Nutrición en el cultivo de maíz

Por: Cecilia Cerliani, Docente de asignatura Producción de Cereales, Facultad de Agronomía y Veterinaria, Universidad Nacional de Río Cuarto – El maíz constituye uno de los cultivos más sembrados en Argentina, además de ser el principal cultivo a nivel de producción. En los últimos años, tanto la mejora generada a través del mejoramiento genético como […]
diciembre 1, 2023

Por: Cecilia Cerliani, Docente de asignatura Producción de Cereales, Facultad de Agronomía y Veterinaria, Universidad Nacional de Río Cuarto –

El maíz constituye uno de los cultivos más sembrados en Argentina, además de ser el principal cultivo a nivel de producción. En los últimos años, tanto la mejora generada a través del mejoramiento genético como en sus prácticas de manejo han llevado a incrementar sustancialmente los niveles de rendimiento alcanzable con este cultivo.

En este sentido, estudios realizados en Rio Cuarto (Córdoba) han demostrado que, en condiciones potenciales (sin limitaciones hídricas, ni nutricionales y libre de malezas, plagas y enfermedades) el maíz puede alcanzar rendimientos de 19000 kg/ha para siembras tempranas y 16000 kg/ha en siembras tardías (Tabla 1).

Tabla 1. Rendimientos potenciales para Rio Cuarto en maíces tempranos

Al comprar el rendimiento potencial con el alcanzado por los productores, se evidencia una brecha de gran magnitud, la cual varía en distintas regiones del país, pero para el departamento de Río Cuarto esta brecha sería mayor a 12000 kg/ha. El principal factor que explica esta diferencia es la disponibilidad hídrica, ya que la mayoría de los productores realizan su producción en condición de secano que muchas veces lleva a que los cultivos sufran estrés hídrico. Sin embrago, otro factor de gran impacto sobre esta diferencia está relacionada a la nutrición del cultivo.

Al comparar la cantidad de nutrientes aplicada bajo los experimentos de rendimiento potencial y lo que utiliza el promedio de productores en Rio Cuarto, se evidencia una gran diferencia (Figura 1). Por lo tanto, es necesario comenzar a realizar un adecuado manejo nutricional para permitir al cultivo explotar su capacidad productiva en los distintos ambientes.

Figura 1. Dosis promedio de nutriente aplicada por productores del departamento de Río Cuarto y dosis aplicada en ensayos de rendimiento potencial.

El adecuado manejo nutricional comienza con realizar un buen diagnóstico a partir de un apropiado muestreo de suelo para ajustar la necesidad del maíz con la oferta nutricional del suelo y así incorporar, vía fertilización, la correcta cantidad de nutrientes apropiadamente balanceados entre sí.

Según estudios realizados por Sainz Rosas et al (2019), hay un empobrecimiento de los suelos a través de los años, como consecuencia del balance negativo entre los nutrientes exportados en grano y lo que se reincorpora al sistema vía fertilización. En este escenario, para la región Sur de Córdoba, generalmente se detecta deficiencias en maíz de Nitrógeno (N), Fósforo (P), Azufre (S) y Zinc (Zn), en las últimas campañas hemos comenzado a ver respuesta a la aplicación de otros nutrientes como Magnesio (Mg) y Boro (B).

Dentro de estos nutrientes se podría distinguir entre aquellos cuyo diagnóstico y necesidad de aplicación dependerá principalmente de la disponibilidad de los mismos en el suelo (P, Zn), de aquellos donde la necesidad de aplicación dependerá fuertemente del rendimiento y/o producción del cultivo como es el N y S.

Para un correcto manejo de P, es necesario en primer lugar, establecer el nivel de P en el suelo y a partir de ello ajustar el criterio de fertilización que se llevará adelante. Distintos estudios realizados demuestran que la probabilidad de obtener respuesta a la aplicación de P es independiente de la fecha de siembra y/o condición hídrica del año, aunque es probable que en años secos la respuesta a la fertilización con P sea mayor que en años húmedos.

En este sentido, es importante mencionar que existe un nivel de P en el suelo por encima del cual se alcanza un rendimiento superior al 90% respecto al rendimiento máximo, este valor denominado P crítico varía según distintos autores entre 16 y 18 ppm (P-Bray 1) para suelos de la región pampeana. Estudios realizados por Esposito et al. (2015) en Río Cuarto, establecieron que hay una probabilidad de respuesta positiva económicamente superior al 70% cuando el nivel de P en el suelo es de 18 ppm (Figura 2).

Figura 2. Respuesta del rendimiento de maíz a la aplicación de 20 kg/ha de fósforo en distintos ensayos experimentales con diversos niveles de fosforo disponible en el suelo.

Por lo tanto, si al realizar en análisis de suelo el P es menor a 18 ppm se recomienda realizar la aplicación de este nutriente dependiendo la dosis a aplicar del criterio a emplear. La cantidad mínima a aplicar para no perjudicar el rendimiento es la dosis de suficiencia que es la que resulta de la diferencia entre el P crítico y el nivel del suelo, afectada por el P equivalente.

Este último se refiere a los kg de P que hay que agregar al suelo para elevar en 1 ppm el nivel de P. Esta propiedad varía según el tipo de suelo, dado que por ejemplo en texturas más arcillosas se requerirá una mayor cantidad de P que en texturas arenosas dado que parte del P será adsorbido por los coloides de suelo. Para suelos del oeste de Río Cuarto Cerliani et al (2020) han establecido valores de P equivalente de entre 1.7 y 2.1, mientras que Bongiovanni et al (2021) determinaron valores alrededor de 3 al este de esta ciudad.

Este criterio de suficiencia asegura que el rendimiento no será perjudicado, sin embargo, puede ocurrir que al final de la campaña el balance final de P sea negativo, porque la cantidad aplicada sea inferior a la cantidad exportada en grano, por lo tanto, es necesario adoptar otros criterios como el de recuperación o reconstrucción, donde la dosis aplicar será superior a lo exportado por el cultivo resultando en un balance positivo. Para llevar adelante este criterio es importante tener en cuenta que por cada tonelada de grano producida se exportan 3 kg de P, es decir un maíz que alcanza un rendimiento de 9 t/ha exporta en sus granos 18 kg de P/ha y por lo tanto la dosis a aplicar para el criterio de recuperación deberá ser superior a los 18 kg/ha de P. Este criterio puede realizarse a un año (en este caso la dosis a aplicar será igual a la suma del criterio de suficiencia + reposición) o bien plantearlo al largo plazo y reconstruir los niveles de 18 ppm en el suelo en varias campañas.

Además de determinar la dosis, un punto clave del manejo es el momento y forma de aplicación, diversos estudios han demostrado la importancia de contar con niveles adecuados de P en el suelo en estadios tempranos de la planta, por lo tanto, este nutriente debe aplicarse previo a la siembra mediante voleos, con suficiente antelación para que se incorpore al suelo y en paisajes planos que impidan erosión del fertilizante, o al momento de la siembra al costado (6 cm) y por debajo (3 cm) de la misma.

La elección del momento y forma de aplicación dependerá de: la dosis aplicar, para dosis altas es necesario combinar ambos momentos y formas; los niveles de P que hay en el suelo ya que cuando el nivel de P es bajo, conviene la aplicación en bandas incorporadas próxima a la semilla, para que cuando la planta emita sus raíces rápidamente intercepte este nutriente; y de la fuente que se emplee, ya que fuentes que contengan N aplicadas en la línea de siembra pueden generar reducción en la densidad de plantas por fitotoxicidad (Figura 3).

Figura 3. Imagen de un lote de maíz con pérdida de plantas como consecuencia de la aplicación de altas dosis de fertilizante amoniacales en la línea de siembra.

Otro nutriente que frecuentemente se encuentra en niveles bajos es el Zn, este es un micronutriente fundamental para el crecimiento de la planta. Su deficiencia se caracteriza por presentar clorosis internerval en las hojas nuevas de la planta, una detención del crecimiento, dando como resultado plantas más chicas (Figura 4).

Al igual que con el fósforo, la necesidad de aplicación se determina mediante análisis de suelo. Barbieri et al. (2017), determinaron que el nivel crítico de Zn en el suelo para la región pampeana es de 1 ppm (DTPA). Estudios realizados por la asignatura de producción de Cereales de la FAV-UNRC, han demostrado que en situación de deficiencia la dosis a aplicar es de entre 1 y 1,5 kg/ha (Figura 5).

Figura 4. Imagen de plantas de maíz con deficiencia de Zinc.

Figura 5. Rendimiento relativo de maíz según dosis de Zn aplicada.

Cabe mencionar que existe un antagonismo entre el P y el Zn, es decir, la aplicación de altas dosis de P puede inducir a una deficiencia de Zn, por ello ante la aplicación de altas dosis de P, es necesario acompañar con la aplicación de Zn.

Es importante resaltar, que varios experimentos demuestran los efectos positivos de realizar fertilizaciones balanceadas, que contemplen la aplicación de varios nutrientes. Esta nutrición no solo genera beneficios por el incremento en los niveles de rendimiento, sino que además mejora la eficiencia de utilización de los nutrientes aplicados, es decir, se incrementan los kg de grano producido por kg de nutriente aplicados.

En una experiencia llevada adelante desde hace 8 años, donde se evalúan 5 estrategias de fertilización que contemplan desde la no aplicación, hasta la aplicación de los nutrientes que emplean normalmente los productores a las dosis comúnmente usadas (tratamiento productor, que generalmente consta de la aplicación de P en soja y P y N en maíz) y estrategias más balanceadas que incorporan P, S y Zn en soja y para el cultivo de maíz también N.

En esta experiencia se ha demostrado como el efecto de las distintas estrategias lleva a que el rendimiento en el tratamiento balanceado sea un 20% superior al testigo a lo largo del tiempo, mientras que el tratamiento productor sólo supera al testigo en un 7%, lo cual representa que a lo largo de las 8 campañas, en el tratamiento balanceado se produjeron 10770 kg/ha más que en el testigo en un ambiente de alta producción y 7800 kg/ha en el ambiente de menor potencial productivo.

En la actualidad, producto del continuo balance negativo entre los nutrientes aplicados y lo exportado en grano, se ha comenzado a notar la necesidad de analizar nuevos nutrientes a la hora de realizar un correcto diagnóstico. Un ejemplo de esto es el caso del Boro, micronutriente al cual se está observando deficitario en muchos análisis de suelo y que varios casos se han encontrado respuestas positivas a su aplicación, esta respuesta osciló para 4 ensayos experimentales en alrededor de 400 kg/ha, en todos los casos la aplicación se realizó de manera foliar en el estadio fenológico de V8 del maíz, en suelos donde el nivel de B era próximo o inferior a 1 ppm, valor citado como umbral por algunos investigadores. Sin embargo, desde el área de investigación, se deben continuar los estudios que permitan desarrollar modelos de diagnóstico, recomendación de ajuste de dosis y momento de aplicación.  

Otro nutriente, que también sorprendió en las ultimas campaña, por empezar a detectar respuestas productivas favorables a su aplicación en la región de Río Cuarto es el Magnesio, pero al igual que Boro son experiencias incipientes con las que se cuenta, por lo que se requiere más profundización en su estudio. Sin embargo, es necesario comenzar a por lo menos registrar los niveles en el suelo, para detectar los casos con niveles insuficientes de Mg.

Figura 6. Rendimiento de maíz (a) y eficiencia de uso de fosforo (b) según nutriente aplicado.

Por último, es importante mencionar al N, este macronutriente es fundamental para la producción de maíz y en muchas ocasiones se observan síntomas de deficiencia aún en sistemas donde ha sido aplicado, por lo que resulta fundamental ajustar adecuadamente la dosis a utilizar.

Un primer punto que está muy ligado a la eficiencia de uso de N es el momento de aplicación, diversas experiencias han demostrado que para la región del Sur de Córdoba, con matrices de suelo arenosas y la alta probabilidad de precipitaciones de alta intensidad, retrasar su aplicación a estadios más avanzados (V6 en adelante), cuando el consumo de N por parte de la planta se incrementa, es una estrategia que permite aumentar la eficiencia de uso (por disminuir las pérdidas) y disminuye el riesgo de contaminación por lixiviación. Por otro lado, distintos experimentos han demostrado que si además de retrasar su aplicación se hace de manera repartida en el ciclo del cultivo (aplicaciones en V6 y posteriormente en V10/V12) han generado incrementos en la eficiencia de uso por mejorar la sincronización entre oferta y demanda.

El momento de aplicación del N puede generar cambios en las plantas que en determinadas condiciones sean desfavorables para el cultivo, por ejemplo la aplicación de altas dosis a la siembra pueden estimular la formación sistemas de raíces superficiales y poca profundas, con la consecuencia de este tipo de sistemas de raíces puede ser perjudicial frente a escenarios de déficit hídrico, ya que menor exploración de suelo implica menor capacidad de absorber agua; o por ejemplo puede favorecer al vuelco de las plantas como producto del menor anclaje que tendrán.

Otro aspecto fundamental resulta el emplear la fuente correcta de la manera correcta, es decir ajustar la fuente que se va a emplear con la forma en que lo va a hacer, es decir, si se utilizan fuentes de N que pueden volatilizarse deberán aplicarse de manera incorporada al suelo y no voleadas para evitar procesos de pérdida por volatilización y la emisión de gases de efecto invernadero a la atmósfera.

Finalmente, como se mencionó anteriormente es muy importante determinar correctamente la dosis a aplicar, y en este punto resulta clave mencionar que esta decisión de manejo interactúa de manera directa con la densidad de siembra (figura 7).  Generalmente se detecta interacción nitrógeno por densidad de siembra significativa, a excepción de condiciones donde la oferta de N por parte del suelo es muy alta, o cuando el rendimiento alcanzado por el cultivo está condicionado por escasa oferta hídrica frente a una oferta del suelo suficiente para ese nivel productivo.

Figura 7. Rendimiento de maíz según densidad de siembra y dosis de Nitrógeno aplicada.

Dada esta interacción, desde el área Producción de Cereales de la FAV-UNRC, se desarrolló un modelo de diagnóstico de la densidad de siembra y dosis de N a aplicar. Según este modelo se ajusta la densidad de siembra en función del rendimiento objetivo que se pretende alcanzar y la producción individual cuando una planta está en su densidad óptima de siembra. Esta producción individual, varía con el genotipo y según estudios previos se mantendría constante para un determinado genotipo con una desviación variable según la plasticidad reproductiva de cada híbrido.

“No olvidar que el suelo es un sistema vivo y por lo tanto es fundamental que además de atender a la salud química y física del suelo se procuren sistemas que presenten una buena salud biológica”

Una vez ajustada la densidad debe determinarse la dosis óptima de N a aplicar, para ello este modelo contempla el contenido de nitrógeno de nitratos presentes en el suelo en V6 en los primeros 60 cm suelo y el requerimiento del cultivo estimado a partir de la cantidad de N que se debe ofrecer a cada planta en dicho estadio. Esta cantidad de N requerido varía entre 1.5 y 5 g N/planta (NPP), dependiendo del cultivo antecesor, ya que según la relación C/N del residuo que queda en el suelo y en sus raíces se determinará la necesidad de contar con más o menos N por planta en V6.

Por ejemplo, si el cultivo antecesor es una leguminosa cuyo residuo posee una baja relación C/N el NPP será menor que si el antecesor es una gramínea, cuyo residuo posee alta relación C/N. Cabe aclarar que, parte del N que se aplique será utilizado por los microrganismos de suelo para degradar los residuos del cultivo anterior y ello explicaría las diferencias de NPP planteadas.  Por lo tanto, la dosis a aplicar es el resultado de la resta entre lo que requiere el cultivo (que se obtiene de la multiplicación de la densidad de plantas y lo que cada planta requiere (NPP), que depende del antecesor) y lo que hay disponible en el suelo en los primeros 60 cm de profundidad como N de nitratos en el estadio de V6. En la tabla 2, se presenta un caso práctico de cómo aplicar este modelo a distintas situaciones productivas.

Tabla 2. Ejemplo de cálculo de densidad de plantas y dosis de nitrógeno a aplicar en dos escenarios productivos.

Este modelo, conocido como NxD, permite aplicarse en sistemas con manejo de agricultura variable con zonas productivas distintas dentro de un lote, en el cual pueden estimarse rendimientos objetivos diferentes por zona y ajustar la recomendación densidad de siembra y N a aplicar.

Por otro lado, la validación de este modelo permitió demostrar que con el mismo se logra aumentar la eficiencia de uso del N. En general al evaluar la eficiencia de uso del N, se observa que la misma se maximiza con modelos de diagnóstico validados localmente.

Ajustar la estrategia de nutrición del cultivo de maíz es fundamental para mejorar la productividad y la eficiencia de uso de los insumos, lo cual requiere un correcto diagnóstico a partir de un muestreo y análisis de suelo. Una vez identificada la necesidad nutricional es fundamental ajustar el momento, forma y fuente de nutriente a aplicar para mejorar la eficiencia de uso de este nutriente y propender a las Mejores Prácticas de Manejo de los Fertilizantes (Buenas Prácticas Agrícolas del manejo nutricional).

Finalmente, es importante resaltar que el manejo nutricional es solo una parte del cultivo, alcanzar altos rendimientos y mejorar la eficiencia del uso de insumos dependerá de otros factores productivos que deben optimizarse antes que el manejo nutricional, en este sentido es necesario que se identifiquen las limitantes productivas, se atienda primero a la salud física de los suelos y no olvidarse que el suelo es un sistema vivo y por lo tanto es fundamental que además de atender a la salud química y física del suelo se procuren sistemas que presenten una buena salud biológica. Es decir, las practicas agronómicas que se utilicen deben asegurar mantener los microorganismos de suelo para que ello asegure ser más sustentables y eficientes productivamente.

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