nid
ades
S
PA
D)
Uso de sensores remotos para evaluar el estado nitrogenado del cultivo
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NDVI= (LR 0.85 nm-LR 0.69 nm)
(LR 0.85 nm + LR 0.69 nm)
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Evolución del NDVI en trigo (campaña 2010). Sainz Rozas (inédito).
Evolución del NDVI en un cultivo de trigo
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
0 50 100 150 200
Días desde la siembra
ND
VI
0
50
100
150
2001 mac
3 mac
1 nud
HB
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
y = 478.09e3.0799x
r2 = 0.65
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10
ISN Clorofilómetro (fin de macollaje, 1 nudo)
Re
nd
imie
nto
(k
g h
a-1)
y = 478.09e3.0799x
r2 = 0.65
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
NDVI (fin de macollaje, 1 nudo)
Re
nd
imie
nto
(k
g h
a-1)
Relación entre el la lectura del clorofilómetro relativizada (ISN) y el NDVI medido en un nudo y el rendimiento de trigo. Sainz Rozas Com. Personal (2013)
Fuente: Reussi Calvo et al. (2013)
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Relación entre la respuesta a N y el índice de suficiencia relativo del clorofilómetro (ISN) o del green Seker (NDVIr) (Reussi Calvo et al.
(2013).
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Relación entre incremento de rend y el índice de verdor determinado con el Minolta SPAD 502 al estadío de hoja bandera.
Sainz Rozas et al. (2006).
-1000
-500
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2
ISNC
Incr
emen
to d
e re
nd
imie
nto
(kg
ha
-1)
IR(40)= -9525+(9190/ISN)
r2= 0,66
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Esquema de diagnóstico, recomendación y monitoreo de la nutrición nitrogenada en trigo
Presiembra
Balance de NN-NO3
-1 y S-SO4-2(0-60 cm), P
y micronutrientes (0-20 cm)
Índices combinados
Curvas de respuesta (permite análisis económico)
Principios de encañazón a Antesis NDVI o clorofilómetro
Cosecha Concentración de N en grano (2% N)
Macollaje
Comienzo
Fin
N-NO3-1 en suelo (0-40 o 0-60)
Curvas de respuesta (permite análisis económico)
NDVI
Balance de N
Diagnóstico de Nitrógeno para el cultivo de maíz
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Método del balance de N para diagnosticar deficiencias en maíz
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NNFF = = ((Ngr + Nres - Ngr + Nres - (Ef*(Ef*NNminmin) -) - (Ef*N(Ef*NInorgIInorgI))))/EF (2)/EF (2)
Cultivos de Verano
No = 1,40*Nan + 82,7
r2 = 0,6587
0
100
200
300
400
0 50 100 150 200
Nan (mg/kg)
No
(mg/
kg)
1994-97
Lineal(1994-97)
Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Diagnóstico de necesidades de N en maíz mediante el análisis de N-NO3
- a la siembra hasta los 60 cm de profundidad. Adaptado de Sainz Rozas et al. (2008).
RY (High Nan) = 72.7 + 0.15 x NO3--N
r2 = 0.38
RY (Low Nan) = 55.2 + 0.25 x NO3--N
r2 = 0.33
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200
NO3--N (kg ha-1)
High Nan
Low Nan
Discriminados por Nan
RY = 61.7 + 0.23 x NO3--N
r2 = 0.37
0
20
40
60
80
100
120
0 50 100 150 200
NO3--N (kg ha-1)
RY
(%)
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Relación entre el nitrógeno disponible a la siembra (Nds) hasta los 60 cm de profundidad (N-NO3
-+ N fertilizante) y el rendimiento relativo en maíz, en ambientes con rendimientos máximos inferiores (izquierda) y superiores a los 9.520 kg ha-1 (derecha). Tomado de Salvagiotti y col. (2011). Norte de región pampeana.
Evolución del N mineral del suelo y en la planta de maíz en función de distintos antecesores (adaptado de Sarrantonio y Scott, 1988).
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FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS
Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
0
20
40
60
80
100
120
140
120 150 180 210 240 270 300
Día calendario
N m
ine
ral e
n e
l su
elo
(k
g h
a-1)
0
20
40
60
80
100
120
140
N e
n b
iom
as
a a
ére
a (
kg
ha-1
)
N suelo (M-M)
N suelo (V-M)
NBA (V-M)
NBA (M-M)
V5 a V6
F
MF
Relación entre el rendimiento relativo del maíz (% del máximo) en función del contenido de N-NO3
- en suelo (0-30 cm) al estadío de V6. Adaptado de Sainz Rozas et al. (2008).
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
0
20
40
60
80
100
120
140
0 50 100 150 200 250
NO3--N (kg ha-1)
RY
(%)
RY= 41.9 + 0.65 x NO3--N
Si NO3--N ≥ 80, RY= 94
r2= 0.56
Datos no discriminados por Nan
0
20
40
60
80
100
120
140
0 50 100 150 200 250
NO3--N (kg ha-1)
RY
(%)
High Nan
Low Nan
RY (High Nan)= 53.4 + 0.55 x NO3--N
If NO3--N ≥ 75, RY= 94
r2= 0.44
RY (Low Nan)= 39.3 + 0.61 x NO3--N
If NO3--N ≥ 90, RY= 94
r2= 0.68
Datos discriminados por Nan
Aprox 22 mg kg-1 de N-NO3- 20.8 mg kg-1
25 mg kg-1
Tabla 2. Modelos de regresión múltiple para la predicción del rendimiento relativo de maíz (RR) en función de diferentes variables de suelo. Variables seleccionadas según el criterio stepwise. Tomado de Sainz et al. 2008
Variable Dependiente
Variable† independiente
Valor del Parámetro
Error estándar
P valor
r2 parcial
r2 ajustado
Muestreo a la siembra Rendimiento Intercepto
0.37 53,8 4,42 0,0001
relativo NS 0,18 0,05 0,0005 0,37 0,57 Nan 0,21 0,06 0,0009 0,19
Muestreo en V6 Rendimiento Intercepto
0.37 41,5 4,57 0,0001
relativo NSV6 0,49 0,08 0,0001 0,56 0,73 Nan 0,19 0,04 0,0002 0,17
†NS: Contenido de N-NO3- en suelo (0-60 cm) en kg ha-1 en
presiembra; Nan: N-NH4+ resultante de la incubación anaeróbica de 7-
d; NSV6: Contenido de N-NO3- en suelo (0-30 cm) en kg ha-1 al estadío
de seis hojas.
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Relación entre el rendimiento relativo del maíz y la concentración crítica de N en V6 (a) (Binford et al., 1992). Relación entre la dosis de N aplicada y la concentración de N en hoja (CNH) de la
espiga en floración (b), y entre la CNH y la dosis de N (c) (Echeverría y Sainz Rozas 2005).
0
20
40
60
80
100
120
0 10 20 30 40 50 60
Concentración de N en planta (g kg-1)
Re
nd
imie
nto
re
lati
vo
(%
)
r2= 0.32
a)
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
0 50 100 150 200 250
Dosis de N (kg ha-1)
Co
nce
ntr
ació
n d
e N
(%
)
FS
FV6
b)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
Concentración de N (%)
Re
nd
imie
nto
(k
g h
a-1
)
FS
FV6
c)
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Relación entre el rendimiento relativo del maíz y la concentración de N-NO3- en la
base del tallo del maíz al estadío de V6. Adaptado de Echeverría y Garcia (2005).
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
0 5 10 15 20 25
N-NO3- en base de tallos (g kg-1)
RR
b)
y (97-98) = 0,05x + 0,46
r2 = 0,640.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
0 5 10 15 20 25
N-NO3- en base de tallos (g kg-1)
RR
RR (1995-96)
RR (1997-98)
y (95-96)= 0,39 + 0,084xSi x ≥ 7 → RR= 0,97
r2= 081
a)
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Relación entre el rendimiento relativo y la concentración de N-NO3
- en la base del tallo del maíz en madurez fisiológica. Adaptado de Echeverría y Sainz Rozas (2005).
0
20
40
60
80
100
120
0 2 4 6 8 10
Concentración de N-NO3- (g/kg)
Re
nd
imie
nto
re
lati
vo
(%
de
l m
áx
imo
)
Umbral= 0.8 g/kg
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Evolución de las lecturas del clorofilómetro en el ciclo del maíz para distintas dosis de N aplicadas en siembra y V6. Echeverría y
Sainz Rozas (2005).
30
40
50
60
70
0 20 40 60 80 100
DDE
Uni
dade
s SP
AD
0 N70 (1)140 (1)210 (1)70 (2)140 (2)210 (2)
1995-96
V6
Pref
F Posf
30
40
50
60
70
0 20 40 60 80 100
DDE
Uni
dade
s SP
AD 0N
70 (1)210 (1)70 (2)210 (2)
1996-97
Pref
F Posf
V6
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Relación entre el rendimiento relativo (RR) y el índice de suficiencia de N determinado con el clorofilómetro. Adaptado de Echeverría y Sainz Rozas (2005).
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
RR
RR= 2,06x-1,20 r2= 0,46
V6
RR= 1,65x - 0,67r2 = 0,86
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
Pref
RR= 1,41x - 0,44r2 = 0,87
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
Indice de suficiencia de N
RR
F
RR= 1,22x - 0,23r2= 0,90
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
Indice de suficiencia de N
Posf
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Relación entre el rendimiento de maíz o N en biomasa aérea en MF y el IV medido 19 días antes de la floración. Sainz Rozas com. pers
y = 22103x - 9223.5
R2 = 0.79
0
2500
5000
7500
10000
12500
15000
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
IV prefloración
Re
nd
imie
nto
(k
g/h
a)
y = 367.15x - 198.76
R2 = 0.72
0
50
100
150
200
0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00
IV
N a
bs
en
MF
(k
g/h
a)
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Esquema de diagnóstico y monitoreo de la nutrición nitrogenada en maíz
Presiembra
Balance de NN-NO3
-1 y S-SO4-2(0-60 cm), P y
micronutrientes (0-20 cm)
Índices combinados
Curvas de respuesta (permite análisis económico).
Prefloración (V10-11)NDVI
Clorofilómetro (última hoja expandida)
Cosecha N-NO3
-1 en la base del tallo
Concentración de N en grano
Estadío de seis hojas
N-NO3-1 en suelo (0-30 o 0-60 cm)
Índices combinados
Curvas de respuesta (permite análisis económico)
Balance de N
FloraciónClorofilómetro (hoja debajo de espiga)
Concentración de N en hoja (debajo de espiga)
Balance de N tomando como límite inferior la superficie del suelo (girasol)Balance de N tomando como límite inferior la superficie del suelo (girasol)
NNFF = = ((Ngr + Nres - Ngr + Nres - (Ef*(Ef*NNminmin) -) - (Ef*N(Ef*NInorgIInorgI))))/EF/EF
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
-10
0
10
20
30
40
50
0 40 80 120 160 200
Res
pu
esta
al
agre
gad
o d
e N
(%
)
0-5 AA 6-10 AA
16-20 AA +25 AA
-10
0
10
20
30
40
50
0 40 80 120 160 200
B
Contenido de N-NO3 a la siembra de 0 a 60 cm
(kg ha-1)
A
Figura 1: Relación entre la respuesta a la fertilización con 30 kg N ha-1 (A) y con 60 kg N ha-1 (B) y el contenido de N-NO3 al momento de la siembra. AA: representa los años de agricultura desde la última pradera.
Redolatti et al.
Aceite= 59,2- 0,5784xprot
r2 = 0,78
40,0
42,0
44,0
46,0
48,0
50,0
52,0
0 5 10 15 20
Proteína (%)
Ac
eit
e (
%)
Figura 3. Relación entre el porcentaje de aceite y el de proteína en
granos de girasol en cultivos de girasol en Balcarce. Adaptado de Sosa et al. (1999).
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Producción relativa de cultivos de girasol fertilizados en función de la concentración de N en planta y de la concentración de NO3
- en pecíolos al estadío de 6-8 pares de hojas. R0= rendimiento del tratamiento control; R fert= rendimiento del tratamiento fertilizado. Adaptado de Duarte et al. (1996) y Díaz Zorita y Duarte (1998).
y = 0,16x + 0,34
r2 = 0,94
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
2,7 2,9 3,1 3,3 3,5 3,7 3,9
concentración de N (%)
R0/
R f
ert
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
0 2000 4000 6000 8000
NO3- en pecíolos (ppm)
R0/
Rfe
rt
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Manejo del N en el cultivo de maíz y trigo
Efecto de fuentes, dosis, momento y formas de colocación
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Eficiencia agronómica del N
(kg gr kg N aplicado-1)
Eficiencia fisiológica Eficiencia fisiológica (kg gr kg N abs(kg gr kg N abs-1))
Eficiencia de recuperación Eficiencia de recuperación
(kg N abs kg N aplicado(kg N abs kg N aplicado-1))== xx
•Cond. edafoclimáticas Cond. edafoclimáticas por su efecto sobre el por su efecto sobre el rend.rend.
•Nivel de N disponible.Nivel de N disponible.
•Híbrido o variedad.Híbrido o variedad.
•Manejo del cultivoManejo del cultivo
•Cond. Cond. Edafoclimáticas por Edafoclimáticas por su efecto sobre las su efecto sobre las pérdidas de N.pérdidas de N.
•Nivel de N. Nivel de N.
•Fuente de N.Fuente de N.
•Momento de Momento de fertilización.fertilización.
•Dist. entre hileras.Dist. entre hileras.
Eficiencia de recuperación de N (en grano) en cereales Eficiencia de recuperación de N (en grano) en cereales a nivel mundial: 33 % Raun and Johnson (1999).a nivel mundial: 33 % Raun and Johnson (1999).
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
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Relación entre rendimiento, N absorbido en biomasa en MF y nitratos en suelo al final del ciclo (N-NO3
- res) y el N aplicado en maíz bajo SD. Adaptado de Sainz Rozas et al. (1999).
13882
6717
10916
9551
14172
74.8
104.6
139.2
229.8
206.6
32.424.7
33.0
73.1
48.2
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
0 50 100 150 200 250
N aplicado (kg ha-1)
Re
nd
imie
nto
(k
g h
a-1)
0
50
100
150
200
250
N e
n s
ue
lo o
pla
nta
(k
g h
a-1)
Rend
Nabs
N-NO3- res (0-100 cm)
Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Efecto de un inhibidor de la actividad ureásica (nBTPT) sobre las pérdidas de N-NH3. Sainz Rozas et al. (1999).
0
2
4
6
8
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
NH
3-N
(k
g h
a-1 d
-1)
1994 (planting)
0
2
4
6
8
0 1 2 3 4 5
0-N
70
140
70+I
140+I
1994 (V6)
0
4
8
12
16
20
0 1 2 3 4 5Days after fertilization
NH
3-N
(k
g h
a-1 d
-1)
1995 (planting)
0
4
8
12
16
20
0 2 4 6
Days after fertilization
0-N70140210 70+I140+I210+I
1995 (V6)
Pérdidas de N-NH3
del 3.4 al 10.5% del N aplicado dependiendo de la dosis y momento de fertilización.
Pérdidas de N-NH3 del 2.6 al 11.6% del N aplicado dependiendo de la dosis y momento de fertilización
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
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FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS
Pérdidas de N-NPérdidas de N-N22O en cultivos de maíz fertilizados a la siembra o al estadío de O en cultivos de maíz fertilizados a la siembra o al estadío de
seis hojas. Adaptado de Sainz Rozas seis hojas. Adaptado de Sainz Rozas et alet al. (2001).. (2001).Pérdidas de N-NPérdidas de N-N22O en cultivos de maíz fertilizados a la siembra o al estadío de O en cultivos de maíz fertilizados a la siembra o al estadío de
seis hojas. Adaptado de Sainz Rozas seis hojas. Adaptado de Sainz Rozas et alet al. (2001).. (2001).
0
200
400
600
800
1000
0 50 100 150 200
Días desde la siembra
Des
nitr
ifica
ción
(g d
e N
ha/
día) 0-N70 (S)210 (S)70 (V6)210 (V6)
V6
F MF
a)
0
2
4
6
8
10
12
14
0 70 210
Dosis de nitrógeno (kg/ha)
Des
nitr
ifica
ción
(kg/
ha) S
V6
b)
Unidad 5: NitrógenoCursada 2009
Nitrógeno acumulado y rendimiento en grano en maíz irrigado bajo SD en función de la dosis de N, momento de fertilización y presencia de un inhibidor de
la actividad ureásica (n-BTPT). Adaptado de Sainz Rozas et al (1999).
Accumulated N Grain yield Treatment factor Year
1994/95 1995/96 1996/97 1994/95 1995/96 1996/97 -------------------------------- kg ha-1 -------------------------------------
Nitrogen rate (kg N ha-1)
0 85 85 98 7 198 7 338 6 710
35 110 99 - 9 223 8 753 -
70 134 133 140 10 400 10 515 9 279
140 178 195 - 12 016 13 200 -
210 - 228 218 - 13 627 10 907
LSD (0.05) ‡ 11 14 10 577 746 537
Fertilization time
Planting 134 154 178 10 095 11 194 10 030
V6 148 173 180 10 998 11 854 10 156
LSD (0.05) ‡ 9 10 ns† 472 528 ns†
Inhibitor
Urea + nBTPT 143 166 179 10 690 11 496 10 337
Urea 139 161 178 10 403 11 552 9 849
LSD (0.05) ‡ ns† ns† ns† ns† ns† ns†
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FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS
Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Efecto de la fuente de N, método y tiempo de aplicación sobre el rendimiento y la absorción de N del maíz en SD. Adaptado de Fox et al (1986).
Fertilización a la siembra
6.36
7.2 7.
6
9.5
8.2
9.1
10.4
8.1 8.
7
9.9
8.2
9.1 9.
40
2
4
6
8
10
12
0 59 97 171
Dosis de N (kg ha-1)
Ren
dim
ien
to (
Mg
ha
-1)
0-N
Urea Urea Inj.CAN Band CAN Inj
Fertilización en V6
6.4
8.6 9.
2
10.1
7.8
10.2 10
.6
8.4
9.3 10
.0
8.7
10.0
9.9
0
2
4
6
8
10
12
0 59 97 171
Dosis de N (kg ha-1)R
end
imie
nto
(M
g h
a-1
)
0-NUrea Urea Inj.CAN Band CAN Inj
Rend promedio para momento
Siembra= 8.78
V6= 9.4
N absorbido promedio para momento
Siembra= 119 kg ha-1
V6= 129 kg ha-1
Suelos Ultisol.pH de los suelos: de 6.1 a 6.5.Pérdidas de N-NH3= hasta 34% del N aplicado.
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Destino del 15N en trigo bajo LC en función del momento de fertilización. Adaptado de Videla et al. (2004).
27.9
18.1
42.8
57.7
70.9
76.1
0
10
20
30
40
50
60
70
80
80 S 80M
Dosis y momento de fertilización
ND
F (
kg h
a-1)
N mineral
N org. del suelo
N planta
Total
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Pérdidas por volatilización en el cultivo de trigo en Balcarce bajo SD (a) y LC (b) para fertilizaciones a la siembra (FS) o al macollaje (FM) con distintas
fuentes de N. Adaptado de García et al. (1998).
Necochea SD
0
1
2
3
4
5
6
0-N 50 CAN 50 UAN 50 UREA
Fuentes de N
N-N
H3
(kg
ha-1
)
FS
FM
Balcarce LC
0
1
2
3
4
5
6
0-N 50 CAN 50 UAN 50 UREA
Fuentes de N
N-N
H 3 (
kg
ha-1
)
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FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS
Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Eficiencia de utilización del N aplicado en función de fuentes de N. Adaptado de García et al. (1999).
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Eficiencia de recuperación de N en grano para la fertilización a la siembra y al macollaje en los sitios Mar del Plata (MdP), Balcarce
(Bal) y Tandil (Tand). Adaptado de Barbieri et al (2008).
Momento de fertilización
Año
2002 2003 2004 2005
Sites
MdP Bal Tand MdP Tand MdP Bal Tand MdP Bal
% of applied N
Siembra 26 b 14 b 33 b 41 a 46 a 12 b 27 b 23 b 61 b 36 b
Macollaje 32 a 17 a 39 a 42 a 49 a 22 a 41 a 30 a 91 a 44 a
Promedio de años y sitios
Siembra= 32.9/0.7= 47%
Macollaje=40.7/0.7= 58%
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Pérdidas de N (lavado y desnitrificación) estimadas por el modelo CERES-Trigo para diferentes dosis y momentos de aplicación de N. S= fertilización a la siembra, M= fertilización al macollaje. Adaptado de Barbieri et al. (2008).
Balc 2002
0
10
20
30
40
50
60
70
25S 75S 125S 175S 75M 125M 175M
Dosis de N (kg ha-1)
Pér
did
as d
e N
(kg
ha
-1) Lav Sim
Den Sim
Tandil 2002
0
10
20
30
40
50
60
70
20S 80S 130S 180S 80M 130M 180M
Dosis de N (kg ha-1)
Pér
did
as d
e N
(kg
ha
-1) Lav Sim
Den Sim
MdP 2003
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
25S 75S 125S 175S 75M 125M 175M
Dosis de N (kg ha-1)
Pé
rdid
as
de
N (
kg
ha
-1)
MdP 2003 Lav Sim
MdP 2003 Den Sim Tandil 2003
0
2
4
6
8
10
12
14
35S 65S 115S 165S 65M 115M 165M
Dosis de N (kg ha-1)
Pé
rdid
as
de
N (
kg
ha
-1) Lav Sim
Den Sim
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Aplicación foliar de fertilizantes nitrogenados
• El nitrógeno es el nutriente que más limita el rendimiento y la calidad (% de proteína) del grano.
• En determinadas condiciones (climas que determinen elevados potenciales de rendimiento) la fertilización nitrogenada de base (siembra o macollaje) puede disminuir el % de proteína si la cantidad de N aplicada no supera la necesaria para alcanzar el máximo rendimiento.
• Las aplicaciones más efectivas son las retrasadas (en hoja bandera o antesis) y no existe información conclusiva en cuanto a la efectividad de fuentes sólidas o líquidas.
• Si se utilizan fuentes líquidas el quemado de la hoja se incrementa con la dosis de N (hasta 30 kg N ha-1) y puede variar con el momento de fertilización, uso de inhibidores de la ureasa y el agregado de tensioactivos.
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Rendimiento del cultivo de trigo y % de proteínas en función de la dosis de N al macollaje. Sainz Rozas (comunicación personal).
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FERTILIDAD Y MANEJO DE SUELOS
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
0 20 40 60 80 100 120 140
N aplicado en macollaje (kg ha-1)
Re
nd
imie
nto
(k
g h
a-1)
0
2
4
6
8
10
12
% P
rote
ína
en
gra
no
Rend
Prot (%)
Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Efectos de aplicaciones de N en macollaje y en antesis sobre el rendimiento y % de proteína en grano. Adaptado de Bergh (2004).
3493
3528
3738
4218
3530
3192
2231
0
1000
2000
3000
4000
5000
Dosis de N (kg ha-1)
Re
nd
imie
nto
(k
g h
a-1)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Pro
teín
a (
%)
Rend
% prot
dc b
a ba
a
dc
b
ab a a
90.2
65.5
52.5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
120M+20A 120M+30A 120M+40A
Tratamientos
ER
NF
(%
)
Suelo: Hapludol típico
Sitio: Coronel Dorrego
N-NO3- (0-60): 37 kg ha-1
Lluvias (jun-dic)= 386 mm
Variedad: Buck Sureño
Labranza: SD
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Consideraciones finales sobre el manejo del N en trigo y maíz
• En trigo y maíz cuando se aplican dosis que exceden los requerimientos del maíz se incrementan las pérdidas de N desde el sistema suelo-planta durante la estación de crecimiento, y se genera una elevada disponibilidad de N residual en el suelo susceptible a ser perdido durante el barbecho.
• En ambos cultivos la eficiencia de recuperación de N por la planta decrece con el aumento de la dosis de N y aumenta cuando dicho nutriente se aplica al comienzo del período de máxima demanda del cultivo. En trigo sería posible prolongar la ventana de aplicación de N hasta hoja bandera.
Para maíz, en condiciones de elevado potencial de pérdida de N por volatilización de NH3 (>15%), la aplicación de urea en superficie puede disminuir la EUN respecto a otras fuentes de N (UAN y CAN). Este proceso no sería relevante para cultivos invernales.
• La aplicación foliar de N es una práctica posible para incrementar rendimiento y contenido de proteína en trigo. No obstante es necesario un mayor conocimiento del efecto del uso de aditivos y del momento óptimo de fertilización para disminuir el quemado de hojas e incrementar la EUN.
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Evaluación económica de la fertilización nitrogenada
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Ver:
trabajo Pagani et al. (2008): Anexo 10 (pág. 231) en Guía de Trabajos Prácticos (para maíz).
trabajo Barbieri et al. (2009): Anexo 11 (pág. 243) en Guía de Trabajos Prácticos (para trigo).
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Dosis a aplicar en caso de recurso (N) no limitante o de costo cero.
y = -0.2453x2 + 86.066x + 6698
R2 = 0.9953
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
0 50 100 150 200 250
N aplicado (kg ha-1)
Ren
dim
ien
to (
kg h
a-1
)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 25 50 75 100 125 150 175 200
N aplicado (kg ha-1)
kg
gra
no
kg
N a
plic
ad
o-1
Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Der 1ra f(x)=(dy/dx) = b - 2cx
Resuelvo para x para dy/dx→0
0= 86-(2*0.2453x)
2*0,2453x=86 → x= 86/(2*0,24539)
X= 175
y = -0.2453x2 + 86.066x + 6698
R2 = 0.9953
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
0 50 100 150 200 250
N aplicado (kg ha-1)
Ren
dim
ien
to (
kg h
a-1
)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 25 50 75 100 125 150 175 200
N aplicado (kg ha-1)
kg
gra
no
kg
N a
plic
ad
o-1
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Rel de precios= 21.3 kg gr/kg N
Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Rel precios= $ kg N-1 + interés + costo de aplicación / $ kg grano-1 – gastos
Der 1ra f(x)=(dy/dx) = 21,3 kg gr/kg NResuelvo para x para dy/dx=21,321= 86-(2*0.245x)21,3+(2*0,2453x)=86 → x= (86-21)/(2*0,245)X= 132
Relaciones entre el rendimiento de maíz y el nivel de N (NN) determinado a la siembra (SI) y al estadio de seis hojas (V6) y funciones de ajuste de dos modelos (Cuadr: cuadrático, Cuadr-plat: cuadrático plateau.) para rendimientos correspondientes a años favorables ( cuadrados llenos ), promedio (círculos) y poco
favorables (Triángulos ). Adaptado de Pagani et al. (2008).
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Unidad 6: Diagnóstico y manejo de N.Cursada 2014
Funciones derivadas para el modelo cuadrático: Cuadr. y cuadrático-plateau: Cuadr-plat. de las relaciones entre el rendimiento del cultivo y el nivel de N (NN) en el suelo a la siembra (SI) y al estadío de seis hojas (V6). Años favorables (__), promedio (----) y poco favorables (….). Adaptado de Pagani et al. (2008).
024
68
101214
161820
100 125 150 175 200 225 250
Rel
. d
e p
reci
os
($g
ran
o $
N -1
)
02468
101214161820
100 125 150 175 200 225 250
NN (kg ha-1 a 0-60 cm)
Rel
. d
e p
reci
os
($g
ran
o $
N -1
)
024
68
101214
161820
100 125 150 175 200 225 250
02468
101214161820
100 125 150 175 200 225 250
NN (kg ha-1 a 0-30 cm)
Cuadr. SI
Cuadr-plat. V6 Cuadr-plat. SI
Cuadr. V6
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Dosis óptima económica para diferentes relaciones de precio y escenarios de producción. Adaptado de Pagani et al. (2008).
kg g
ran
o k
g/k
g N
N
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