ARTÍCULOS

Eficiencia en el uso del nitrógeno del trigo en la región semiárida de Buenos Aires (Argentina): efectos de la dosis y momento de aplicación

 

Martínez, J.M.; J.A. Galantini y M.R. Landriscini

J.M. Martínez y M.R. Landriscini: CERZOS, CONICET, Universidad Nacional del Sur. J.A. Galantini: Comisión de Investigaciones Científicas (CIC, BA), CERZOS-UNS. Bahía Blanca, Buenos Aires, Argentina. Correspondencia a: jmmartinez@criba.edu.ar

 

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RESUMEN

En las regiones semiáridas, la erraticidad de las precipitaciones difculta la optimización de la fertilización. El objetivo fue analizar la influencia de la variabilidad climática sobre la respuesta a diferentes dosis y momentos de fertilización en la productividad del trigo y en la eficiencia en el uso del nitrógeno en un sitio de la región semiárida bonaerense. Durante cinco años se realizaron ensayos de fertilización con trigo, combinando dosis de N (0, 25, 50 y 100 kg ha^-1) y momentos de fertilización: siembra (Ns) y macollaje (Nm). Se evaluó la eficiencia agronómica en el uso del fertilizante aplicado (EUF) para la producción de materia seca (MS) y de grano, así como la recuperación aparente del nitrógeno (RAN). Se detectaron interacciones entre variables y las eficiencias. Para Nm se encontraron correlaciones significativas de todos los parámetros con las precipitaciones de octubre. La proteína en ambos momentos estuvo significativa e inversamente correlacionada con las precipitaciones del ciclo. Se observaron correlaciones significativas de EUF de MS y grano siguiendo el orden: Prec. Ciclo completo>Prec. primavera> Prec. Oct > Prec. Set. La variabilidad climática interanual demostró la mayor influencia sobre las eficiencias en el uso del N, independientemente del momento de aplicación.

Palabras clave Momentos de fertilización; Aplicaciones tardías; Precipitaciones erráticas

Nitrogen use efficiency for wheat in semiarid region of Buenos Aires (Argentina): effects of the dose and timing application.

SUMMARY

In semiarid regions optimal fertilization is difficult due to erratic rainfall. The aim of this study was to analyze the influence of climate variability on the response to different rates and timing of fertilization on wheat productivity and on efficiencies in the use of nitrogen in a site of the semiarid region of the province of Buenos Aires, Argentina. For five years, fertilization trials were conducted in wheat combining N rates (0, 25, 50 y 100 kg ha^-1) and times of fertilization: Seeding (Ns) and tillering (Nm). Agronomic efficiency (EUF) for dry matter (MS) and grain, and apparent recovery of nitrogen (RAN) were evaluated. Interactions between variables (year, rates and times) and efficiencies were found. In Nm, significant correlations of all parameters were found with October rainfall. Protein for Ns and Nm was significantly and inversely correlated with full cycle rainfall. Significant correlations were found in EUF of MS and grain in this order: Full cycle rainfall> Spring rainfall> Oct rainfall> Set rainfall. Interannual climate variability showed the greatest influence on the nitrogen use efficiencies, regardless the application timing.

Key words Fertilization timing; Tillering application; Erratic rainfalls

Fecha de recepción: 02/09/14;
fecha de aceptación: 12/06/15

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INTRODUCCIÓN

Las deficiencias de agua y nitrógeno (N) son los principales factores que limitan el crecimiento y rendimiento de los cereales en regiones semiáridas (Sinclair & Horie, 1989; Fageria & Baligar, 2005). La demanda global de fertilizantes nitrogenados se ha incrementado en los últimos 50 años (Schepers & Raun, 2008; Hancock et al., 2011), a la vez que han aumentado las aplicaciones en regiones con mayores limitantes hídricas. La principal característica que define a la zona semiárida es la escasez y erraticidad de las precipitaciones. Además, gran parte de las precipitaciones tienen lugar durante el período de barbecho y mayormente no es utilizada por los cultivos (Quiroga et al., 2003). En estas regiones es de gran importancia lograr la optimización en la aplicación de fertilizantes; sin embargo, es dificultoso debido a las condiciones mencionadas (Galantini et al., 2000; López-Bellido & López-Bellido, 2001). Las aplicaciones deficientes de N producen ingresos menores y llevan a la sobreexplotación de los recursos, mientras que las aplicaciones excesivas aumentan los riesgos de pérdida de nutrientes. Los sistemas productivos sustentables deben ser eficientes en el uso de los insumos, para evitar estos peligros ambientales que conllevan la pérdida de N. Es por esto que se deberían adecuar las aplicaciones a las condiciones de fertilidad particulares y al potencial de rendimiento esperado. Según Cook & Veseth (1991), el límite de producción del cultivo está dado por la combinación del potencial genético y el ambiente en que se desarrolla. Campbell et al. (1993) informaron que hay una fuerte interacción entre el uso del agua y la respuesta de los cultivos a los fertilizantes en regiones semiáridas.
El cultivo de trigo (Triticum aestivum L.) es la base de los sistemas productivos en una amplia región del sudoeste de la provincia de Buenos Aires, Argentina (SOB) (Martínez et al., 2012). Sus rendimientos son influenciados por las condiciones climáticas y las propiedades edáficas, lo que obliga a maximizar la eficiencia en el uso del agua y del nitrógeno (Galantini et al., 2004). Diferentes autores (Davis et al., 2003; Dobermann, 2005; Fageria & Baligar, 2005) concuerdan en estimaciones de la eficiencia de recuperación del N aplicado en valores que oscilan entre 30 y 50%. Esto indica que aproximadamente más del 50% del N aplicado mediante fertilizantes no es asimilado por las plantas (Tilman et al., 2002; Dobermann & Cassman, 2004). Es decir, se utiliza una pequeña parte del N que se aplica, con un gran costo económico y ambiental. En particular, la aplicación de N en estas regiones tiene una baja eficiencia por las pérdidas que se producen en los años lluviosos, donde el cultivo puede expresar su máximo potencial, y por el déficit que se genera en los años secos, en los que hay una demanda extra de agua que no puede ser satisfecha. El momento en que el N está disponible para el cultivo de trigo determina su absorción y su traslocación en la planta. Otros estudios (López-Bellido et al., 2012) han demostrado que las aplicaciones particionadas, comparándolas con aplicaciones en un solo momento, han resultado en una mayor recuperación de N por la planta. Sin embargo, se debería ajustar para casos particulares teniendo en cuenta la fertilidad inicial del suelo (Recous & Machet, 1999). Una disponibilidad temprana se traduce en rendimientos mayores, mientras que en etapas tardías tiende a mejorar la calidad proteica del grano (Sarandón & Caldiz, 1990; Sarandón et al., 2000). Igualmente el momento de fertilización puede dar resultados distintos según las condiciones climáticas del año, la zona y los niveles de producción. Esto se debe a la interacción entre los factores edáficos, climáticos (Díaz-Zorita, 2000), de manejo y genotipo (Cox et al., 1985; Sarandón & Caldiz, 1990), que hace que la relación entre disponibilidad de N y rendimiento sea compleja. Para el caso de aplicaciones postergadas o tardías, y teniendo en cuenta la irregularidad de las precipitaciones, tienen la ventaja de poder realizarse en función de las características meteorológicas previas (cantidad de lluvia y biomasa del cultivo) y las expectativas futuras, sea el agua en el suelo como el pronóstico climático (Cantamutto et al., 1986). Bono et al. (2000) encontraron respuesta a los diferentes momentos de aplicación del N; sin embargo, las aplicaciones al macollaje presentaron ventajas sobre las aplicaciones a la siembra. Lázzari et al. (1991) observaron que cuando las lluvias durante el período de macollaje fueron escasas, el mayor aprovechamiento del N del fertilizante se produjo al aplicarlo a la siembra. Las aplicaciones tardías mejoraron la cantidad de N en grano, pero no así el rendimiento (Laurent et al., 1996). Comparando aplicaciones a la siembra, fraccionada y al macollaje en Balcarce, Barrow y Bordenave (Pcia. de Buenos Aires), se encontró en todos los casos respuesta significativa a la fertilización, pero no entre momentos de aplicación (Loewy, 1990a; Bárbaro et al., 1999). En el oeste bonaerense, con escasas lluvias invernales, la aplicación a la siembra produjo incrementos significativos respecto de las aplicaciones al macollaje (Díaz Zorita, 2000).
Debido a que en estas regiones, uno de los principales factores de producción es el agua proveniente de las precipitaciones, es dificultoso poder optimizar las diferentes eficiencias de N para reducir los costos y los problemas ambientales. Es por esto que la hipótesis planteada es que en el sudoeste bonaerense la aplicación de fertilizantes nitrogenados en macollaje, producen mayores rendimientos en ambientes caracterizados por déficits hídricos en momentos críticos del cultivo. Esto origina un aumento en la eficiencia del uso del N, ya quedando disponible en los períodos de máximos requerimientos del trigo y bajo condiciones favorables para la absorción por el cultivo.
El objetivo de este trabajo fue analizar el efecto de la variabilidad climática en un sitio de la región semiárida de la provincia de Buenos Aires, Argentina, sobre la respuesta a diferentes dosis de N y momento de fertilización en la productividad del trigo y en la eficiencia en el uso del nitrógeno.

MATERIALES Y MÉTODOS

Descripción del sitio, muestreo de suelo y plantas

Durante los años 2004, 2008, 2010, 2011 y 2012 se realizaron ensayos de fertilización nitrogenada en trigo, en distintos lotes de un establecimiento bajo siembra directa. Este sitio (38° 47' 14,8''S; 61° 39' 38,8''O) se encuentra ubicado en el sudoeste de la región semiárida bonaerense. Según la clasificación taxonómica (Soil Survey Staff, 2010) los suelos se clasifican como Argiustoles Típicos. Los lotes utilizados no poseían limitaciones físicas por presencia de horizontes petrocálcicos, con una profundidad efectiva de aproximadamente 60 cm. Los tratamientos surgieron de la combinación de un testigo sin fertilizar y tres niveles de fertilización con N (25, 50 y 100 kg ha^-1) aplicados en dos momentos: siembra (Ns) y macollaje (Nm). La fuente de N fue urea (46-0-0) aplicada al voleo en forma manual. El diseño experimental utilizado fue de 3 bloques completamente aleatorizados, con un total de 21 unidades experimentales. Las parcelas eran de 36 m², con 9 metros de largo y 4 metros de ancho. La fecha de siembra del trigo fue, en todos los años, durante la segunda quincena del mes de mayo, con una distancia entre hileras de 19 cm y a una profundidad de 5 cm. Se uso siempre la variedad Buck Guapo y el antecesor fue trigo para todos los casos. La necesidad teórica de agua por el cultivo de trigo (Paoloni & Vazquez, 1985) fue considerada igual para todos los años estudiados. Vale aclarar que estos autores estimaron esta necesidad a partir de la evapotranspiración potencial en trigo en las mismas regiones de donde se realizó este ensayo, y fue obtenida mediante la fórmula de Blaney y Criddle, adaptada por FAO para la región semiárida.

Análisis químicos y físicos del suelo

Se tomaron muestras de suelo para la caracterización del sitio de estudio. Estas fueron secadas al aire y tamizadas con una malla de 2 mm, y se determinaron las siguiente propiedades químicas: carbono orgánico (CO), método de combustión (1500ºC) con analizador automático LECO C Analyser; nitrógeno total (Nt), método de Kjeldahl (Bremner, 1996), fósforo extraíble (Pe, Bray & Kurtz, 1945), y pH (relación suelo- agua 1:2,5). Se estimó el valor de MO considerando que un 58% de esta es C, utilizando un factor 1,72 (Galantini, 2005). Los datos analíticos de los suelos se resumen en la Tabla 1.

Tabla 1: Características edáficas del perfil del suelo (0-60 cm) de los años seleccionados al momento de la siembra del trigo.

N-NO₃ , Nitrógeno de nitratos (kg ha^-1); MO, materia orgánica (%); Nt, porcentaje de nitrógeno total (%); Pe, Fósforo extraíble (mg kg^-1), pH, potencial Hidrógeno.

Simultáneamente se tomaron muestras de suelo a la siembra y cosecha en las profundidades de 0-20 y 20-60 cm, para conocer el contenido de N inorgánico del perfil de suelo por el método de arrastre de vapor (Bremner & Keeney, 1966).

Parámetros de rendimiento y componentes de calidad

En la cosecha se tomaron 2 m lineales de material vegetal (MS total aérea) para determinar la producción de grano y paja, así como el contenido de Nt (Bremner, 1996). Se contabilizaron las espigas por unidad de superficie (esp m^-2) y los granos por espiga (g esp^-1). El peso de mil granos (P₁₀₀₀), se determinó con cinco replicas de 100 granos cada una, las cuales se promediaron y multiplicó por 10. La calidad (proteína, %) fue resultado de multiplicar el Nt del grano (%) por el factor 5,7 (Novoa & Loomis, 1981).

Eficiencias de nitrógeno

Para evaluar la eficiencia del uso se utilizaron las definiciones de diferentes autores (Raun & Johnson, 1999; Fageria & Baligar, 2005; Minoldo, 2010):
Eficiencia agronómica del fertilizante aplicado (EUF) para la producción de grano (g) o materia seca total aérea.
EUF_MS = (MS_f - MS₀) / N_f
EUF_g = (grano_f - grano₀) / N_f
La recuperación aparente del fertilizante aplicado (RAN)
RAN= (N-MS_f - N-MS₀)/N_f
Donde: MS, materia seca total aérea a cosecha (grano+ paja en kg ha^-1); grano, rendimiento en grano (kg ha^-1); f, tratamiento fertilizado; 0, tratamiento testigo; Nf, dosis de N del fertilizante.

Análisis estadístico

Para el análisis estadístico de los datos, se realizó ANAVA triple (año, dosis y momentos) y comparación de medias por el test de diferencias mínimas significativas. Cuando se detectó interacción con el año, se realizó un ANAVA doble entre dosis y momentos para cada uno de los años. Además, se realizaron correlaciones de Pearson entre rendimiento de MS y grano, los componentes de rendimiento y las eficiencias de N estudiadas, con respecto a las precipitaciones de setiembre (Prec. Set.), octubre (Prec. Oct.), noviembre (Prec. Nov.), primavera (Set-Oct-Nov) y precipitaciones de siembra a cosecha (ciclo completo), discriminado por momento de fertilización. Se utilizó para todos los análisis estadísticos el software Infostat (Di Rienzo et al., 2013).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En el año 2004 las precipitaciones fueron acordes a las necesidades teóricas del trigo (Paoloni & Vázquez, 1985) para los períodos siembra-macollaje, macollaje-floración y floración-cosecha (Figura 1), con una frecuencia acumulada muy superior a la media histórica del sitio. En 2008 hubo marcados períodos secos durante todo el año, incrementándose aún más en los meses de primavera, con grandes déficits durante el período floración-cosecha. Durante 2010 las precipitaciones evidenciaron una alta variabilidad, concentrándose mayormente en el otoño y primavera, con un déficit hídrico severo en agosto. En 2011 se observó escasez de agua a partir de julio, que prosiguió de la misma manera hasta el fin del ciclo, acentuándose el déficit durante el período macollaje-floración con respecto a la necesidad del cultivo. En 2012 se observó una marcada sequía invernal y luego siguió una tendencia muy similar al año 2011, exceptuando lo ocurrido en el mes de agosto. En el 80% de los años (2008, 2010, 2011 y 2012) las precipitaciones durante el periodo macollaje-floración (fase vegetativa) y floración-cosecha (periodo de llenado de granos) fueron menores que las necesidades teóricas de agua del trigo, en concordancia a lo observado por Paoloni & Vázquez (1985).

Figura 1. Precipitaciones mensuales registradas, oferta hídrica y necesidad teórica de agua del trigo por estadios para los años a) 2004, b) 2008, c) 2010, d) 2011 y e) 2012.

Productividad del cultivo y calidad del grano

Se observaron diferentes respuestas para el rendimiento en MS, grano y proteína según el año estudiado (interacción significativa), por lo que se realizó el análisis por separado para cada uno de ellos (Tabla 2). Esto reflejó la variación interanual en las precipitaciones (Garrido-Lestache et al., 2004) en este sitio, es decir, cambios en la distribución y en cantidad. En los años 2008 y 2011 se observaron diferentes valores de Pe y N inorgánico inicial, respectivamente; sin embargo, no se observaron respuestas diferenciales de las dosis de N y momentos con respecto a los años con similares condiciones de fertilidad.

Tabla 2. Rendimientos en materia seca, grano y proteína por año y análisis de la varianza (ANAVA).

Tratamientos, Ns, N aplicado a la siembra; Nm N aplicado al macollaje; N₀, tratamiento testigo; 25, 50 y 100 kg N ha^-1; MS, materia seca total aérea. ANAVA, análisis de la varianza; D, dosis; M, momento de aplicación.Los niveles de diferencias estadísticas significativas son indicados como: ns, no significativas; *, p<0,05; **, p<0,01 y ***, p<0,001.

Para la producción de MS (grano y paja), en 2004 se observó interacción entre dosis y momentos (p<0,01), por lo que al evaluar las dosis por cada uno de los momentos, con el N aplicado a la siembra, sólo se diferenció la dosis de 100 kg ha^-1. Sin embargo, con Nm se detectaron diferencias significativas (p<0,001) entre todas las dosis con respecto a la parcela sin aplicación, y se obtuvo la mayor respuesta con la mayor dosis aplicada.
En el año 2008 se observó nuevamente interacción significativa entre el momento y las dosis. En este caso se halló una respuesta significativa para las dosis aplicadas al momento de la siembra, y las mayores respuestas fueron para la dosis más alta. Caso contrario sucedió cuando se aplicó el N en el momento más tardío, donde se pudo observar claramente los retornos decrecientes, que evidenciaron diferencias significativas entre las dosis de 25 y 50 kg N ha^-1, con respecto al testigo y a la dosis máxima. La diferencia entre estos dos años se debió a las abundantes precipitaciones registradas durante 2004 que permitieron obtener rendimientos máximos con 100 kg N ha^-1 (Tabla 2), mientras que en 2008 se observó un marcado déficit hídrico en los meses de primavera, coincidente con el período de determinación del rendimiento (Miranda & Jorquera, 1994). Tanto para 2010, 2011 y 2012 se observaron diferencias significativas entre dosis, pero no así entre momentos. Para estos tres años, solo el tratamiento testigo se diferenció estadísticamente de los demás tratamientos con N.
Analizando la producción de grano en 2004 y 2008, se detectaron diferentes tendencias entre dosis y momentos (Tabla 2). En 2004 en Ns se observaron diferencias significativas (p<0,001) entre dosis, siendo: 100>50=25=0 kg N ha^-1. Para Nm se hallaron diferencias altamente significativas, y se obtuvo la máxima respuesta en grano para la dosis más elevada, tendencia similar a la encontrada con la MS. Con respecto a 2008, para Ns se hallaron menores diferencias entre dosis (p<0,01), con diferencias de 25, 50 y 100 kg N ha^-1 respecto al tratamiento testigo, aunque no entre sí. Para las dosis aplicadas en macollaje, la significación fue menor (p<0,05) y con el mayor rendimiento en la dosis de 50 kg N ha^-1 (Tabla 2).
En los años 2010 y 2012 se observó la misma tendencia que para la producción de MS (Tabla 2); mientras que en 2011 se hallaron mayores diferencias entre dosis, con la máxima producción de grano para las dosis de 50 y 100 kg N ha^-1. En Vertisoles de la región mediterránea de España, con condiciones climáticas semejantes a las de este estudio, López-Bellido et al. (1996) reportaron que el rendimiento en grano de trigo era influenciado por la dosis de N cuando las precipitaciones durante el ciclo de cultivo superaban los 450 mm. En este estudio sólo se encontró esa condición para el año 2004; sin embargo, y a pesar de la buena provisión inicial de N al momento de la siembra, se hallaron diferencias entre dosis en los años 2008, 2010 y 2011, aunque en este último el N inicial disponible fue más bajo (Tabla 1). Según lo informado por López-Bellido et al. (2001), la respuesta del trigo al N aplicado es también dependiente del N disponible del suelo.
En el contenido de proteína del grano no se encontró interacción significativa entre dosis y momentos (p>0,05). Para el año 2004, a pesar de que se registraron las precipitaciones más elevadas, se hallaron valores mayores y significativos con las dosis de 0 y 100 kg N ha^-1. Además, se observaron diferencias significativas entre momentos, y fue mayor el contenido proteico con dosis aplicadas a la siembra (Tabla 2). El valor promedio de proteína para este año fue bajo (≅10%), por debajo del estándar de comercialización del trigo pan, que establece un valor de proteína de 11%. Este bajo tenor proteico es un claro ejemplo del efecto de dilución ocasionado por el elevado rendimiento, en concordancia a lo hallado por otros trabajos (Loewy, 1990b; López-Bellido et al., 2000; Garrido-Lestache et al., 2004; Dupont et al., 2006). En 2008 se detectaron diferencias significativas según momentos de fertilización a favor de la siembra, posiblemente atribuido a las escasas precipitaciones que se registraron desde agosto hasta el momento de cosecha. Esto es debido a que la proteína es muy dependiente de las condiciones de humedad del suelo y disponibilidad de N al momento de llenado del grano (Cox et al., 1985). Gooding & Davies (1997) encontraron incrementos en el tenor proteico en condiciones de sequía o bajas precipitaciones, al igual que en este estudio. Especialmente los déficits durante el llenado de grano son de gran importancia en la removilización de N al grano, según lo informado por Angus & Fisher (1991). Aun así, los resultados de ambos años se contraponen a los hallados por otros autores (Karen et al., 1994; Sowers et al., 1994) que han reportado que la fertilización con N al macollaje aumenta la proteína. Analizando el efecto de dosis de N, se observaron respuestas significativas (p<0,001), con el máximo valor de proteína con la dosis de 100 kg N ha^-1 (Tabla 2).
En la comparación entre contenido proteico y rendimiento en grano para todos los años, no se observaron relaciones lineales e inversas promediando los dos momentos, en coincidencia a lo hallado por Garrido-Lestache et al. (2004). Estos autores sugirieron que la falta de relación era debida a la variación interanual en las precipitaciones en la región semiárida de España, coincidente con la variación en las precipitaciones detectadas en este estudio. Evans et al. (1975) informaron que estas variables no estaban linealmente relacionadas porque dependen de la dilución del almidón que ocurre durante el llenado del grano, y en estos ambientes con condiciones climáticas variables pueden cambiar. Para los años restantes no se detectaron diferencias significativas (p>0,05) entre momentos de fertilización respecto a la proteína. Esto coincide con lo hallado en estudios en el SOB por Ron & Loewy (2000), quienes observaron que en condiciones de primaveras con bajas precipitaciones la fertilización a la siembra aseguraba una mayor disponibilidad y absorción de N. En todos los casos (años) la dosis de 100 kg N ha^-1 mostró los mayores valores de N en grano con diferencias significativas respecto al testigo.

Componentes del rendimiento

El parámetro esp m^-2 mostró diferencias significativas entre las dosis de N, para el año 2008 (Tabla 3). En 2010 se observó la misma tendencia, además de las diferencias ya observadas según momentos (p<0,001) de aplicación, y fue superior para Nm. Para los años 2011 y 2012 no se halló efecto de la dosis (p>0,05) ni el momento de aplicación (Tabla 3).

Tabla 3. Componentes de rendimiento según dosis y momentos para los años estudiados.

Tratamientos, Ns, N aplicado a la siembra; Nm N aplicado al macollaje; N₀,tratamiento testigo; 25, 50 y 100 kg N ha^-1; esp m^-2, número de espigas por m²; g esp^-1, granos por espiga; P^₁₀₀₀, peso de mil granos (g).ANAVA, análisis de la varianza; D, dosis; M, momento de aplicación.Los niveles de diferencias estadísticas significativas son indicados como: ns, no significativas; *, p<0,05; **, p<0,01 y ***, p<0,001.

Con respecto a los g esp^-1 se hallaron efectos significativos (p<0,05) de las dosis para 2004, 2008 y 2011, sin ningún efecto del momento de aplicación para ningún año. El parámetro con menor variación fue el P₁₀₀₀, con diferencias entre los momentos de aplicación solamente en 2012. Cabe destacar que los componentes del rendimiento son sensibles al momento del ciclo donde el cultivo pudo haber sufrido algún tipo de estrés, en este caso en particular, hídrico. Sin embargo, en este estudio la variabilidad en los resultados para todos los años no permitió observar una tendencia clara. Si el estrés hídrico ocurre en estadios tempranos, se reduce el número de granos por una mayor pérdida de macollos y pocos granos por espiguillas, mientras que en pos-antesis resultará en un menor peso de los granos (McDonald, 1989). En este estudio, a nivel general las escasas diferencias en los componentes entre momentos de fertilización se debieron a que durante el período macollajefloración, en la mayoría de los años, se observaron déficits hídricos (Figura 1).

Eficiencia agronómica y recuperación aparente de N

Se observó una tendencia diferente (interacción significativa) entre los años de estudio en la EUF para MS como para grano y en la RAN, por lo tanto se analizó el efecto de las dosis de N y de los momentos de aplicación para cada año en particular.
La EUF demostró diferencias altamente significativas entre momentos de fertilización en 2004, tanto para MS como para grano (Tabla 4). En 2010 se observaron diferencias significativas con menor ajuste para la producción de MS, pero no así para grano; mientras que en 2011 las diferencias entre momentos sólo se observaron para rendimiento en grano. En 2008 y 2012 no se detectaron diferencias entre los momentos de aplicación de fertilizante (Tabla 4). Con respecto a las dosis de N aplicadas se detectaron diferencias entre las EUF tanto de MS como grano para el año 2008 y 2010, aunque en 2011 estas diferencias sólo fueron encontradas en la EUF_g con menor significación (p<0,05). En la fertilización al macollaje, coincidiendo con otros trabajos (Simmons, 1987; López-Bellido & López-Bellido, 2001; Galantini et al., 2006), se observó un descenso de la EUF con el aumento de las dosis de N. En cambio, con las aplicaciones al momento de la siembra sólo se observó esta tendencia para los años 2008 y 2010. Respecto a los valores de EUFg por momento de aplicación, promedio de los años 2008, 2011 y 2012, éstos coincidieron con los citados por Ron & Loewy (2000) para la zona de Bordenave. En 2004 y 2010 los valores fueron superiores debido a los elevados rendimientos para esas campañas. En el sudeste bonaerense, con abundantes lluvias invernales y con diferentes sistemas de labranzas, las aplicaciones al macollaje fueron más eficientes que las de la siembra (Melaj et al., 2003). En estas situaciones, el N al macollaje permitió una mayor recuperación del fertilizante aplicado. Otros autores (Videla et al., 1996) encontraron que la eficiencia del N en macollaje fue mayor como consecuencia de una mayor absorción hasta antesis. Por otro lado, García et al. (1998) encontraron eficiencias iguales o mayores con aplicaciones a la siembra o divididas que en macollaje, si bien las diferencias fueron significativas en 4 de 10 ensayos realizados.

Tabla 4. Eficiencias del uso del fertilizante (EUF) para MS y grano y recuperación aparente de nitrógeno (RAN) por año y dosis para el sitio de la región semiárida bonaerense.

EUF, Eficiencia del uso del fertilizante (kg de MS o grano (g) por kg de N aplicado); tratamientos Ns, N aplicado a la siembra; Nm N aplicado al macollaje; dosis N0, N25, N50, N100. RAN, recuperación aparente de N (fracción de N recuperada por la planta de la dosis aplicada, %). D, Dosis de N; M, momento de aplicación de N. Los niveles de diferencias estadísticas significativas son indicados como: ns, no significativas; *, p<0,05; **, p<0,01 y ***, p<0,001.

Con respecto a la RAN, se observaron efectos variables según el año, en coincidencia a lo hallado por López-Bellido & López-Bellido (2001). Se encontraron diferencias significativas por momentos de fertilización en 2004, 2010 y 2011. En la mayoría de los años, a excepción del 2008, los valores de RAN en la aplicación tardía superaron a los de la siembra (por encima del 60%), en concordancia a lo hallado por Sarandón et al. (1997) y Melaj et al. (2000), quienes trabajaron en condiciones sin limitante hídrica. Una excepción fue lo ocurrido en 2010, ya que los valores de RAN superaron a los citados. Los periodos de alta temperatura y baja humedad durante el llenado del grano reducen la eficiencia de la removilización y absorción de N proveniente del suelo pos-antesis (Melaj et al., 2003). Vale aclarar, que el término "aparente" resulta de considerar que la aplicación del fertilizante en el suelo puede afectar las transformaciones del nutriente en el suelo (Minoldo, 2010), por lo que esta metodología asume que los procesos de mineralización-inmovilización y otras transformaciones de N son similares en las parcelas fertilizadas y en los testigos (Rao et al., 1992). En general, los valores hallados de RAN, a excepción del año 2010, se situaron en rangos reportados por la bibliografía (Novoa & Loomis, 1981; Minoldo, 2010), es decir, entre un 10 y 90% del fertilizante aplicado (Tabla 4). En cambio, en 2010 para los dos momentos y en 2004 con Nm, con la dosis de 25 kg N ha^-1, se hallaron valores muy elevados, por encima del 100% producido probablemente por un priming effect (Jenkinson et al., 1985). Esto es, las plantas fertilizadas con N pueden absorber más N del suelo, sea por un mejor desarrollo radical o por una mayor descomposición de las fracciones orgánicas lábiles después de fertilizar (León et al., 1995). Según Jenkinson et al. (1985) el origen de este proceso es diverso, aunque los valores obtenidos en este estudio fueron diferentes a los de la bibliografía. Igualmente, este efecto sólo hallado con las dosis de N más bajas, donde los valores fueron muy superiores a los demás tratamientos, coincide con lo informado por Raun et al. (1998) en ensayos de largo plazo con trigo en Molisoles. Sin embargo, estos autores reportaron valores de RAN que no superaron el 100%, contrariamente a lo hallado en este trabajo.
Entre las posibles causas que podrían explicar este fenómeno, se encuentra la oferta hídrica para 2004 y 2010, que luego de la aplicación de N al macollaje fue muy similar a la necesidad teórica del cultivo de trigo para estas regiones. Esto puede haber favorecido la mineralización de N del suelo debido a la mayor disponibilidad hídrica, sumado a las mejores condiciones durante los meses primaverales. Mientras que en 2010, está asociado al cultivo antecesor, debido a que las sequías severas durante el año 2009 no permitieron un gran aporte de residuos de cosecha del antecesor para el próximo año. Es por esto que con la dosis de N se puede haber producido una estimulación de los microorganismos del suelo que favorecieron una mayor mineralización del N, ya que la inmovilización fue inexistente debido al escaso o nulo aporte de residuos.

Influencia de las precipitaciones

Cuando se evaluaron las dosis de N aplicadas al macollaje, las precipitaciones de octubre mostraron correlaciones significativas para todos los parámetros analizados, a excepción de g esp^-1 (Tabla 5). Con el rendimiento en MS y grano se observaron correlaciones altamente significativas (p<0,001) con las lluvias de octubre para Ns y Nm, con mayor valor de correlación para este último, lo que demuestra la importancia de estas precipitaciones en el cultivo de trigo en esta región. Con Nm se obtuvieron correlaciones altamente significativas con las precipitaciones del ciclo completo. En las aplicaciones a la siembra, sólo el parámetro P₁₀₀₀ mostró correlaciones altamente significativas (p<0,001), sin dejar de lado las precipitaciones de todo el ciclo. Esto se debe a que el trigo con estrés hídrico tiene un período de llenado de grano más corto, ya que las lluvias de este período son fundamentales para la correcta traslocación de fotoasimilados hacia el grano (López-Bellido et al., 1996; Galantini et al., 2000).

Tabla 5. Correlación del rendimiento y sus componentes con las precipitaciones, para todos los tratamientos y por momentos de aplicación.

EUF, Eficiencia del uso del fertilizante (kg de MS o grano por kg de N aplicado); tratamientos (s), N aplicado a la siembra; (m) N aplicado al macollaje; EUN, eficiencia del uso del N (kg MS o grano por kg N disponible); RAN, recuperación aparente de N (kg de N recuperados de la dosis aplicada de N). Precipitaciones del mes de setiembre (Prec. Set.), octubre (Prec. Oct.), noviembre (Prec. Nov.), primavera (Set-Oct-Nov) y desde siembra a cosecha (Prec. ciclo completo)
Los niveles de correlaciones estadísticamente significativas son indicadas como: ^ns, no significativas; *, p<0,05; **, p<0,01 y ***, p<0,001.

Respecto a la proteína del grano, se observó una relación altamente significativa (p<0,001) e inversa de las precipitaciones, tanto de primavera como del ciclo de cultivo, para las dosis a la siembra y las de macollaje (Tabla 5). Estos resultados ya fueron informados por Garrido-Lestache et al. (2005), quienes encontraron una relación similar con las precipitaciones de ciclo completo en trigo candeal (Triticum durum L.) para la zona mediterránea de España. Esto se produjo debido a que cuanto mayor sean las precipitaciones, mayor será el período de llenado de grano si no existe alguna otra limitante, lo que removiliza una mayor cantidad de fotoasimilados hacia el grano con la consecuente reducción de la proteína.
En la fertilización al macollaje, la eficiencia del N tanto en MS como en grano, mostró correlaciones significativas siguiendo el orden: Prec. Ciclo completo> Prec. primavera> Prec.Oct > Prec. Set. (Tabla 5). Caso contrario sucedió con las dosis a la siembra, donde se hallaron relaciones inversas y negativas sólo con las precipitaciones de octubre. En contraposición a lo hallado en este trabajo, Diaz-Zorita (2000) informó que en el SOB las EUF de Nm son más dependientes de las precipitaciones de setiembre. La RAN para las dosis de N a la siembra mostró relaciones significativas e inversas con Prec. Nov. y las precipitaciones registradas en primavera, con r de -0,52 (p<0,001) y -0,48 (p<0,01), respectivamente. En cambio, para el N aplicado en macollaje sólo se hallaron correlaciones positivas con las precipitaciones de Octubre (Tabla 5).

CONCLUSIONES

Las precipitaciones de primavera tienen influencia en el rendimiento cuando la fertilización se realiza en macollaje, principalmente las precipitaciones ocurridas en octubre.
El efecto del año en estos ambientes semiáridos reviste gran importancia ya que puede determinar el éxito o fracaso de la fertilización nitrogenada, acentuando las pérdidas económicas y los problemas ambientales. Las mayores EUF en macollaje no son suficientes para contrarrestar el mayor gasto de realizar la fertilización fuera del momento de la siembra, salvo en años climáticos con precipitaciones elevadas en donde se justifica esta práctica.
En este ambiente, el principal problema de la producción es la falta de agua en momentos críticos del cultivo, lo que reduce el efecto del N como factor principal de producción.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen a los productores de la Regional Bahía Blanca de AAPRESID, en particular a Javier Irastorza, propietario del establecimiento donde se realizó la experiencia, y a Profertil S.A.

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