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Ciencia del suelo

On-line version ISSN 1850-2067

Cienc. suelo vol.32 no.2 Ciudad Autónoma de Buenos Aires Dec. 2014

 

Efecto De Los Cultivos De Cobertura Otoño Invernales, Sobre El Rendimiento Y Acumulación De N En Maíz En El Sudoeste Bonaerense

 

Eduardo De Sá Pereira*1; Juan Alberto Galantini2; Alberto Raúl Quiroga3 & María Rosa Landriscini4

1 INTA AER Coronel Suárez-EEA Bordenave, San Martín 661, (7540) Coronel Suárez, Argentina;
2  CIC, CERZOS (UNS-CONICET);
3 INTA EEA Anguil;
4 CONICET CERZOS (UNS-CONICET); *Autor de contacto: desapereira.eduardo@inta.gob.ar

Recibido: 27-04-14
Recibido con revisiones: 04-10-14
Aceptado: 13-10-14

 


RESUMEN

La utilización de cultivos de cobertura (CC) tiene efecto sobre la acumulación de N y rendimiento de los cultivos sucesores. El objetivo de este trabajo fue evaluar la producción, los componentes del rendimiento y acumulación de N del cultivo de maíz utilizando, como antecesores del mismo, diferentes CC y evaluando la respuesta a la fertilización nitrogenada. Se realizaron cinco ensayos sobre Argiudoles típicos del partido de Coronel Suárez. Las especies utilizadas como CC fueron: Avena (Avena sativa), Vicia (Vicia sativa) y un testigo (barbecho químico). El diseño experimental fue en parcelas divididas en bloques completos al azar con tres repeticiones. Los tratamientos en las parcelas principales fueron los CC y en las subparcelas, distintas dosis de fertilizantes aplicado al estado de V4-V6. Los CC influenciaron sobre diferentes componentes del rendimiento de maíz. Los efectos de la vicia como antecesor y la fertilización nitrogenada a dosis variable aumentaron la eficiencia de absorción de nitrógeno. La mayor absorción de N no siempre se tradujo en un aumento en los rendimientos, probablemente en función de las características climáticas de cada año en estudio. Existe una tendencia de mayor rendimiento de maíz sobre antecesor vicia. El uso de N-fertilizante redujo la recuperación de N-vicia en el segundo año y la aumentó en el primero y tercer año.El efecto de fertilización fue variable entre antecesores con baja respuesta al N cuando el antecesor fue vicia, variable cuando fue barbecho y significativa cuando fue avena.

Palabras clave. Maíz, avena, vicia, cultivos de cobertura, rendimiento y nitrógeno.

AUTUMN-WINTER COVER CROP EFFECTS ON YIELD AND CORN N ACCUMULATION IN SOUTHWESTERN BUENOS AIRES

ABSTRACT

Cover crops (CC) have an effect on nitrogen (N) accumulation and on successive crop yields. The aim of this study was to evaluate yields, yield components and N accumulation of maize using as previous crops different CC and evaluating the response to N fertilization. Five experiments were conductedd on a Typic Argiudioll (USDA Soil Taxonomy) of Coronel Suárez. The species used as CC were: Oats (Avena sativa), Hairy vetch (Vicia sativa) and control (chemical fallow). The experimental design consisted of split-plots in three randomized complete blocks, with main plots corresponding to the cover crops treatment and subplots to the fertilizer treatment (N applied at the V4-V6 corn stage). The treatments in the main plots were the CC. The effects of CC varied according to the corn yield component.. Hairy vetch and N fertilization at different rates increased the N absorption efficiency. A greater N absorption was not always related to increases in corn yields, probably due to the climatic variability among years. There was a tendency for greater corn yields with hairy vetch as a preceding cover crop. N application reduced hairy vetch N recovery during the second year and increased N recovery during the first and third year. Fertilizer application effects varied among previous crops with a low response to N when the previous crop was hairy vetch, a variable response when in fallow and a significant response when the previous crop was oats.

Key words. Cover crops, corn, hairy vetch, clover, oats, yield, nitrogen.


 

 

INTRODUCCIÓN

En la última década, el sistema de siembra directa (SD) presentó una fuerte expansión en la pampa húmeda argentina. Junto con ello, se ha despertado el interés por la inclusión de cultivos de cobertura (CC) en planteos agrícolas con alta frecuencia de cultivos de verano en la rotación. Especies como la vicia y los tréboles que tienen la capacidad de fijar el N2 atmosférico y reciclar el N disponible del suelo han sido especialmente consideradas como antecesores de maíz. Bonjanich et al. (2010) comprobaron que el cultivo de maíz sembrado sobre antecesor vicia presentó mayores rendimientos con respecto a un maíz sembrado sobre rastrojo, reduciéndose de esta manera los requerimientos de fertilizantes nitrogenados. Similares resultados fueron obtenidos por Baigorria & Cazorla (2009), quienes sobre un suelo Argiudol típico comprobaron que con antecesor vicia la producción de maíz se incrementó en un 20% respecto del tratamiento testigo (barbecho sin CC). En el mismo sentido, resultados obtenidos en el sur de Brasil y EEUU indican que la vicia, por su capacidad de fijación biológica y elevada tasa de descomposición de residuos, es capaz de proporcionar cantidades significativas de N al maíz en sucesión, proporcionando en algunos casos un incremento en la producción de granos equivalente al uso de fertilizantes nitrogenados (Aita et al., 1994, 2001; Heinrichs et al., 2001; Miguenz & Bollero, 2005; Baigorria & Cazorla, 2009). Complementariamente, estudios realizados en un amplio rango de condiciones eda-foclimáticas muestran escasa o nula respuesta a la fertilización del maíz cuando es establecido sobre antecesor vicia (Calegari et al., 1993; Das Ros & Aita 1996; Bortolini et al., 2000; Aita & Giacomini 2003).

Esta sustitución de fertilizantes también es muy importante desde el punto de vista ambiental, contribuyendo a la sustentabilidad de los sistemas de producción (Da Silva, 2004, 2007). El N mantenido en la forma orgánica es, respecto del aportado por fertilizantes, menos propenso a pérdidas por lixiviación, volatilización o desnitrificación, ya que es puesto a disposición lentamente, de acuerdo con la mineralización de los residuos vegetales.

En el caso de las gramíneas, como la avena, el menor contenido de N en la biomasa aérea (mayor relación C/N) da lugar a una liberación más lenta que puede afectar la disponibilidad de N y producción de maíz (Aita et al., 2001).

A partir de revisiones bibliográficas realizadas por Smith et al. (1987) y Ernst (2004), se comprueba que existen tres tipos de respuestas a la aplicación de N de los cultivos de cosecha en función de la inclusión o no de CC en la rotación (Hargrove, 1986; Torres & del Pino, 1995). En el primer caso existe una respuesta positiva del cultivo a la fertilización cuando es establecido sobre CC. Normalmente, por la baja disponibilidad de N en el suelo, el rendimiento del cultivo sin fertilizar establecido sobre CC es menor que el testigo sin CC. En el segundo caso la respuesta al agregado de N también es positiva pero el rendimiento es superior al testigo, comprobándose un beneficio adicional del CC (Touchton et al., 1984; Calegari & Peñalva, 1994). Otra posibilidad de respuesta es cuando, en condiciones no limitantes de N, el rendimiento sobre CC es menor que el testigo sin CC (Magie et al., 1967; Brown et al., 1985).

En base a los antecedentes expuestos, el objetivo de este trabajo fue evaluar los efectos de distintos cultivos de cobertura y dosis de N sobre la producción de maíz y sus componentes de rendimiento.

MATERIALES Y MÉTODOS Características de los sitios experimentales

Las experiencias se realizaron en el área de influencia de Coronel Suárez (37º25'47''S y 61º44'59''O) sobre Argiudoles típicos de la serie Cascada con secuencia de horizontes Ap-BA-Bt-BC-C (Soil Survey Staff, 2010) de textura franco-arcillosa-limosa (69,3% limo+arcilla).

Cultivos de cobertura

Las especies utilizadas como CC fueron: Avena (Avena sativa L), Vicia (Vicia sativa L), un testigo (Barbecho químico). Todos los ensayos se sembraron bajo el sistema de SD sobre rastrojo de trigo del año anterior. La densidad de siembra fue de 40 kg ha-1 para vicia y 100 kg ha-1 de avena. Los tratamientos fueron dispuestos en bloques al azar con tres repeticiones y en parcelas de 150 m2. Los ensayos se establecieron sobre antecesor trigo en cinco sitios del partido de Coronel Suárez (Tabla 1).

La supresión del crecimiento se realizó con rolo ''cuchillo'' y herbicida glifosato + 2,4D a una dosis de (4 L ha-1 + 500 cc ha-1). En 2007 se realizó un solo corte al final del ciclo de los CC, dado que durante la primer etapa se sucedieron 90 heladas que limitaron el crecimiento de los mismos.

Cultivo de Maíz

Con posterioridad al secado de los CC (20/10/05; 27/10/ 06; 29/10/07; 30 y 31/11/07) se procedió a realizar la siembra de maíz utilizando sembradora VHB con doble disco y disco barre rastrojo. La distancia entre surcos fue de 0,7 m, obteniéndose una población final de 67.000 plantas ha-1 promedio de los tres años. En todos los sitios se aplicaron 10 kg/ha de P, utilizando como fuente Superfosfato triple de calcio.

 

Tabla 1. Características de los sitios de ensayo.
Table 1. Crop cover duration and yield for two cuts, for each site and year.

Sitios

Campaña

Ciclo CC (días)

Materia

seca aérea

Corte 1

Corte 2

E1: La Emilia

2005

252

152

241

E2: Paraje G8

2006

239

122

226

E3: La Uruguaya

2007

237

Sd

227

E4: El Hinojo

2007

237

Sd

227

E5: Cura Malal

2007

237

Sd

227

En los sitios (E2 a E5) se sembró el híbrido LT 619 RR2 mientras que en E1 se utilizó AX 882. Las fechas de siembra fueron: (E1) 27/10/05, (E2) 23/10/06, (E3) 05/11/07, (E4) 10/11/ 07, (E5) 09/11/07. En sub-parcelas (5 x 6 m) se aplicaron al voleo (entre V4 y V6) dosis crecientes de nitrógeno (0, 40, 80, 120 y 160 kg ha-1) en las campañas 2005 y 2006 (E1 y E2). En 2007 se utilizó una única dosis de N (80 N) entre V4 y V6. Como fuente de N se utilizó urea (46%).

En los muestreos realizados a cosecha se determinaron los rendimientos de materia seca (MS) y de grano, los parámetros de rendimiento, número de plantas, peso de 1000 granos, número de granos e índice de cosecha (IC) (kg de grano pro-ducido/kg de materia seca total aérea) e índice de cosecha de nitrógeno (ICN). Se corrigió el peso de los granos a una humedad de cosecha de 14,5%. La producción de granos de maíz fue evaluada cosechando los dos surcos centrales de cada parcela de 2 m de largo. A cosecha en las campañas 2005 y 2006 se determinaron los contenidos de N en planta y grano. En la campaña 2007 se determinó el contenido de N total en los estados fenológicos de R3 (grano lechoso), R5 (grano dentado) y cosecha en los tres sitios de ensayos. Las determinaciones en esta campaña fueron realizadas en hoja, tallo, espiga y grano por separado.

Análisis estadístico

El análisis estadístico está planteado por ensayos. El diseño experimental fue de parcelas divididas en bloques completos al azar, con tres repeticiones. Los tratamientos quedaron definidos como combinaciones de niveles de un primer factor (antecesores) en parcelas principales y niveles de un segundo factor (fertilización) en sub-parcelas. Con el objeto de evaluar globalmente los factores cultivos de cobertura y fertilización y sus efectos sobre los parámetros de rendimiento y componentes de rendimiento del maíz, se realizaron análisis de la varianza (ANOVA) para el diseño en parcela dividida. Cuando se detectó interacción significativa (nivel de significancia < 5%) se compararon las medias de las combinaciones de ambos factores, caso contrario, se compararon los promedios marginales de cada factor por separado. En todos los casos, las comparaciones de medias se realizaron mediante la prueba de diferencia media significativa de Fisher (DMS) con p< 0,05. El procesamiento se realizó mediante el software InfoStat ProfesionalR (Di Rienzo et al., 2008).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Efecto del antecesor y la fertilización en el maíz

Los resultados del análisis estadístico, incluyendo los tres factores, antecesor, fertilización y ensayo, no presentaron interacción significativa para las variables relacionadas con el rendimiento y sus parámetros (Tabla 2). Sin embargo, se encontraron interacciones significativas entre pares de factores. La interacción bifactorial entre antecesor * ensayo fue altamente significativa para el rendimiento en grano y MS total, mientras que las interacciones bifactoriales restantes fueron significativas para rendimiento en grano, en MS total y P1000. Esto resultó, en parte, como consecuencia de la variabilidad en los diferentes ensayos, los que representan ambientes distintos.

El análisis estadístico puso de manifiesto la variabilidad encontrada entre los diferentes ensayos. Existió un efecto significativo del antecesor y de la fertilización, que fue diferente en los ensayos, influyendo positiva o negativamente en diferentes momentos del ciclo del maíz y reflejándose en el parámetro de rendimiento que se expresa en ese momento. Por este motivo, el análisis de los resultados se realizó por ensayo (con diferencias altamente significativas en la mayoría de las variables analizadas), destacando los efectos encontrados en cada uno de ellos debido al antecesor (p entre 0,039 a 0,905, según variables) y a la fertilización (p desde <0,001 a 0,115).

 

Tabla 2. Valores de la probabilidad de los factores antecesor (Ant), fertilización (Fert) y ensayo (Ens) para los parámetros de rendimiento del maíz bajo SD. Coeficiente de variación (CV %).
Table 2. P values for the previous crop (Ant), fertilization (Fert) and experiment (Ens) for the maize yield parameters under no-tillage. CV%=coefficient of variation.

ova

Variables

Factor de An

Grano

MS total

Plantas ha-1

Granos m-2

1000

IC

Antecesor

0,0565

0,1474

0,9047

0,9043

0,0033

0,0389

Fertilización

<0,0001

0,0005

0,1146

0,1360

0,0001

0,0205

Ensayo

0,0005

<0,0001

0,0721

0,0038

0,0001

<0,0001

Fert. x Ant.

0,0023

0,0586

0,4878

0,4016

0,0149

0,0976

Fert. x Ens.

0,0188

0,0132

0,2132

0,1202

0,6108

0,7034

Ant. x Ens.

0,0002

0,0165

0,2243

0,1844

0,1620

0,5814

Ant. x Fert. x

Ens.

0,2190

0,3330

0,9871

0,9816

0,1090

0,5670

CV %

15,75

17,09

9,22

9,42

6,87

9,71

Rendimiento biomasa y grano de maíz

En cuanto a la producción de materia seca (MS) del cultivo de maíz se observó interacción significativa en los E4 y E5 (Tabla 3). Sin la aplicación de N el antecesor vicia se destacó del resto, con diferencias significativas (p<0,05) en relación al antecesor avena y barbecho. Los rendimiento de MS de maíz obtenidos en el E4 y E5 fueron superiores con antecesor vicia en un 65; 10% (E4) y 50%; 45% (E5) para el antecesor avena y barbecho, respectivamente. Si se observa los datos de 0N en la Tabla 3 para MS, vemos que sólo en dos ensayos (E4 y E5) la vicia se destacó de avena y sólo en uno (E5) la vicia se destacó del testigo. En cuanto a los E1, E2 y E3 no existieron diferencias significativas (p<0,05) en la producción de MS con antecesor vicia con respecto a los demás antecesores a excepción de la avena en el E3.

Cuando se analizaron los resultados de rendimiento se encontró interacción significativa los E2, E4 y E5 (Tabla 3). En los tratamientos sin aplicación de N, los rendimientos de maíz con antecesor vicia fueron superiores (p<0,05) a los de avena en un 60 a 100% y en un 10 a 50% con respecto al antecesor testigo barbecho. Estos resultados pueden ser atribuibles a diferencias de manejo y ambiente (precipitaciones) en cada uno de los sitios de ensayo. En los tratamientos con la aplicación con 80 kg N no hubo diferencias entre antecesores (Tabla 3). El promedio de rendimiento de los E1 y E3 fue de 8624, 6723 y 6529 para los antecesores vicia, avena y testigo (barbecho) respectivamente (Tabla 3). En términos generales se pudo observar el efec-to del antecesor y la fertilización sobre el rendimiento en grano de maíz. La tendencia general fue de un mayor rendimiento con antecesor vicia, variables con antecesor testigo barbecho y menores con avena, sugiriendo un aporte extra de N realizado por la leguminosa y una inmovilización producida por los residuos de gramíneas, sin embargo, no en todos los casos las diferencias fueron significativas.

Las lluvias durante el ciclo de los CC o barbecho y el maíz en los años estudiados fueron adecuadas para una buena provisión de agua para el cultivo sucesor, aún en los tratamientos con CC con menor periodo de reposición de la humedad que el tratamiento barbecho. En estas condiciones se puso de manifiesto el efecto positivo de la vicia como antecesor (Ernst, 2004). Con resultados similares, Res-tovich et al. (2008) concluyeron que dependiendo de la duración del ciclo y el estado de desarrollo, la vicia fue la especie con mayor concentración de N (hasta 4%) y N absorbido, en promedio 31 kg de N por Mg de materia seca producida. Además la mineralización del N se encuentra facilitada por la baja relación C/N de sus tejidos (Fageria et al., 2005; Restovich et al., 2008).

Por otro lado, cuando se analizaron las parcelas fertilizadas con 80 kg de N, los rendimientos fueron semejantes con todos los antecesores, perdiéndose la diferencia relativa a favor de la vicia y observándose un importante efecto sobre la avena. Teniendo en cuenta que las lluvias durante el ciclo de los CC no limitaron su desarrollo (187, 369, 348, 415, 413 mm para los ensayos E1, E2, E3, E4 y E5, respectivamente), el cultivo de avena pudo inmovilizar una parte importante del N mineralizado, para posteriormente volverlo disponible. (Bortolini et al., 2000; Ruffo & Bollero, 2003; Miguenz & Bollero, 2005; Acosta, 2009). Esa liberación podría no coincidir con el período de mayor demanda cuantitativa de N del maíz (Heinzmann, 1985; Sá, 1996), donde durante las primeras semanas puede descomponerse solo el 20% (Amado et al., 2002) mientras que el N adicional podría acelerar el proceso (Fernández et al., 2007).

 

Tabla 3. Evaluación conjunta de los cinco ensayos con CC del rendimiento en grano y materia seca de maíz establecido con distintos antecesores (vicia y avena) y dosis de fertilización (0N y 80N).
Table 3. Corn grain yields for every experiment, preceding cover crop and N rate. Factores
                                            

                                                 

En el E2 y E4, el maíz con el antecesor barbecho rindió igual que con antecesor vicia y menos en el E5, posiblemente debido a la variabilidad dentro de cada ensayo y este antecesor no produjo un efecto diferencial de rendimiento cuando fue comparado con los otros CC. En el E3 el antecesor barbecho rindió menos que el antecesor vicia. En este sentido, otros estudios concluyeron que los CC de invierno mejoran la producción de maíz y la disponibilidad de N del suelo (Torbert et al., 1996; Clark et al., 2007).

El efecto de fertilización fue variable entre antecesores con baja respuesta al N cuando el antecesor fue vicia, variable cuando fue barbecho y significativa cuando fue avena.

El IC de maíz no presentó interacción significativa (antec. x fert.) en ninguno de los ensayos, con diferencia debidas a los antecesores en E1, E2 y E3 y sin diferencias en los E4 y E5 (Tabla 4). En la Tabla 4 se observa que en los ensayos E1 y E3 con antecesor vicia la aplicación de 80 kg ha-1 de N aumentó el índice de cosecha. Con respecto a los tratamientos antecesores se observó que en los E1, E2 y E3 la vicia presentó mayor IC que la gramínea y sin diferencias con respecto al barbecho a excepción del E1. Al no observarse diferencia marcada en los IC, esto indicaría que hubo una buena traslocación de fotoasimilados al grano, por lo tanto las diferencias serían debidas al efecto de clima y manejo en los diferentes años estudiados.

Para la variable cantidad de plantas por hectárea no existió interacción significativa (p<0,05) en ninguno de los 5 sitios. Fue modificada por el antecesor en el E3, mientras que no se registró efecto de la fertilización sobre este componente (Tabla 4).

La cantidad de granos por m2 fue semejante entre tratamiento en casi todos los ensayos no presentándose interacciones significativas (p<0,05) en ningún de ellos. (Tabla 5). No se encontraron diferencias significativas debida a antecesor y fertilización en todos los ensayos a excepción solo del E3, donde se encontró un significativo aumento en el número de granos por aplicación de N. En el caso de estos dos últimos antecesores, las diferencias en el número de granos por efecto de la fertilización fueron variable entre las medias de los ensayos, pero relacionado con las lluvias en el período siembra-floración. Nuevamente, esto confirma la buena disponibilidad de agua y de N durante el ciclo del maíz, que permitió un desarrollo semejante del número de plantas y cantidad de granos.

En cuanto al peso de los granos existieron interacciones significativas en dos de los cinco ensayos realizados, la respuesta al antecesor y a la fertilización fue muy variable entre ensayos (Tabla 5). Evidentemente, fue en esta etapa donde los efectos del antecesor y del N ejercieron mayor influencia sobre el cultivo.

Tabla 4. Evaluación conjunta de los cinco ensayos con CC del índice de cosecha (IC) y n° de plantas ha-1 del maíz con distintos antecesores (Vicia y Avena) y dosis de fertiización (0N y 80N).
Table 4. Corn harvest indeces for every experiment, preceding cover crop and N rate.

Factores

Índice de Cosecha

Antecesor

Fertilización

Ensayo 1

Ensayo 2

Ensayo 3

Ensayo 4

Ensayo 5

Vicia

Avena

Barbecho

0N 0N 0N

0,59 0,42 0,52

0,59 0,46 0,55

0,67 0,58 0,57

0,72 0,59 0,73

0,70 0,66 0,65

Vicia

Avena

Barbecho

80N 80N 80N

0,58 0,55 0,52

0,58 0,54 0,56

0,68 0,68 0,64

0,73 0,74 0,73

0,70 0,69 0,69

Vicia Avena Barbecho

Media Media Media

0,58 a 0,49 b 0,47 b

0,58 a 0,50 b 0,56 a

0,67 a 0,61 b 0,62 ab

0,73 a 0,67 a 0,73 a

0,70 a 0,68 a 0,67 a

Media Media

0N 80N

0,47 b0,55 a

0,53 a 0,56 a

0,60 b 0,67 a

0,68 a 0,73 a

0,67 a 0,69 a

Ant

0,035

0,006

0,049

0,284

0,306

Fert

0,032

0,174

0,009

0,163

0,144

Ant x Fert

0,214

0,106

0,162

0,195

0,647

Factores

Plantas ha-1

Vicia Avena Barbecho

0N 0N 0N

50.050 53.625 58.392

61.967 67.925 67.925

72.692 72.692 65.542

60.775 76.267 69.117

70.308 67.925 67925

Vicia Avena Barbecho

80N 80N 80N

52433 61.967 58.392

65.542 72.692 73.883

77.458 70.434 61.967

67.925 70.908 70.308

76.267 75.075 70.308

Vicia Avena Barbecho

Media Media Media

51.242 a 57.796 a 58.392 a

63.754 a 70.308 a 70.904 a

75.075 a 71.563 a 63.754 b

64350 a 73.587 a 69.713 a

73.288 a 71.500 a 69.117 a

Media Media

0N 80N

54.022 a 57.597 a

65.939 a 70.706 a

70.308 a 69.953 a

68.719 a 69.714 a

68.719 a 73.883 a

Ant.

0,071

0,203

0,003

0,139

0,522

Fert.

0,18

0,185

0,871

0,781

0,102

Ant x Fert.

0,405

0,959

0,271

0,377

0,789

Letras diferentes en un mismo ensayo indican diferencias significativas (p<0,05) entre los antecesores (con 0N, 80N o el promedio de ellos) o por la fertilización. Ant. (antecesor), Fert. (fertilización), Ant. x Fert. (interacción entre fertilización y antecesor).

 

En dos de los cinco ensayos (E2 y E4), cuando no se fertilizó (0N) los granos de mayor peso se observaron en las medias de los tratamientos con antecesor vicia, en el resto de los ensayos el antecesor vicia presentó el mayor peso de granos como media. Posiblemente, la buena disponibilidad de humedad favoreció la descomposición de sus residuos y consecuentemente el aporte de N al maíz. Algo opuesto se observó sobre antecesor avena, donde el peso de los granos siempre fue más bajo que los obtenidos con antecesor vicia (Argenta et al., 2000; Giacomini, 2001; Ohland et al., 2002, 2005). Otros estudios han puesto en evidencia un modelo particular de descomposición de los residuos de vicia utilizado como CC, donde hay un importante aporte inicial de N (proveniente de la rápida descomposición de las materiales menos resistentes como las hojas) y posteriormente una liberación paulatina del material más resistente (Acosta, 2009; Vanzolini, 2011).

La aplicación de N, al igual que lo observado para rendimiento, aumentó el peso de los granos de los antecesores barbecho y avena, llevándolos a valores semejantes a los encontrados con antecesor vicia.

En el caso del contenido de N los resultados del análisis estadístico no mostraron interacción significativa entre los factores antecesor, fertilización y sitio. Las variaciones en la cantidad de N tomada y translocada al grano por el cultivo de maíz con los distintos antecesores y dosis de N pone en evidencia la alta dependencia a las condiciones meteorológicas sobre los procesos involucrados. Sin embargo, se encontraron interacciones significativas entre pares de factores, por lo que el análisis se realiza nuevamente por ensayo y considerando separadamente el efecto del fertilizante y antecesor (Sá Pereira, 2013)

Tabla 5. Evaluación conjunta de los cinco ensayos con CC del número de granos de maíz por m2 y peso de mil granos de maíz con distintos antecesores (Vicia y Avena ) y dosis de fertilización (0N y 80N)..
Table 5. Corn grain number and weight indexes for every experiment, preceding cover crop and N rate.

Factores

Granos m2

Antecesor

Fertilización

Ensayo 1

Ensayo 2

Ensayo 3

Ensayo 4

Ensayo 5

Vicia Avena Barbecho

0N 0N 0N

2321 2483 2483

3507 3845 3845

3537 3189 3479

3711 3478 3479

3653 3421 3305

Vicia Avena Barbecho

80N 80N 80N

2429 2645 2699

3710 4114 4182

3768 3769 3711

3305 3479 3247

3710 3827 3421

Vicia Avena Barbecho

Media Media Media

2375 a 2564 a 2591 a

3609 a 3980 a 4013 a

3653 a 3479 a 3595 a

3508 a 3479 a 3363 a

3682 a 3624 a 3363 a

Media Media

0N 80N

2429 a 2591 a

3732 a 4002 a

3401 b 3749 a

3556 a 3344 a

3460 a 3653 a

Ant.

0,309

0,203

0,603

0,765

0,302

Fert.

0,199

0,185

0,029

0,234

0,279

Ant x Fert.

0,934

0,960

0,524

0,628

0,680

Factores

Peso Granos (mg)

Vicia Avena Barbecho

0N 0N 0N

345 196 231

321 a 249 c 277 b

288 248 237

275 a 203 b 277 a

314 271 279

Vicia Avena Barbecho

80N 80N 80N

349 310 232

316 a 299 a 316 a

309 290 292

293 a 278 a 290 a

321 284 329

Vicia Avena Barbecho

Media Media Media

347 a 253 b 232 b

318 274 296

299 a 269 b 264 b

284 240 283

318 a 277 b 304 ab

Media Media

0N 80N

257 a 297 a

282 310

258 b 297 a

251 287

288 a 311 a

Ant.

0,006

<0,001

0,018

<0,001

0,041

Fert.

0,140

<0,001

<0,001

<0,001

0,068

Ant x Fert.

0,153

0,013

0,331

0,011

0,299

Letras diferentes en un mismo ensayo indican diferencias significativas (p<0,05) entre los antecesores (con 0N, 80N o el promedio de ellos) o por la fertilización. Ant. (antecesor), Fert. (fertilización), Ant. x Fert. (Interacción entre fertilización y antecesor).

 

Nitrógeno acumulado por el maíz

El N en grano presentó diferencias significativas por efecto del antecesor y de la fertilización en casi todos los ensayos, mientras que el acumulado en la MS presentó diferencias en alguno de ellos (Tabla 6). En términos generales, en las parcelas no fertilizadas, el contenido de N promedio en el grano fue 104, 78 y 59 kg N ha-1, para los antecesores vicia, barbecho y avena, respectivamente. La aplicación de 80 kg de N ha-1 redujo las diferencias entre los tratamientos, registrándose 131, 121 y 113 kg de N ha-1 para los antecesores vicia, barbecho y avena, respectivamente.

El N acumulado en la MS no presentó interacciones significativas (antec. x fert.) en ninguno de los ensayos (Tabla 6).

Considerando el promedio de los 5 ensayos, se observó que en las parcelas no fertilizadas el contenido de N en la MS fue 131, 103 y 82 kg N ha-1, para los antecesores vicia, barbecho y avena, respectivamente. En forma semejante a lo encontrado al analizar la producción de granos o materia seca total aérea, la aplicación de 80 kg de N ha-1 tendió a reducir las diferencias entre los tratamientos (167, 161 149 kg de N ha-1 para los antecesores vicia, barbecho y avena, respectivamente). En el caso de N en la MS no hubo interacción significativa (ant. X fert), pero si efecto del antecesor y del fertilizante. Es decir, en ningún caso la acumulación de agua y nutrientes buscada con el barbecho prolongado presentó ventajas en relación a la vicia como CC. Con disponibilidad de agua adecuada a alta, el N extra fijado biológicamente y una liberación gradual a lo largo del ciclo del maíz por la descomposición de esos residuos permitieron mayor consumo por parte del cultivo, (entre 9 y 56 kg de N ha-1 según los ensayos). Por otro lado el antecesor avena fue semejante al barbecho en 3 de los 5 ensayos. Es decir, un barbecho prolongado no representó mayor disponibilidad de N para el ciclo del cultivo, ya que la mayor disponibilidad se logró a la siembra y en etapas tempranas, donde los requerimientos del maíz son bajos y alta la probabilidad de pérdidas. Los estudios que utilizaron al centeno y vicia como CC previo al maíz (Sullivan et al., 1991; Giacomini et al., 2004) también encontraron resultados semejantes, atribuyéndolo a la cantidad de residuos de centeno (6,5 Mg ha-1) con elevada relación C/ N (C/N = 59).

Tabla 6. Evaluación conjunta de los cinco ensayos con CC del contenido de nitrógeno en el grano y antecesores (Vicia y Avena) y dosis de fertilización (0N y 80N).
Table 6. Corn N content in grain and in dry biomassfor every experiment, preceding cover crop and materia seca (kg ha-1) con distintos N rate.

Factores

N en grano kg ha-1

Antecesor

Fertilización

Ensayo 1

Ensayo 2

Ensayo 3

Ensayo 4

Ensayo 5

Vicia Avena Barbecho

0N 0N 0N

120,3 103,8 85,3

116,2

51,1

91,7

92,3 38,1 42,3

114,0

48,1

104,8

79,5 52,3 64,5

Vicia

Avena

Barbecho

80N 80N 80N

125,6 123,0 93,6

134,2 118,7 148,6

137,9 102,0 114,8

145,1 130,1 140,3

115,6

91,6

106,7

Vicia Avena Barbecho

Media Media Media

123,0 a 113,4 ab 89,5 b

125,2 a 84,9 b 120,1 a

115,1 a 70,0 b 78,5 b

129.5  a 89,1 b

122.6  a

97.5  a 71,9 b

85.6  ab

Media Media

0N 80N

103,1 a 114,1 a

86,3 b 133,8 a

57,5 b 118,2 a

88,9 b 138,5 a

65,4 b 104,6 a

Ant.

0,048

0,021

0,002

0,025

0,010

Fert

0,298

<0,001

<0,001

<0,001

<0,001

Ant x Fert

0,838

0,193

0,448

0,158

0,907

Factores

N en MS total kg ha-1

Vicia Avena Barbecho

0N 0N 0N

151,8 147,0 128,6

161,2

82,5

129,9

112,5

49,5

56,5

130,4

63,9

121,7

98,8 65,5 76,1

Vicia

Avena

Barbecho

80N 80N 80N

159,7 159,7 126,3

181,8 202,8 239,7

180,1 126,1 147,0

170,8 148,6 164,6

139,9 106,1 127,5

Vicia Avena Barbecho

Media Media Media

155,7 a

153.4  ab

127.5  b

171.5  a

142.6  a 184,8 a

146,3 a 87,8 b 101,8 b

150,6 a 106,3 b 143,1 a

119,4 a 85,8 b 101,8 b

Media Media

0N 80N

142.5  a

148.6  a

124,5 b 208,1 a

72,8 b 151,1 a

105,3 b 161,3 a

80,1 b 124,5 a

Ant.

0,074

0,247

0,002

0,023

0,002

Fert

0,556

<0,001

<0,001

<0,001

<0,001

Ant x Fert

0,828

0,120

0,695

0,2789

0,724

Letras diferentes en un mismo ensayo indican diferencias significativas (p<0,05) entre los antecesores (con 0N, 80N o el promedio de ellos) o por la fertilización. Ant. (antecesor), Fert. (fertilización), Ant.xFert. (interacción entre fertilización y antecesor).

 

El ICN de maíz no presentó interacciones (ant. x fert.) significativas a excepción del ensayo 4 en que los antecesores vicia y barbecho sin fertilizar tuvieron un mayor efectos superior a la avena sin fertilizar. En E1 y E2 con antecesor vicia el maíz presentó valores medios superiores que con avena y barbecho. Estas diferencias mostraron una mayor eficiencia en el aprovechamiento del N por el cultivo de maíz con antecesor vicia (Tabla 7).

En E1 y E2 se realizaron aplicaciones crecientes de N en el cultivo de maíz a los efectos de obtener las curvas de respuesta del rendimiento y la absorción de N con los distintos antecesores al variar la disponibilidad de N en el suelo (Fig. 1 y 2).

En E1 se observó un punto más alto de rendimiento en el antecesor vicia respecto de los otros dos, poniendo en evidencia el aporte realizado ya desde la implantación del cultivo. Con vicia el rendimiento fue más alto pero la pendiente menor, indicando que la respuesta a la aplicación de N fue menos eficiente.

Solo con el antecesor avena el cultivo de maíz alcanzó su máximo rendimiento (con alrededor de 120 kg N disponible ha-1), mientras que con antecesor barbecho o vicia la tendencia fue siempre creciente (Fig. 1 a).

En cuanto a la cantidad de N en grano, se observó una tendencia general semejante, aunque con una más clara separación entre los antecesores barbecho y vicia. Cuando la disponibilidad de N fue baja el antecesor vicia fue mucho más eficiente para acumular N en el grano, mientras que en la medida que la disponibilidad de N aumentó, el barbecho tendió a ser más eficiente (Fig. 1 b).

Tabla 7. Evaluación conjunta de los cinco ensayos con CC del Índice de Cosecha de N (ICN) con distintos antecesores (Vicia y Avena) y dosis de fertilización (0N y 80N).
Table 7. Nitrogen harvest index in five experiments with different cover crops (CC), predecessors (hairy vetch and oats) and N fertilization rate (0N and 80N).

Factores

ICN

Antecesor

Fertilización

Ensayo 1

Ensayo 2

Ensayo 3

Ensayo 4

Ensayo 5

Vicia

Avena

Barbecho

0N 0N 0N

0,72 0,62 0,71

0,82 0,77 0,75

0,79 0,71 0,66

0,87 a 0,75 b 0,86 a

0,80 0,80 0,85

Vicia

Avena

Barbecho

80N 80N 80N

0,74 0,60 0,62

0,77 0,81 0,78

0,79 0,77 0,74

0,85 a 0,88 a 0,85 a

0,83 0,86 0,84

Vicia

Avena

Barbecho

Media Media Media

0,79 a 0,73 b 0,70 b

0,73 a 0,61 b 0,67 ab

0,79 a 0,79 a 0,76 a

0,86 0,81 0,86

0,82 a 0,83 a 0,84 a

Media Media

0N 80N

0,72 a 0,76 b

0,69 a 0,65 a

0,79 a 0,78 a

0,83 0,86

0,82 a 0,84 a

Ant.

0,011

0,057

0,371

0,195

0,464

Fert.

0,036

0,427

0,626

0,242

0,163

Ant x Fert.

0,193

0,458

0,208

0,062

0,256

Letras diferentes en un mismo ensayo indican diferencias significativas (p<0,05) entre los antecesores (con 0N, 80N o el promedio de ellos) o por la fertilización. Ant. (antecesor), Fert. (fertilización), Ant.xFert. (interacción entre .) el contenido de N en grano de maíz (kg ha') y (c.) el contenido de N en la materia seca aérea de maíz (kg ha') sembrado sobre los antecesores Avena, Vicia y Barbecho en el Ensayo 2.

 


Figura 1. Relación entre la disponibilidad de N (N disponible a la siembra + N del fertilizante, kg ha4)(a); el rendimiento en grano de maíz (kg ha'), (b) y el contenido de N en grano de maíz (kg ha ') y (c.) el contenido de N en la materia seca total aérea de maíz (kg ha') sembrado sobre los antecesores Avena, Vicia y Barbecho en el Ensayo 1.
Figure 1. Relationship between soil N availability (N in soil + fertilizer N, kg ha') and corn grain yield (kg ha-1), (a) N content in grains (kg ha ') (b) and N in aerial biomass (kg ha') (c) planted on different predecessors (oats, hairy vetch and fallow) in experiment 1.


Figure 2. Relationship between soil N availability (N in soil + fertilizer N, kg ha') and corn grain yield (kg ha-1), (a) N content in grains (kg ha ') (b) and N in aerial biomass (kg ha') (c) planted on different predecessors (oats, hairy vetch and fallow) in experiment 2.

 

La cantidad de N en la materia seca total aérea del maíz (Fig. 1 c) reflejó el efecto acumulado de cada uno de los antecesores sobre la disponibilidad para el cultivo. En este sentido, las curvas obtenidas con antecesor barbecho y vicia pusieron en evidencia una mayor disponibilidad inicial (posiblemente por el aporte de la descomposición del material lábil de la vicia) y una diferencia a lo largo de los diferentes niveles de N disponible entre 10 y 15 kg ha-1 (proveniente de la descomposición adicional de los materiales orgánicos del suelo).

En cuanto al antecesor avena (sin aplicación de N), se habría producido una inmovilización importante del N tal como se vio en un ensayo en macetas realizado en forma simultánea (datos no presentados), que fue superada con 50 kg de N ha-1 con una tendencia decreciente en la medida que la disponibilidad aumentó.

En E2 se observaron algunas diferencias importantes.

El antecesor barbecho tenía mayor disponibilidad de N a la siembra del maíz, esto fue por un mayor desarrollo de ambos CC y un secado muy próximo al momento de la siembra.

La respuesta con el antecesor barbecho y avena fue significativa y creciente, alcanzando valores más altos con el primero de ellos. En cambio con el antecesor vicia, la tendencia de los rendimientos al aumento de la disponibilidad de N fue negativa (Fig. 2 a). Siendo un año con abundantes precipitaciones y una buena disponibilidad en los momentos críticos, llevó a profundizar en el efecto de la disponibilidad de N. En este sentido, no hubo deficiencias en la cantidad de N absorbido en la materia seca total aérea, que a baja disponibilidad de N fue mayor que en el antecesor barbecho, ni hubo problemas en la translocación del N al grano, donde en general fue mayor que en los otros antecesores (Fig. 2 b y c).

Teniendo en cuenta que la disponibilidad de N y de agua para el maíz con el antecesor vicia no fueron limitantes en el E2, las diferencias encontradas podrían estar asociadas a la gran cantidad de material acumulado en superficie, que produjo una emergencia tardía de las plantas de maíz, que podría haber influido para que algunos factores no medidos produjeran una disminución en el rendimiento. En el E2 además de esta diferencia en el desarrollo, las plántulas de maíz sobre el antecesor vicia presentaron cierto ama-rillamiento, que podría estar sugiriendo cierto efecto ale-lopático (Magieet al., 1967; Brown et al., 1985; Hickset al., 1989) del material acumulado o de su combinación con la aplicación de herbicida próxima a la siembra de maíz, aspectos de deberían ser objeto de estudio posteriores.

Conclusiones

Los efectos de la vicia como antecesor y la fertilización nitrogenada a dosis variable aumentaron la eficiencia de absorción de nitrógeno en el cultivo de maíz. Sin embargo, la mayor absorción de nitrógeno no siempre se reflejó en el aumento de la productividad de granos, pudiendo ser considerado un consumo de lujo, probablemente en función de las condiciones de elevada disponibilidad de agua y N presente en los diferentes sitios.

Los componentes del rendimiento, materia seca de la parte aérea y contenido de nitrógeno en granos fueron buenos indicadores de la demanda de N por el cultivo. La respuesta del maíz a los diferentes CC utilizados como antecesores fue variable. La tendencia fue a mayor rendimiento sobre antecesor vicia. El efecto de fertilización fue también variable entre antecesores, con baja respuesta al agregado de N cuando el antecesor fue vicia, variable cuando fue barbecho y significativa cuando fue avena.

Agradecimientos

Un agradecimiento especial al grupo de Cambio Rural ''El Hinojo'' de Coronel Suárez por facilitar los lotes para la realización de los ensayos, y a los laboratorios de Forrajes de la EEA Bordenave y al Laboratorio de Suelos, Plantas y Ambiente del CERZOS-Dto. de Agronomía (UNS) donde se realizaron los análisis de planta y suelo.

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