Rendimiento de maíz en el valle inferior del río Negro : evaluación de la frecuencia de riego y la fertilización nitrogenada

Abstract

La producción de maíz bajo riego gravitacional constituye una alternativa productiva en los valles de la norpatagonia con altas producciones de grano, pero sin un control preciso de la cantidad agua aplicada. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de distintos manejos del riego y de la nutrición con nitrógeno (N) sobre la producción de maíz en condiciones agrícolas de alto rendimiento para mejorar la eficiencia de uso de dichos recursos en el valle inferior del río Negro. Se planteó que una reducción moderada del agua de riego no afectará la eficiencia de uso del N (EUN) pero mejorará la eficiencia de uso del agua de riego (EUAr). El efecto favorable de una correcta nutrición nitrogenada sobre la EUAr y la eficiencia de uso de la radiación (EUR) se mantendrá frente a la reducción de la frecuencia de riego. Se realizaron ensayos experimentales durante tres ciclos en parcelas divididas con tres repeticiones, siendo la frecuencia de riego el tratamiento principal y la fertilización nitrogenada el subtratamiento. Los tratamientos fueron: Alta Frecuencia de riego (AF) (se programó el riego cuando el potencial >-40 kPa), Frecuencia Media (MF) (potencial >-90 kPa) y Baja Frecuencia (BF) (potential>-160 kPa), utilizando sensores Watermark® para definir los momentos de riego. Las dosis de N fueron: 0, 70, 140, 210, 280 y 350 kg de N ha-1 durante el ciclo 2006/07 y de 0, 140 y 280 Kg N ha-1 en los ciclos 2007/08-2009/10. Se midió la cantidad de agua aplicada, la evolución del potencial agua a 25 cm de profundidad y del contenido de agua en el suelo mediante la sonda Diviner® 2000 y gravimetría. Se evaluó el comportamiento del área foliar, su efecto sobre la intercepción y uso de la radiación, la producción de biomasa y de rendimiento en grano y sus componentes. Se determinó la absorción y acumulación de N en biomasa aérea en floración y madurez fisiológica y se analizaron las EUAr, EUN y EUR. En promedio en los tratamientos MF y BF se aplicó un 30% y un 50% menos a agua que en AF. La mayor EUAr se asoció al tratamiento BF en los tres ciclos de estudio con valores entre 1,76 y 3.04 kg m-3 y se incrementó a medida que disminuyó la cantidad de agua aplicada (i.e. BF>MF>AF). Asimismo, se observó una reducción del índice de área foliar (IAF); la radiación fotosintéticamente activa interceptada (RFAi); la EUR en aproximadamente 10% y el rendimiento en grano entre el 20% y el 34%, siendo el número de granos más afectado que el peso. MF no se diferenció de AF en el AF, el IAF, la RAFi, biomasa ni en el rendimiento en grano en ninguno de los tres ciclos estudiados. La producción de biomasa, el rendimiento, la EUR y la EUAr se incrementaron hasta 280 kg N ha-1 en todas las frecuencias de riego. Una reducción moderada del agua de riego del 30%, asociada al tratamiento MF, mejoró la EUAr en un 27 % y no afectó de modo significativo la EUN con respecto a al tratamiento AF. Por lo hasta aquí expuesto el tratamiento MF es el que mejor compensó la mayor EUR y EUN logrando rendimientos similares al tratamiento AF pero con una significativa mejora en EUAr. Palabras clave: maíz, frecuencia de riego, eficiencia uso del nitrógeno, eficiencia de uso del agua, eficiencia de uso de radiación.

Maize (Zea mays L.) production with surface irrigation is a productive alternative in the valleys of Northern Patagonia with high grain yields, but without a precise control of the amount of water applied. The aim of this study was to evaluate the effect of different management of the irrigation and nutrition with nitrogen (N) on maize production in high-yielding agricultural conditions to improve the efficiency of the use of these resources in the Valle inferior del Rio Negro. It was suggested that a moderate reduction in irrigation water will not affect the N use efficiency (NUE) but will improve the efficiency in irrigation water use (WUEi). The favorable nitrogen effect on WUEi and in radiation use efficiency (RUE) will be maintained against the reduction of the frequency of watering. Experimental tests were performed for three cycles split plot with three replications, considering the water frequency the main treatment and nitrogen fertilization as secondary treatment. The treatments were: High Frequency (AF) (potential> -40 kPa), Medium Frequency (MF) (potential> -90 kPa) and Low Frequency (BF ) (potential>-160 kPa) using Watermark sensors to define the moments of irrigation. Nitrogen rates were 0 , 70, 140 , 210, 280 and 350 kg N ha -1 during the 2006/07 cycle and 0 , 140 and 280 kg N ha -1 in cycles 2007/08-2009/10. The amount of water applied, water evolution potential at 25 cm depth and the water content in soil through the probe Diviner ® 2000 and gravimetrically were measured. The behavior of leaf area, its effect on the interception and use of radiation, biomass production and grain yield and its components were evaluated. Absorption and accumulation of N in aboveground biomass was determined at silking and physiological maturity and NUE, WUEi and RUE were analyzed. In average at the MF and BF treatments were applied 30% and 50% less water than in AF. A High EUAr was associated with BF treatment in the three study cycles with values between 1.76 and 3.04 kg m-3 , and increased as the amount of water applied decreased(i.e. BF> MF> AF). Also a reduction in the leaf area index (LAI), radiation intercepted by the canopy (PARi), the RUE about 10% and grain yield between 20% and 34%, with the kernel number affected more than the weight of the kernels was observed. MF did not differ from AF in leaf area, LAI, PARi, biomass or grain yield in any of the three cycles studied. Biomass production, grain yield, RUE, and WUEi increased to 280 kg N ha-1 at the different irrigation frequencies. A moderate reduction of irrigation water (30%), associated with treatment MF, improved by 27% EUA and did not affect significantly the EUN regarding AF treatment. As far exposed the MF treatment is the best trade off the greater RUE and EUN with similar yields to AF treatment but with a significant improvement in EUAr. Key words: Maize, irrigation frequency, nitrogen use efficiency, water use efficiency, radiation use efficiency.