Impacto de la fertilización con nitrógeno y azufre sobre el valor nutritivo del forraje y rendimiento de trigo doble propósito

Abstract

El objetivo de este trabajo fue estudiar el efecto de la fertilización con nitrógeno (N) y azufre (S) sobre el rendimiento y calidad nutricional en el forraje y grano de trigo doble propósito. El Experimento I, conducido a campo sobre parcelas experimentales bajo un diseño en bloques completos y aleatorizados (n=4). Los niveles empleados en los tratamientos fueron 0 y 60 kg N ha-1 y 0 y 20 kg S ha-1 aplicados como UAN y tiosulfato de amonio. Fue sembrado trigo var. ACA 304 el 13/03/2009 y se realizaron dos cortes de forraje, el primero cuando el cultivo logró una altura de 30 cm (02/06/2009), y el último al alcanzar el estado de primer entrenudo hueco visible (28/07/2009). El forraje fue secado y procesado para: fibra detergente neutro y ácido (FDN, FDA), lignina detergente ácido (LDA), digestibilidad in vitro de la materia seca (DIVMS), proteína bruta (PB) y azufre (S). El rendimiento del grano fue corregido al 12% de humedad. Además se registró el peso de 1000 granos y determinó el contenido de PB y S. Experimento II y III fueron conducidos en invernadero sobre macetas, utilizándose trigo variedad ACA 304, bajo un diseño completamente aleatorizado (n=4). Los tratamientos emplearon los siguientes niveles: 0, 30, 60 y 90 kg N ha-1 y 0, 15 y 30 kg S ha-1, aplicados en inicios de macollaje con UAN y sulfato de potasio como fuente nutritiva. Para el Experimento II la siembra se efectuó el 02/07/2009, registrándose cada 3 días altura de planta para posteriormente estimar la tasa de crecimiento del cultivo. El rendimiento de MS se determinó por corte al momento de aparición del primer entre nudo hueco visible (21/09/2009). En el Experimento III, la siembra fue el 25/03/2010 efectuándose un solo corte a inicios de la elongación del ápice caulinar (06/08/2010). Las muestras fueron secadas y procesadas para MS, digestibilidad in vitro (DIVMS), macro y micro-nutrientes: N, P, S, K, Ca, Mg, Cu, Mn, Mo, y Zn. La totalidad de los datos fueron analizados por estadística descriptiva, ANOVA y correlaciones. Durante el Experimento I, la precipitación anual fue de 370 mm, correspondiendo el 57% al ciclo del cultivo. Esto afectó sensiblemente la respuesta del cultivo a la fertilización con N y S. El primer corte produjo 1447 kg MS ha-1, mientras que para el segundo el rendimiento cayó un 73%. Aun los bajos niveles de producción los tratamientos que tuvieron aplicación de S incrementaron su producción un 11%. Por su parte, el forraje cosechado exportó alrededor de 70 kg N ha-1 y 4 kg S ha-1. Sólo fue observado un efecto altamente significativo en el agregado de S sobre la concentración de S y DIVMS en el forraje, con un incremento de 10 y 6,6%, respectivamente, sobre los tratamientos sin adición de S. El rendimiento de grano no fue afectado por la fertilizacón. Sin embargo tuvo un incremento de 14% en aquellos tratamientos que recibieron S. El estrés hídrico afectó el llenado de grano, aumentando consecuentemente la proporción de PB en el grano. En el Experimento II el rendimiento de MS se incrementó con cada nivel de N aplicado, mientras que el S no mostró efectos significativos. La altura de planta y la tasa de crecimiento no fueron afectadas por la fertilización, sin embargo, los mayores niveles de N empleado mostraron los registros más altos. En el Experimento III la DIVMS mostró interacción NxS. Sólo se observó efecto significativo del N en aquellas macetas que no fueron fertilizadas con S. Rendimiento de MS y concentración de N respondieron positiva y significativamente a N. Sólo la concentración de S se incrementó con la adición del mismo elemento. MS osciló entre 1,55 y 3,61 g por maceta y exhibió una respuesta lineal hasta 50 kg N ha-1. El agregado de S redujo consistentemente la concentración Mo, atribuible a la competencia iónica por los sitios de absorción en el sistema radical. En forma análoga puede explicarse el decremento de K por su competencia con el anión sulfato. Las relaciones N:S y K/(Ca+Mg) fueron superiores en la mayoría de los casos a los valores críticos de 12 y 2,2, respectivamente. En este último caso, el forraje mantuvo un elevado riesgo de contraer tetania en animales a pastoreo. Los efectos opuestos de la fertilización N-S sobre la calidad del forraje ameritan ampliar el estudio en otros suelos de la zona. Aun en condiciones de baja respuesta a la fertilización se observó un impacto positivo, aunque no relevante, de N y S sobre la calidad del forraje de trigo. Esto sugiere que bajo situaciones de precipitación normal se obtendrían respuestas positivas tanto en el rendimiento como en la calidad del forraje y grano de trigo.

The aim of this study was to evaluate the effect of nitrogen (N) and sulfur (S) fertilization on the yield and nutritional value of the forage and grain of dual purpose wheat (Triticum aestivum L). Experiment I was conducted in experimental plots in a randomized complete blocks design (n = 4). The treatment levels used were 0 and 60 kg N ha-1 and 0 and 20 kg S ha-1 applied as UAN and ammonium thiosulfate. Wheat (cv. ACA 304) was sown on 13/03/2009. Two cuts were performed, the first one when the crop reached 30 cm height (02/06/2009), and the second one when the first hollow stem was observed (28/07/2009). Forage was dried and processed for: neutral and acid detergent fiber (NDF, ADF), acid detergent lignin (ADL), in vitro dry matter digestibility (IVDMD), crude protein (CP) and sulfur (S) content. Grain yield was adjusted to 12% moisture. The weight of 1000 grains was recorded, and grains were also analyzed for CP and S content. Experiment II and III were conducted in a greenhouse. Wheat was planted in pots using the variety ACA 304 in a completely randomized design (n = 4). Fertilization levels assigned to treatments were: 0, 30, 60 and 90 kg N ha-1 and 0, 15 and 30 kg S ha-1, applied as UAN and potassium sulfate at early tillering. For Experiment II sowing was on 02/07/2009, recording plant height every 3 days to estimate growth rate. At first hollow stem stage (21/09/2009), the DM yield was determined by clipping at surface level. Experiment III, wheat was planted on 25/03/2010. The whole biomass was cut at early elongation of the shoot apex (06/08/2010). The samples were dried and processed for DM, IVDMD, macro and microelement contents of N, P, S, K, Ca, Mg, Cu, Mn, Mo, and Zn. All the data were analyzed by descriptive statistics, ANOVA and correlations. In Experiment I, the annual precipitation was 370 mm, 57% of that corresponding to the crop cycle. This fact appeared to have affected crop response to fertilization with N and S. The first cut was 1447 kg DM ha-1, while the second the yield decreased by 73%. Despite of overall low DM yield, S application increased production by 11%. Besides that, the harvested forage exported about 70 kg N ha-1 and 4 kg S ha-1. It was only observed a highly significant effect of S addition on the S content and forage IVDMD, with increases of 10 and 6.6% respectively, contrasted with treatments without S addition. Grain yield was not affected by the fertilization treatments. However, it increased 14% in those treatments receiving S. Water stress affected grain filling, thus increasing the proportion of CP in the grain. In Experiment II DM yield increased with each level of N applied, while the S showed no significant effect. Plant height and growth rate were not affected by fertilization. However, the highest levels of N applied showed also the highest growth rates. In Experiment III an interaction NxS in IVDMD was detected. Significant effects were only observed in those pots fertilized with N, but without S. A positive and significant response in DM yield and N concentration to N fertilization was detected. An increase in S concentration was detected only when this element was added. DM yield ranged between 1.55 and 3.61 g per pot and exhibited a linear response up to 50 kg N ha-1. The addition of S consistently reduced Mo concentration, probably due to ionic competition for absorption sites in the root system. By analogy, this would explain the decrease of K concentration due to its competence with the sulfate anion. Relations N:S and K / (Ca + Mg) were higher in most cases than the critical values of 12 and 2.2, respectively. In the latter case, the feed had an elevated risk of tetany in grazing animals. The variable effects of N and S fertilization on wheat forage quality justify expanding this study to other soil types of the area. Even the low general response to fertilization, it was observed, a positive although not significant N and S effect on forage quality of wheat pasture. This suggests that under better rainfall conditions positive responses in both yield and quality of forage and grain of wheat could be expected.