Universidad de Talca Facultad de Ciencias Agrarias

Escuela de Agronomía

Fertilización cálcica en el cultivo del maíz.

MEMORIA DE TITULO

Mauricio Sebastián A. Balmaceda Rojas

Talca – Chile

2008

2

RESUMEN

Durante la temporada 2007/08 se evaluó el efecto de la fertilización cálcica de distintos productos

comerciales sobre el rendimiento del cultivo de maíz, la producción de materia seca, la extracción

de calcio y otros macronutrientes en el cultivo y también su efecto sobre la fertilidad residual del

suelo. Este experimento se realizó en el campo experimental Santa Rosa, perteneciente al Instituto

de Investigaciones Agropecuarias (INIA), Centro regional de Investigación Quilamapu. El cultivo se

estableció el 24 de octubre de 2007 y se cosechó el 23 de abril de 2008. Los tratamientos

evaluados fueron cuatro; fertilización convencional con nitrógeno, fósforo y potasio, y fertilización

convencional con adición de calcio a través de 3 productos comerciales. Como diseño

experimental se utilizó bloques al azar con 4 repeticiones.

Los parámetros evaluados fueron; rendimiento de grano, producción de materia seca,

concentración de nutrientes en la planta, coeficiente de reaparto, volumen de raíces y

características químicas del suelo. El análisis estadístico contempló análisis de varianza

(ANDEVA), incluyendo el test de diferencia mínima significativa ente medias (DMS) utilizando para

tal efecto el programa computacional SAS System versión 6.2.

Los resultados obtenidos muestran que no hubo diferencia en los rendimientos con la adición de

fertilizantes cálcicos para las condiciones de este estudio. Los componentes de la planta tampoco

fueron afectados con esta adición. La composición nutricional del grano fue afectada

positivamente, generando un incremento en las concentraciones de nitrógeno, fósforo y potasio. El

mayor incremento en forma consistente fue obtenido con la aplicación de Alcaplant más Salwax

Calcio. En relación a la fertilidad residual del suelo, la adición de calcio a la fertilización generó una

menor concentración de nitrógeno y una menor conductividad eléctrica. En análisis económico en

función del rendimiento indicó, que la mejor relación beneficio marginal/costo marginal se logró con

el control sin calcio.

3

INDICE

1.- INTRODUCCIÓN 5

2.- REVISIÓN BIBLIOGRAFICA 7

2.1.- Generalidades del cultivo del maíz 7

2.2.- Requerimientos nutricionales del cultivo 8

2.3.- Calcio en la planta 8

2.4.- Calcio en el suelo 9

3.- MATERIALES Y METODOS 10

3.1.- Características climáticas 10

3.2.- Características edáficas 10

3.3.- Manejo detallado del experimento 10

3.3.1.- Experimento campo 10

3.3.2.- Experimento macetas 12

3.4.- Mediciones realizadas 13

4.- RESULTADOS Y DISCUSION 15

4.1.- Experimento campo 15

4.2.- Experimento macetas 18

4.3.- Análisis económico 23

5.- CONCLUCIONES 24

6.- BIBLIOGRAFIA 25

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INDICE DE CUADROS

Cuadro 3.1. Composición química del suelo, previo a la siembra 10

Cuadro 3.2. Dosis de nutrientes requeridas por el cultivo (kg ha-1) 12

Cuadro 3.3. Dosis de nutrientes requeridas por tratamiento (kg) 12

Cuadro 3.4. Dosis de nutrientes requeridos por tratamiento (gr) 13

Cuadro 4.1. Composición química del suelo al termino del experimento 15

Cuadro 4.2. Parámetros de planta entera 16

Cuadro 4.3. Parámetros de raíz 18

Cuadro 4.4. Parámetros productivos de plantas en bolsa 19

Cuadro 4.5. Composición nutricional del grano 21

Cuadro 4.6. Composición nutricional de raíz 21

Cuadro 4.7. Composición nutricional del residuo aéreo

Cuadro 4.8. Análisis económico de costos de producción por tratamiento.

21

23

INDICE DE FIGURAS

Figura 4.1. Evolución de medidas Spad durante el experimento (Maceta) 17

Figura 4.2. Evolución de medidas Spad durante el experimento (Campo) 20

Figura 4.3. Rendimiento 22

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1. INTRODUCCION

El maíz (Zea mays L.) es el segundo cultivo del mundo por su producción, después del trigo,

mientras que el arroz ocupa el tercer lugar. Es el primer cereal en rendimiento de grano por

hectárea y es el segundo, después del trigo, en producción total (Paliwal, 2001).

A nivel mundial, la producción de maíz ha presentado una disminución en los últimos años, lo cual

contrasta con el constante incremento en la demanda mundial de este producto. Este desajuste

entre oferta y demanda ha sido el causante de una brusca reducción en las existencias finales de

cada año, afectando principalmente a Estados Unidos, país responsable de dos tercios del

comercio mundial de exportación. A su vez, estas progresivas disminuciones en la producción de

maíz, acompañadas con el uso de este producto en la producción de etanol, ayudan a la reducción

de las existencias y su disponibilidad para exportación, lo que necesariamente se traduce en un

incremento del precio mundial del grano (ODEPA, 2008).

A diferencia de lo antes mencionado, la situación a nivel nacional ha registrado un aumento

paulatino en superficie y rendimientos, puesto que para la temporada 2007/08 la superficie

sembrada correspondía a 140.740 hectáreas, a diferencia de las 134.140 hectáreas sembradas en

la temporada 2006/07. En términos de producción, para la temporada 2006/07 se obtuvieron

1.557.087 toneladas, a diferencia de la temporada 2005/06 con sólo 1.381.894 toneladas

(ODEPA, 2008).

Entre todos los cereales, el maíz es el que posee el mayor potencial productivo. Sin embargo, su

elevado costo de producción hace que el agricultor maximice su eficiencia con el fin de que el

cultivo le sea rentable (Fernández, 1995). El rendimiento es la resultante de un conjunto de

factores de producción, entre los cuales, los nutrientes disponibles determinan en forma importante

la producción de materia seca y de grano (Fernández, 1995).

El suelo es el encargado de entregar naturalmente una cantidad importante de la mayoría de los

nutrientes necesarios para lograr un desarrollo normal de la planta, no obstante, para lograr un

rendimiento comercialmente aceptable, es necesario realizar aplicaciones complementarias de

algunos nutrientes, como por ejemplo el nitrógeno, fósforo y potasio y en algunos casos, nutrientes

como el calcio, magnesio, azufre, boro y zinc.

6

Hipótesis

La aplicación de calcio como complemento a las aplicaciones regulares de nitrógeno, fósforo y

potasio en el cultivo del maíz, en suelos con niveles medios a bajos de calcio disponible, permite

mejorar el rendimiento comercial del cultivo

Objetivos.

Objetivo general.

Evaluar los efectos de la aplicación de calcio a través de diferentes fuentes de fertilización en el cultivo de maíz.

Objetivos específicos.

- Determinar la producción de grano en el cultivo de maíz frente a la aplicación de diferentes fuentes de fertilización que incluyen la adición de calcio.

- Determinar el efecto de la aplicación de calcio sobre la concentración y extracción de macronutrientes en el cultivo de maíz.

- Determinar el efecto de la aplicación de fertilizantes cálcicos sobre el crecimiento de raíces y el reparto de materia seca en el cultivo de maíz.

- Determinar el efecto de la aplicación de calcio sobre las características químicas del suelo.

- Realizar un análisis económico de las alternativas de fertilización evaluadas.

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2. REVISION BIBLIOGRAFICA

2.1. Generalidades del cultivo del maíz.

El origen del cultivo es América Central, y se ha señalado una antigüedad mayor a 7.000 años

(www.infoagro.com). Este cereal se cultiva con distintos fines, pero principalmente para

alimentación animal (ensilado) y avícola (granos), y para alimentación humana como grano, maíz

dulce o maíz choclero.

La planta de maíz es monoica y presenta su inflorescencia masculina y femenina en estructuras

separadas. El tallo es erecto, sin ramificaciones y no presenta entrenudos. La inflorescencia

masculina presenta una panícula de coloración amarilla que posee una cantidad muy elevada de

polen (20 a 25 millones de granos). En cada florcilla que compone la panícula se presentan tres

estambres, en los cuales se desarrolla el polen. En la inflorescencia femenina se presenta un

menor contenido en granos de polen (alrededor de 800 a 1000 granos), y se forman en unas

estructuras vegetativas denominadas espádices que se disponen de forma lateral

(Bayercropscience, 2008; Guerrero, 1990; www.infoagro.com).

Como cultivo, es de crecimiento rápido, y presenta los mayores rendimientos con temperaturas

moderadas y abundante suministro de agua. La temperatura ideal para este cultivo fluctúa entre 24

y 30 °C (Aldrich, 1986).

Los rendimientos más altos se logran en suelos de textura mediana a pesada, francos a franco

arcillosos (Fernández, 1995), de ahí que requiere idealmente de suelos profundos con bajo nivel de

compactación, adecuada fertilidad y contenido de materia orgánica, ausencia de piedras y buena

nivelación (Faiguenbaum, 2003).

Al momento de establecer el cultivo, las labores de pre siembra son realizadas con la prioridad de

obtener un suelo bien mullido y libre de malezas, de modo que se produzca una distribución

uniforme de la semilla. Una vez que el maíz ya ha emergido, la maquinaria a utilizar tiene como

propósito confeccionar los surcos de riego y controlar las malezas presentes entre las hileras

(Fernández, 1995).

8

2.2. Requerimientos nutricionales.

El maíz, al igual que la mayoría de las plantas mayores necesita por lo menos de 13 elementos

esenciales para su normal crecimiento y desarrollo. De estos nutrientes, el N, P y K son los

elementos necesitados en mayor cantidad, por lo cual tienen mayor probabilidad de presentar

deficiencias. El Ca, Mg y S, son absorbidos en cantidades moderadas y se consideran por tanto

nutrientes secundarios. Otros nutrientes como Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo y Cl son necesitados en

menor cantidad y son clasificados como micronutrientes (Olson y Sander, 1988).

2.3. Calcio en la planta

La planta absorbe Ca desde la solución de suelo, donde el flujo de masa y la intercepción radical

son los principales mecanismos de transporte para de elemento hasta la superficie de la raíz

(Havlin et al., 2005). Este ión se puede transportar y absorber desde zonas de la raíz que

contienen pelos radicales y desde zonas mucho más antiguas, ubicadas a varios centímetros del

ápice de la raíz (Clarkson y Hanson, 1980; Drew, 1987; Salisbury, 2000).

Aunque una parte importante del calcio presente en las plantas está bajo forma soluble en agua,

este elemento no se desplaza fácilmente en el interior de las mismas, y tiende a acumularse en los

órganos de mayor edad. Por tal motivo los síntomas deficitarios comienzan a manifestarse en el

extremo de los tallos (Navarro et al., 2003).

El Ca cumple un rol fundamental en la formación de estructuras de membranas y la permeabilidad

de éstas, como agente cementante para mantener las células unidas (Navarro et al., 2003). Como

formador de las membranas actúa como regulador de la absorción de cationes, por ejemplo, Na y

K. Es esencial para la elongación y división celular, translocación de carbohidratos y nutrientes

(Havlin et al., 2005).

Deficiencias de este nutriente se expresan primero en las zonas meristemáticas y los tejidos

jóvenes, como hojas, tallos y raíces (Kirkby y Pilbeam, 1984; Salisbury, 2000). Reduce el

desarrollo de los brotes terminales de yemas apicales y puntas de raíces. Las puntas de las hojas y

los márgenes, se tornan cloróticos o necróticos.

Una baja absorción de Ca combinado con una limitada translocación de carbohidratos, causan

distintos síntomas en frutas y verduras cultivadas. Ejemplos de esto es la deformación en melones,

bitter pit en manzanas, corazón negro en peras, y en los cultivos de hoja (hortalizas) se reduce la

calidad comercial de éstos por la senectud y deshidratación de los márgenes de estas (Havlin et

al., 2005).

9

2.4. Calcio en el suelo

Este elemento juega un papel fundamental en la estructura del suelo, siendo el catión que

predomina en un suelos no ácidos, o uno de los principales en suelos básicos. Cuando se

presenta un suelo ácido, la recuperación del mismo será resuelta mediante la práctica de encalado,

que consiste en una aplicación de enmienda cálcica que reduce la acidez del suelo al enriquecer el

contenido de calcio intercambiable en la partícula coloidal (Andina, S/F).

Por lo general en este tema, cuando se habla de calcio, se menciona a enmiendas calcáreas, que

son sustancias de reacción alcalina, cuyo objetivo es desplazar el aluminio (o manganeso)

intercambiable en la fase sólida del suelo, y neutralizar al ion aluminio libre en la solución del suelo,

teniendo como principal referencia para esto al carbonato de calcio (CaCO3) (Rodríguez, 1992).

Como otro efecto beneficioso a la realización del encalado, si la cal aportada pose una baja

granulometría, existirían, al menos durante un tiempo, varias formas de calcio: como catión

disociado junto con iones bicarbonato; como base intercambiable adsorbida al coloide; y como

calcio en forma de carbonato sólido (Navarro et al., 2003).

Otro efecto beneficio de las aplicaciones de calcio al suelo, es que hace más eficiente el

metabolismo del potasio, cuando éste se encuentra en exceso. También la disponibilidad de los

oligoelementos es usualmente más satisfactoria cuando se adiciona calcio a los suelos ácidos,

exceptuando el molibdeno (Navarro et al., 2003)

En suelos de tipo calcáreo, con presencia de pH alto, se puede producir situaciones adversas en la

disponibilidad de nutrientes para las plantas. Partículas de CaCO3, forman fuertes uniones con los

puntos de absorción del fósforo y el magnesio, lo que trae consigo una baja disponibilidad de estos

nutrientes. En cambio, los fertilizantes nitrogenados y el CaCO3, en estos suelos, tienen una mayor

posibilidad de interacción (El-Tilib et al., 2005).

10

3. MATERIALES Y METODOS

Para llevar a cabo este trabajo se realizaron 2 experimentos durante la temporada 2007 – 08, en el

campo experimental Santa Rosa, perteneciente al Instituto de Investigaciones Agropecuarias

(INIA), VIII región. Uno de los experimentos fue realizado en condiciones de campo y el otro

experimento en condiciones controladas en macetas, como se detallará posteriormente.

3.1. Características climáticas: La precipitación anual es de 1000 – 1200 mm. y la temperatura

media anual es de 13,1 – 13,6 °C (del Pozo y del Ca nto, 1999).

3.2. Características edáficas: la localidad de Santa Rosa, presenta suelos de origen volcánico,

medianamente profundos, de textura media. Con presencia de niveles bajos a medios de fósforo,

moderados a adecuados en potasio y calcio (del Pozo y del Canto, 1999). La serie de suelo es

Arrayán (CIREN-CORFO, 1999) y su clasificación taxonómica corresponde a Typic Melanoxerands

(USDA, 1994).

3.3. Manejo detallado del experimento

3.3.1. Experimento campo

Se realizó una preparación de suelos basada en labores de movimiento en profundidad con un

arado de vertedera. Posterior a esto se realizaron dos labores de rastraje, con el objetivo de mullir

el suelo y obtener una adecuada cama de semillas. Posterior a la labranza se realizó la aplicación

del herbicida, el cual se fue incorporado con el último rastraje superficial al suelo, aplicación

realizada dos días antes de siembra. El herbicida ocupado fue Guardián, en dosis de 2 Lt ha-1.

Previo a la siembra (23 octubre 2007) se realizó un análisis químico de suelo a 3 profundidades; 0-

20, 20-40 y 40-60 cm de profundidad, el cual se presenta en el cuadro 3.1.

Cuadro 3.1. Propiedades químicas del suelo, previo a la siembra.

% mg kg-1 mg kg-1 mg kg-1 cmol kg-1 cmol kg-1 cmol kg-1 cmol kg-1 cmol kg-1

pH M.O. N P K Ca Mg K Na Al

5,94 9,24 30 23,72 281,1 4,05 0,74 0,72 0,15 0,06

mg kg-1 mg kg-1 mg kg-1 mg kg-1 mg kg-1 mg kg-1

CICE x sat Al Zn Fe Cu Mn B S 5,7 0,97 1,53 40,92 1,17 4,8 0,41 17,04

11

Los tratamientos aplicados se presentan en los Cuadros 3.2 y 3.3. Las fuentes cálcicas empleadas

en cada tratamiento fueron las siguientes:

Tratamiento 1: control + Mg, sin adición de calcio.

Tratamiento 2: sulfato de calcio.

Tratamiento 3: nitrato de calcio.

Tratamiento 4: Alcaplant y Salwax Calcio.

En todos los tratamientos que recibieron fertilización cálcica se ocupó la misma dosis de este

elemento, manteniendo solamente variable la fuente de calcio empleada.

Cuadro 3.2. Dosis equivalentes de nutrientes aplicadas en cada tratamiento (kg ha-1).

Tratamiento N P2O5 K2O CaO MgO S 1 400 100 300 0 16,7 56 2 400 100 300 100 16,7 56 3 400 100 300 100 16,7 56 4 400 100 300 100 16,7 56

Cuadro 3.3. Dosis de fertilizantes aplicadas por tratamiento (kg unidad experimental-1).

Tratamiento Ult.Des Urea Azufre SO4Ca CaNO3 Alc+Sal 1 8 1,1 0,3 0,0 0,0 0,0 2 8 1,1 0,0 1,5 0,0 0,0 3 8 0,4 0,3 0,0 1,8 0,0 4 8 1,1 0,3 0,0 0,0 1,4

El N aplicado fue parcializado en 2 momentos; 44% a la siembra y 56% al estado de 6 hojas. Por

su parte todos los fertilizantes cálcicos fueron aplicados al momento de siembra. Finalmente, para

lograr el ajuste de unidades nutricionales, parte del fósforo, potasio y magnesio fueron aplicados al

estado de 6 hojas junto a la parcialización de nitrógeno a la forma de ultrasol desarrollo.

La siembra se realizó el 24 octubre 07, con una sembradora Gaspardo de 4 hileras, cuya

profundidad de siembra fue regulada entre 6 a 7 centímetros y 70 centímetros de separación entre

hileras. Se utilizó el híbrido PX-75, de semillas Tracy, correspondiente a un maíz para silo. La

semilla fue desinfectada con el insecticida Lorsban 50 en dosis de 1,5 gramos por kilo de semilla.

El diseño experimental utilizado fue bloques al azar, con 4 repeticiones, y el tamaño de cada

unidad experimental fue de 12 m2 (3x4 m).

12

Un segundo control para malezas de hoja ancha se realizó el día 26 noviembre 2007, con la

aplicación a Arrat en dosis de 150 gr ha-1 + Induce con una dosis de 150 cc por cada 100 litros de

agua.

La segunda aplicación de fertilizante se realizó el 30 noviembre 2007 al estado de 6 hojas,

utilizando el fertilizante ultrasol desarrollo.

En cuanto a los riegos, se realizaron 6 en la temporada, utilizando un sistema de riego por surcos,

cuyas fechas fueron 3 de diciembre, 14 de diciembre, 10 de enero, 23 de enero, 15 de febrero y 22

de febrero.

Este experimento se cosechó el día 23 abril 2008, colectando 30 mazorcas consecutivas de las

dos hileras centrales, y muestras compuestas de suelo de 0 a 20 cm de profundidad desde cada

unidad experimental.

3.3.2. Experimento en macetas

El experimento de fertilización cálcica realizado en bolsa (Cuadro 3.4), corresponde al símil

realizado en condiciones de campo, pero a menor escala, con el objetivo de determinar parámetros

adicionales de producción de materia seca y nutrición del cultivo. El manejo general del cultivo fue

el mismo señalado para el experimento de campo, con la salvedad que los riegos fueron

frecuentes con dosis controladas de agua, reponiendo el agua perdida para alcanzar un nivel de

humedad similar al que se presentaba al inicio del experimento.

Para este experimento se sembraron 3 plantas por bolsa, que posteriormente fueron raleadas,

dejando 2 plantas por bolsa. Cada planta ocupó la superficie correspondiente a la densidad

poblacional empleada en el experimento de campo.

Cada bolsa contaba con 60 centímetros de altura de tierra en su interior, con el objetivo de simular

la capa arable de suelo con la cual se estaba trabajando en condiciones de campo.

Los insumos utilizados, como también los tratamientos aplicados fueron los mismos indicados para

el experimento de campo.

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Cuadro 3.4. Fertilización empleada en el experimento en bolsas (gr unidad experimental-1)

Tratamiento Ult.Des Urea Azufre SO4Ca CaNO3 Alc+Sal

1 172 23 6 0 0 0

2 172 23 0 32 0 0

3 172 9 6 0 40 0

4 172 23 6 0 0 29

Total 688 78 17 32 40 29

El diseño experimental fue de bloques al azar con cuatro repeticiones.

La cosecha del experimento en bolsas se llevó a cabo el día 16 de abril de 2008. El trabajo

realizado consistió en cosechar los distintos componentes de la planta, a saber; mazorcas, caña

más hojas y raíces.

3.4. Mediciones realizadas

Mediciones de clorofila mediante Spad Meter: se realizaron mediciones de la concentración

relativa de clorofila presente con un medidor Spad (Minolta Spad 502 meter), desde el estado de 3

a 4 hojas hasta la cosecha de grano, realizando 30 mediciones por unidad experimental con motivo

de disminuir la variabilidad estadística. Las mediciones se realizaron cada 15 días, principalmente

en el tercio medio de la planta.

Rendimiento de grano: los granos cosechados de las plantas escogidas por unidad experimental

fueron pesados inmediatamente para luego ser secados en un horno de circulación forzada a 70ºC

durante 48 horas. Finalizado el secado se determinó el peso seco. Así mediante el diferencial de

pesos se obtuvo el porcentaje de humedad en el grano, que finalmente permite corregir

rendimiento a humedad de cosecha (14%).

Producción de materia seca en planta completa: estas mediciones sólo fueron realizadas en el

experimento de bolsas y contemplaron el análisis por separado de grano, mazorca + tallos + hojas,

y raíces. Al estado de madurez para grano se realizó el trozado de la planta y posterior secado en

un horno de circulación forzada a 70ºC durante 48 horas. Posteriormente se obtuvo el peso seco

de los diferentes órganos de la planta.

Crecimiento de raíces: estas mediciones sólo fueron realizadas en el experimento de bolsas. Se

determinó masa, volumen y densidad de raíces.

14

Características químicas del suelo: se realizó un análisis químico de suelo antes de establecer el

experimento, con el fin de caracterizarlo inicialmente. Posteriormente se realizó un análisis al

momento de la cosecha, en el cual se extrajeron 5 sub-muestras de cada unidad experimental,

para constituir una muestra compuesta. Dichas muestras fueron tomadas con un barreno de 0 – 20

cm.

Coeficiente de reparto: estas mediciones sólo fueron realizadas para el experimento en bolsas.

Para esto se relaciona el peso del grano seco respecto del peso total de la parte aérea, como se

indica en la siguiente ecuación:

Peso del grano seco

Coef. Reparto = ------------------------------------------------------------

(peso del grano seco + residuo aéreo seco)

Calidad nutricional del grano: se analizó la cantidad de Nitrógeno presente en el grano de maíz,

que posteriormente se multiplicó por el factor 6,25, obteniendo así el porcentaje de proteína.

Eficiencia de uso del agua: estas mediciones sólo fueron realizadas para el experimento en

bolsas y se obtuvieron las siguientes relaciones;

Lt de agua kg de MS total-1

Lt de agua kg MS grano-1.

Análisis estadístico: Los resultados obtenidos experimentalmente se analizaron mediante un

análisis de varianza utilizando el programa estadístico SAS System versión 6.2.

15

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1. Experimento de campo.

Al término del experimento, las variables que no presentaron diferencia estadísticamente

significativa (p>0,05) entre tratamientos fueron pH, MO, P Olsen, K, Ca, Mg, Na, suma de bases y

B. Las variables con diferencias estadísticas entre tratamientos (p<0,05) fueron nitrógeno y

conductividad eléctrica (Cuadro 4.1).

Cuadro 4.1. Características químicas del suelo al término del experimento.

Parámetros T1 T2 T3 T4 CV (%)

pH 5,83 6,04 5,85 6,02 2,36 n.s.

MO, % 7,87 8,00 8,44 7,90 7,05 n.s.

N, mg Kg-1 52,00 a 29.50 bc 45,75 ab 24,00 c 34,95 * P, Olsen 9,31 8,91 9,89 9,64 13,60 n.s.

K, cmol Kg-1 0,25 0,23 0,21 0,22 13,90 n.s.

Ca, cmol Kg-1 5,11 5,30 5,18 5,22 4,08 n.s.

Mg, cmol Kg-1 0,79 0,80 0,80 0,85 7,31 n.s.

Na, cmol Kg-1 0,33 0,33 0,33 0,31 19,15 n.s.

SB, cmol Kg-1 6,50 6,61 6,51 6,60 4,90 n.s.

B, cmol Kg-1 0,32 0,33 0,31 0,24 20,86 n.s.

CE, dS m-1 0,09 a 0,05 b 0,09 a 0,06 ab 25,72 *

Letras distintas en una misma fila indican diferencia significativa (p<0,05).

En el suelo, las diferencias en el N indican que una fertilización no balanceada (NPK solamente

como T1) no permite recuperar completamente los nutrientes aplicados y genera una mayor

disponibilidad de N residual. A su vez, el tratamiento 3 (Nitrato de

calcio) aporta una fuente de N (N-NO3-) cuya absorción por la planta es más

eficiente, lo cual podría generar una menor utilización del N aplicado (mayor

eficiencia) y por ende una mayor concentración de N residual. El tratamiento 4 indica una mayor

recuperación del N aplicado, lo cual a su vez genera un efecto beneficioso sobre el medio

ambiente.

En relación a la conductividad eléctrica, el mayor valor obtenido se relaciona con la mayor

concentración de nutrientes, en este caso mayor concentración de nitrógeno disponible.

Resultados similares son los obtenidos por Diez-López et al. (2008), experimento en el cual se

prueba un inhibidor de la nitrificación (3,4-dimetilpirazol fosfato), lo que trae consigo una mayor

cantidad de N-NH4, provocando un aumento de la conductividad eléctrica.

16

Los valores Spad registrados para el experimento de campo se encontraron entre 30 y 50 (Fig.

4.1). Ubicados los más bajos 30 a 40 días después de siembra, y los más altos 110 a 120 días

después de siembra.

Figura 4.1. Evolución de medidas Spad durante el experimento

30,0

34,0

38,0

42,0

46,0

50,0

34 54 68 83 98 112 136

Dias después de siembra

Val

ores

Spa

d T1

T2

T3

T4

Los resultados obtenidos presentaron diferencias estadísticas solo para las mediciones realizadas

a los 54 y 98 días después de la siembra. No obstante estas diferencias no fueron consistentes

para los tratamientos que presentaron el mayor nivel en ambos casos, de esta forma para el 2°

tiempo de medición (54 días después de siembra) el tratamiento 4 presentó el mayor valor de

lectura Spad, en tanto que para el 5° momento de mu estreo (98 días después de siembra) este

tratamiento presentó el valor menor.

a

b

ab

a a a

b

17

Los rendimientos obtenidos fluctuaron entre 126 a 136 qq ha-1, y no se presentaron diferencias

estadísticas (p>0,05) entre tratamientos (Fig. 4.2). Estos rendimientos fueron inferiores a los

señalados por Hirzel (2007), para un experimento de campo realizado durante dos temporadas

consecutivas en la misma localidad. Los resultados de rendimiento obtenido indican que en

condiciones de campo la adición de calcio a través de distintas fuentes de fertilización empleadas,

como complemento a la fertilización con nitrógeno, fósforo, potasio, magnesio y azufre, no afectó el

rendimiento del cultivo de maíz. Cabe considerar que la temporada agrícola 2007-08 presentó

déficit de riego durante el último periodo de desarrollo del maíz, lo cual limitó el rendimiento medio

anual del cultivo, condición que puede enmascarar diferencias entre tratamientos (no se consigue

el potencial del cultivo, por lo cual no se detectan factores limitantes).

0

20

40

60

80

100

120

140

160

T1 T2 T3 T4

Tratamientos

Ren

dim

ient

o (q

q ha

-1)

Figura 4.2. Rendimiento de maíz en el experimento de campo.

18

4.2. Experimento en macetas.

En cada bolsa se tenían 2 plantas en observación, por lo tanto en este cuadro los valores

obtenidos son inferiores dado a que la medición se realiza como planta individual, a diferencia del

cuadro 4.4., en el cual las mediciones son hechas para el total de plantas presentes en cada bolsa.

El peso seco de granos no presentó diferencias entre tratamientos (p>0,05), y fluctuó entre 191,0 y

229,2 gr pl-1 (Cuadro 4.2). Si bien existen diferencias cuantitativas entre tratamientos, el alto

coeficiente de variación obtenido para este parámetro afectó la detección de diferencias

estadísticamente significativas. Del mismo modo, el peso seco del residuo aéreo, como también el

coeficiente de reparto, no presentaron diferencias entre los tratamientos (p>0,05), cuyas medias

fluctuaron entre 253,95 a 291,30 gr pl-1, y 0,39 a 0,47 para cada parámetro, respectivamente,

cuyos coeficientes de variación fueron aceptables.

Cuadro 4.2. Parámetros de planta entera.

Tratamiento Peso seco grano (gr pl-1)

Peso seco residuo aéreo

(gr pl-1)

Peso seco raíces (gr pl-1)

Coeficiente de reparto (%)

T1 191,00 257,55 95,38 a 0,43

T2 229,16 253,95 61,56 b 0,47

T3 193,50 291,30 80,04 ab 0,39

T4 198,73 255,80 66,25 ab 0,43

DMS 84,94 50,41 31,80 0,1

CV (%) 26,15 12,02 26,23 14,4

n.s. n.s. * n.s.

Letras distintas en una misma columna indican diferencia significativa (p<0,05).

El único parámetro que presentó diferencia estadística fue el peso seco de raíces (p<0,05), cuyo

valor fluctuó entre 61,56 y 95,38 gr pl-1. El tratamiento que presentó el mayor valor fue el control sin

fertilización cálcica, que sólo superó estadísticamente al tratamiento 2, correspondiente al control

más sulfato de calcio.

Estos resultados fueron inferiores a los obtenidos por Gonzáles y Gonzáles (1982), en la cual se

probaron distintas fuentes de calcio y de sulfatos, teniendo como mayor producción de materia

seca total, en general, al tratamiento con sulfato de calcio.

19

El volumen de raíz no presenta diferencias entre tratamientos (p>0,05), y los valores fluctuaron

entre 198,61 y 246,27 cc pl-1 (Cuadro 4.3). De igual manera, la densidad de raíz tampoco presentó

diferencias entre los tratamientos (p>0,05), cuyos valores se encontraron entre 1,00 y 1,25 gr cc-1.

Si bien existen diferencias cuantitativas ente tratamientos, éstas pueden estar enmascaradas por el

alto coeficiente de variación obtenido en ambos parámetros. En relación al parámetro de peso seco

de raíz, esto ya fue discutido en el cuadro 4.2

Cuadro 4.3. Parámetros de raíz.

Tratamiento Volumen raíz (cc pl-1) Densidad (gr cc-1)

T1 198,61 1,25

T2 198,61 1,10

T3 246,27 1,00

T4 238,33 1,01

DMS 73 0,43

CV (%) 20,70 24,71

n.s. n.s.

Letras distintas en una misma columna indican diferencia significativa (p<0,05).

20

Los valores Spad obtenidos en el experimento en bolsa (Fig. 4.3) fluctuaron entre 30 y 55. Los

menores valores se obtuvieron en los periodos iniciales del cultivo, es decir, 30 a 40 días después

de siembra. Por su parte los mayores valores se obtuvieron en estados más avanzados de

desarrollo, comprendidos entre los 110 y 120 días después de siembra. En general, los valores

Spad obtenidos para el experimento en bolsa fueron superiores al experimento de campo, lo cual

responde a la menor magnitud de procesos de pérdida en el nitrógeno y otros nutrientes en

condiciones controladas. Estos resultados son coincidentes a los obtenidos por Novoa y Villagrán

(2002), para un experimento realizado en INIA La Platina, Santiago.

30,0

35,0

40,0

45,0

50,0

55,0

60,0

34 54 68 83 98 112 136

Dias después de siembra

Val

ores

Spa

d T1

T2

T3

T4

Figura 4.3. Evolución de medidas Spad durante el experimento.

Los resultados obtenidos presentaron diferencias estadísticas sólo para las mediciones realizadas

a los 54 días después de la siembra (p<0,05), en la cual el tratamiento 2 (control más sulfato de

calcio), sólo superó estadísticamente al tratamiento 3 (control más nitrato de calcio).

b

a

ab

21

Cuadro 4.4. Parámetros productivos de plantas en bolsa.

Parámetros T1 T2 T3 T4 CV (%) Peso grano (gr pl-1)

382,00 458,33 387,00 386,10 27,91 n.s.

Peso residuo aéreo (gr pl-1)

495,10

507,90

582,60

511,60

12,02

n.s.

Peso raíz (gr pl-1)

190,76 a 123,13 b 160,08 ab 132,50 ab 26,22 *

M. S. total (Kg pl-1)

1,06 1,16 1,13 1,03 17,13 n.s.

Coef. Reparto 0,36 0,40 0,34 0,37 18,80 n.s. Lts. Agua (MS-1)

141,40 130,31 130,00 142,50 18,80 n.s.

Letras distintas en una misma fila indican diferencia significativa (p<0,05).

Todos los parámetros indicados en el Cuadro 4.4, excepto el peso de raíz, no presentan

diferencias significativas (p>0,05). El peso de raíz fluctuó entre 123,13 a 190,75 gr pl-1, y el mayor

valor se obtuvo con el tratamiento control, que sólo superó estadísticamente al control más sulfato

de calcio. Esto puede responder al efecto exploratorio que genera la planta en condiciones de falta

o limitación de algún elemento.

Cuadro 4.5. Composición nutricional del grano.

Parametros T1 T2 T3 T4 CV (%)

Proteina (%) 12,19 13,00 13,06 12,88 -- n.s.

N % 1,95 b 2,08 a 2,09 a 2,06 ab 3,48 *

P % 0,30 b 0,58 a 0,71 a 0,75 a 18,57 *

K % 0,37 c 0,62 b 0,72 ab 0,77 a 14,33 *

Ca % 0,01 0,01 0,01 0,01 0,0 n.s.

Mg % 0,14 0,26 0,30 0,32 22,50 n.s.

Letras distintas en una misma fila indican diferencia significativa (p<0,05) Los parámetros que no presentaron diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos

(p>0,05) fueron Ca y Mg. En cambio las variables que si presentan diferencias estadísticas entre

tratamientos fueron N, P, K (p<0,05). Estos valores fluctuaron entre 1,95 y 2,09% para N; 0,30 y

0,75% para P; y entre 0,37 y 0,77% para K. En general, la adición de fertilizantes calcios generó

una mayor concentración de N, P y K en los granos. Destacando el incremento obtenido en P y K,

con la agregación de fertilizantes cálcicos, especialmente con el uso de Alcaplant + Salwax.

Los tratamientos que consistentemente presentaron las mayores concentraciones de nutrientes en

el grano fueron los tratamiento 3 y 4. Los valores de concentración de nutrientes en grano fueron

22

superiores a lo señalado por Berardo (2004), quien trabajó con manejo de agricultura sustentable,

en la región Pampeana, Argentina.

Los parámetros indicados en el análisis de composición química de raíz no presentaron diferencias

estadísticamente significativa (p>0,05) entre tratamientos (Cuadro 4.6). Dichos resultados indican

que el efecto de los diferentes tratamientos de fertilización empleados no generó diferencias

nutricionales a nivel de raíces.

Cuadro 4.6. Composición nutricional de raíz. Parámetro T1 T2 T3 T4 CV (%) N % 1,30 1,14 1,21 1,17 13,00 n.s. P % 0,08 0,08 0,09 0,09 14,33 n.s. K % 1,29 1,15 1,10 1,16 22,70 n.s. Ca % 0,19 0,20 0,20 0,17 12,12 n.s. Mg % 0,17 0,16 0,18 0,17 9,30 n.s Letras distintas en una misma fila indican diferencia significativa (p<0,05) De composición nutricional de tallos y hojas sólo el K indicó diferencias estadísticamente

significativas (p<0,05), cuyos valores fluctuaron entre 1,50 y 1,84%.(Cuadro 4.7). La concentración

más alta de K en el residuo aéreo se logró con el tratamiento 2 (control más sulfato de calcio), que

sólo superó estadísticamente al tratamiento 1 (control). Este resultado podría estar explicado por el

ión acompañante al calcio empleado en ese tratamiento, el cual podría incrementar la

concentración de K en las células por efecto homeostático.

Cuadro 4.7. Composición nutricional del residuo aéreo. Parámetro T1 T2 T3 T4 CV (%) N % 0,91 0,88 1,04 1,00 15,30 n.s. P % 0,06 0,05 0,08 0,07 37,14 n.s. K % 1,50 b 1,84 a 1,64 ab 1,67 ab 12,06 * Ca % 0,13 0,14 0,14 0,15 15,08 n.s. Mg % 0,13 0,12 0,13 0,12 10,80 n.s. Letras distintas en una misma fila indican diferencia significativa (p<0,05).

Estos valores son menores a los presentados por Arrieche et al. (S/F) en los cuales los promedios

de cada elemento están por sobre el 2,5%. Estos resultados se obtuvieron en un ensayo realizado

en Venezuela, en el cual se probaba la respuesta del cultivo a las aplicaciones de zinc, siendo este

incorporado como sulfato de zinc.

23

4.3. Análisis económico

Cuadro 4.8. Análisis económico de costos de producción por tratamiento.

Beneficio marginal

($)

Costo marginal

($)

Utilidad

marginal

Relación

Beneficio/Costo

NPK + Sulfato de Calcio 65.000 97.680 -32.680 0,67

NPK + Nitrato de Calcio 39.000 209.235 -170.235 0,19

NPK + Alcaplant +

Salwax Ca 91.000 709.280 -618.280 0,13

Nota: todos los valores son + IVA.

Los valores de los fertilizantes fueron: Ultrasol $ 760 el kg; Urea $ 660 el kg; azufre $ 260 el kg;

sulfato ca $ 715 el kg; nitrato de calcio $ 480 el kg; Alcaplant $ 1600 el kg; Salwax Ca $ 6000 el

kg.

En el cuadro 4.8 se logra apreciar los parámetros económicos obtenidos como beneficio marginal

(rendimiento x precio quintal maíz) y el parámetro de costo marginal (cantidad de insumos x precio

de insumo), de los cuales se produce la relación beneficio/costo, que arroja un valor referencial,

para la evaluación y elección del tratamiento de fertilización más conveniente.

En el parámetro de beneficio marginal, los valores obtenidos fluctuaron entre 39.000 a 91.000,

correspondiente a los tratamientos de NPK + Nitrato de Calcio y NPK + Alcaplant + Salwax Ca

respectivamente. En el parámetro de costo marginal los valores obtenidos se encontraron entre

97.000 a 709.000, estos valores correspondientes a los tratamientos de NPK + Sulfato de Calcio y

NPK + Alcaplant + Salwax Ca. Y en el parámetro de Relación Beneficio/Costo el valor más alto lo

tiene el tratamiento de Fertilización convencional + Sulfato de Calcio con 0,67 y el valor más bajo lo

obtuvo el tratamiento de NPK + Alcaplant + Salwax Ca con 0,13. Para aquellas situaciones en las

cuales el valor comercial del cultivo esté asociado a características nutricionales del grano o de la

planta, el resultado del análisis económico puede ser diferente, dado que la menor concentración

de N tanto en el grano como en el residuo fue obtenida en el control sin aplicación de calcio.

24

5. CONCLUSIONES

La adición de fertilizantes cálcicos a la fertilización con nitrógeno, fósforo, potasio y magnesio en el

cultivo de maíz no generó incrementos de rendimiento para las condiciones de este estudio. Los

componentes de la planta tampoco fueron afectados por la adición de fertilizantes cálcicos.

La composición nutricional del grano fue afectada positivamente por la adición de los diferentes

fertilizantes cálcicos evaluados, generando un incremento en las concentraciones de nitrógeno,

fósforo y potasio. El mayor incremento en forma consistente fue obtenido con la aplicación de

Alcaplant más Salwax Calcio.

En relación a la fertilidad residual del suelo, la adición de calcio a la fertilización generó una menor

concentración de nitrógeno y una menor conductividad eléctrica, indicando una mejor utilización de

los nutrientes aplicados en condiciones de fertilizaciones balanceadas.

En lo concerniente al análisis económico, si bien la fertilización cálcica a través de distintas fuentes

contribuyó a mejorar algunos parámetros productivos, de calidad nutricional y de fertilidad química

del suelo, el análisis económico en función del rendimiento alcanzado por el cultivo indicó que la

mayor relación beneficio marginal/costo marginal se logró con el tratamiento fertilizado sólo con

NPK + Mg, por lo cual la fertilización cálcica para las condiciones de este estudio no generaron un

beneficio en el ejercicio económico del cultivo.

25

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