para trigo, cebada, maíz y otros cultivos

para trigo, cebada, maíz y otros cultivos
Iván Ortiz-Monasterio, 1 María Elena Cárdenas, 2Brian Arnall, 3Randy Taylor,
1
Hailin Zhang, 2Jerry May, 2Jonathan Kelly, 3John Solie y 2Bill Raun
2
1 CIMMYT, Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo, México
2 Universidad del Estado de Oklahoma, Departamento de Ciencias de Plantas y Suelo.
3 Universidad del Estado de Oklahoma, Departamento de Biosistemas e Ingeniería Agrícola.
Resumen
La dosis óptima de nitrógeno (N) para
los cultivos de cereales puede cambiar
dramáticamente año tras año, sobre
todo en cultivos de temporal.
La tecnología del sensor GreenSeeker,
que se desarrolló en la Universidad
de Oklahoma, predice el rendimiento
potencial con las lecturas del
Indice de Vegetación de Diferencia
Normalizado (NDVI, por sus siglas en
inglés), medidas durante la etapa de
crecimiento.
Es necesario repetirlo: la dosis óptima
de N para los cultivos de cereales
puede cambiar dramáticamente año
tras año. ¿por qué la insistencia?
porque muchos productores
continúan aplicando la misma dosis
de N año tras año.
Si se emplean Franjas Ricas en N,
aplicadas en la siembra o poco
después, se puede determinar la dosis
óptima de N auxiliar, que sirve para
obtener máximos rendimientos y
mayor rentabilidad económica.
Los agricultores están conscientes
de que sus niveles de rendimiento
cambian significativamente, pero ellos
no necesariamente están consientes
de que la respuesta en el rendimiento
a las aplicaciones adicionales de N
también cambian (cambia la magnitud
de la respuesta a los rendimientos si
se aplica N). Combinados, la magnitud
de la respuesta del N y el nivel de
rendimiento dictan precisamente que
cantidad de N debe ser aplicada.
Incluso si los productores no utilizan
el sensor GreenSeeker. La Franja Rica
en N por sí misma sigue siendo una
herramienta increíblemente valiosa
para descifrar si a la mitad de la
temporada se necesita aplicar N.
Si se instalan Franjas Ricas con N, con
el tiempo y midiendo las respuestas
con el sensor GreenSeeker, se observó
que los productores ahorraron un
promedio en sus aplicaciones de
casi 70 kgN/ha (datos tomados y
analizados en el Valle del Yaqui).
Lo que los agricultores deben
comprender es que la eficiencia del
uso de N en sus cultivos, también
cambia año tras año.
2
nutrientes, además del N, pueden ser
también limitantes, dichos nutrientes
(P, K, S, Fe, Mg, Ca, Cu, Zn, B) se
pueden identificar fácil y de manera
eficiente con un análisis de suelo.*
Los análisis de suelo para NH4-N y
NO3-N (fracciones de N fácilmente
disponibles en suelos) son utilizados
para detectar deficiencias de N.
¿Por qué es
necesario establecer
Franjas Ricas en N?
Es difícil detectar las deficiencias de N
en cultivos en crecimiento activo sin
antes comparar el cultivo “deficiente”
con cultivos con suficiente N.
La forma más sencilla de hacerlo es
estableciendo, dentro del cultivo del
agricultor, una franja con suficiente
N aplicado para que no exista una
limitante y, en otra parte de la parcela,
se aplica la dosis normal de N, sin
verter cantidades excesivas.
Las dos áreas se monitorean
conforme avanza el ciclo de
crecimiento. Aun cuando otros
Sin embargo, los niveles de estas dos
fracciones cambian drásticamente
dependiendo de la humedad del
suelo, las condiciones del cultivo, la
toma de la muestra, época del año,
y la profundidad a la que se toma la
muestra.
Los análisis de suelo, asimismo, no
arrojan resultados del N liberado de la
materia orgánica durante la etapa de
desarrollo del cultivo. Por lo tanto, la
utilidad del análisis de N inorgánico en
el suelo es limitada.
Si bien el análisis de suelo sigue
siendo efectivo como una herramienta
probada para mejorar el manejo de
nutrientes en todos los cultivos y, para
prácticamente todos los elementos
esenciales (N, P, K, S, Ca, Fe, Mg, B,
Mn, Cl, Cu, Zn, y Mo), cuando se trata
de un mejor manejo del N, con el uso
de las Franjas Ricas en N se obtienen
recomendaciones más precisas.
*Se sugiere consultar el sitio de: fertilab.com.mx
3
¿Cómo funcionan las
Las Franjas Ricas en Nitrógeno,
en comparación con las prácticas
convencionales, funcionan bajo la
premisa de que el ambiente en un
determinado año cambia al siguiente.
El experimento se llevo a cabo del
2003 al 2011 en Cd. Obregón, Sonora.
Observe que los rendimientos
de la cosecha pueden cambiar
drásticamente año con año (barras
moradas y naranjas), lo que
sugiere que los rendimientos son
impredecibles antes de la siembra.
La gráfica 1 muestra muy bien este
punto, los rendimientos de la parcela
que se fertilizaron con N (200 kgN/ha)
(barras naranjas) se pueden comparar
junto con los del testigo, a las cuales
no se les aplicó N (0 KgN/ha) (barras
moradas).
Siete Cerros 66
Gráfica 1. Rendimiento de grano en trigo primaveral en parcelas fertilizadas con N (20052-00, N-P205-K20) (Barras naranjas) y el testigo al cual no se le aplico N (0-52-00) (barras
moradas) de 2003 a 2011 en el Valle del Yaqui, Sonora, México.
4
s Franjas Ricas en N?
Es importante recalcar que no sólo
los niveles de rendimiento cambian
imprevisiblemente año tras año,
también la respuesta al N que se aplicó
es impredecible. Observe la diferencia
entre las barras moradas (parcelas
fertilizadas) y las barras naranja
(parcelas sin fertilizar).
El índice de respuesta o IR, se obtuvo
como una medida de la respuesta del
cultivo al N adicional (gráfica 2).
El IR se calcula como la razón del
rendimiento de la parcela fertilizada
con suficiente N (rica en N) entre el
rendimiento de la parcela sin fertilizar
(testigo con 0 N).
Al igual que los niveles de rendimiento,
el ir puede variar significativamente
año con año y se vuelve impredecible
(gráfica 2). El índice de respuesta al
N es altamente variable en el rango
de 2 a 11.
Índice de Respuesta
Ir
Gráfica 2.Respuesta del N aplicado calculado dividiendo el rendimiento de la parcela fertilizada
con N entre el rendimiento de la parcela sin fertilizar (testigo con 0 N). Experimento 226 de
largo plazo Valle del Yaqui, Sonora, México
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Una pregunta crítica en este tipo
de experimentos es si la respuesta
al fertilizante nitrogenado predijo
el rendimiento de grano. Para este
experimento, la relacion entre las
respuestas de N (IR) y el nivel de
rendimiento fueron limitados o nulos.
(gráfica 3).
respuesta al N (IR) por sí sola.
¿Qué significa esto? No hay otra
respuesta más que estar conscientes
que los agricultores no van a obtener
buenas estimaciones de la demanda
de fertilización nitrogenada, a menos
que consideren ambos factores: la
capacidad de respuesta al N adicional
y el rendimiento potencial de grano sin
la adición de fertilizante nitrogenado.
En otras palabras, no se puede
determinar una dosis adecuada de N
a media temporada del cultivo con la
Porque podría ser que haya un año
donde el potencial de rendimiento
sea alto, pero el cultivo no responde
al N adicional (inviernos calientes y
húmedos donde se mineraliza, de la
materia orgánica del suelo, suficiente
N y, además, haya N depositado por
la lluvia).
Bajo estas condiciones, no se espera
que el N agregado incremente el
rendimiento del grano, aunque se
prevean altos rendimientos. Por el
contrario, en un año donde los meses
de invierno fueron fríos y secos, pero
se observaron plantas vigorosas, la
demanda de N sería probablemente
más elevada, el rendimiento potencial
más alto y la cantidad de N auxiliar
aplicado puede ser de moderada a alta.
Gráfica 3B. Relación entre el rendimiento de grano de la parcela fertilizada con N y el índice
de respuesta (Parcela fertilizada con alto contenido de N dividido entre el testigo con 0 N
aplicado. Experimento 226, Cd. Obregón, Son., 2003-2011
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¿Cómo se utilizan las
Franjas Ricas en N?
1. Una cantidad suficiente N se
mineralizó, de la materia orgánica
del suelo, o se depositó por la
lluvia para satisfacer todas las
necesidades de N en la planta.
La Franja Rica en N representa el
crecimiento del trigo bajo condiciones
no limitantes. Al comparar esto con
la práctica convencional, donde se
realizaron las aplicaciones parciales de
N antes de la siembra, los agricultores
pueden visualizar si hay diferencia a
mitad de la temporada y decidir si se
aplicará o no más cantidad de N.
2. El crecimiento fue restringido
posiblemente por alguna otra
variable, y eso ocultó la capacidad
para detectar deficiencias de N.
Nosotros comúnmente recomendamos
a los agricultores que apliquen la
mitad del total de N previsto para
la siembra y esperar hasta la mitad
de la temporada para decidir la
cantidad de N que se adicionará. En
general, para el trigo de primavera, si
no se detectan de manera visual las
diferencias antes de la elongación del
primer nudo (Zadoks 3.1, figura 1),
es poco probable que la aplicación
de N incremente el rendimiento. Por
otro lado, si la diferencia es grande,
existe una alta demanda de aplicación
de N. Cuando no existen diferencias
entre la Franja Rica en N y la práctica
convencional esto puede significar una
de dos cosas:
Las vainas de
Empieza
macollaje
La Franja Rica en N proporciona
una estimación de la cantidad de
N que fue agregada al cultivo en
forma gratuita (mineralización de N
y deposición atmosférica), desde la
siembra hasta la detección. Incluso
si se aplica tarde, la Franja Rica en N
seguirá proporcionando información
visual acerca de si se debe o no
aplicar N adicional en mitad de la
temporada.
Floración
Vaina
Engrosada
Hoja
Bandera
Visible
Espigado
Hoja
Bandera
Lígula
Primer nudo
del tallo
Visible
las hojas
se alargan
Nudo
Figura 1. Escala de Zadoks para el crecimiento para trigo
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Espiga
Anteras
visibles
¿Cuando se deben
aplicar las Franjas
Ricas en N?
¿Dónde debo
establecer mi
Franja Rica en N?
Para una efectiva aplicación de la
Franja Rica en N es preferible aplicar
e incorporar el fertilizante antes
de la siembra. Aunque es posible
aplicarlo cuando ya se desarrolló la
planta, siempre y cuando sea con el
tiempo suficiente para permitir la
asimilación del N antes del momento
del diagnóstico. Para trigo de
primavera, la Franja Rica en N debe
aplicarse antes o durante la siembra.
Si esto no es posible, se puede hacer
una aplicación en planta, siempre y
cuando el N pueda ser asimilado a
más tardar al iniciar el encañe, que
es cuando se realiza el diagnóstico
(figura 2). Para el maíz, la Franja Rica
en N se puede aplicar antes o durante
la siembra, V3 o V7, dependiendo del
calendario de riego, ya que existen
oportunidades de realizar diagnósticos
en toda la etapa vegetativa (figura 3).
El mejor lugar para establecer su
Franja Rica en N es en una parte del
campo donde usted crea que es la
más representativa de toda el área.
No las ubique donde ocurren las
“vueltas” de siembra o aplicaciones, la
semilla y el fertilizante se sobreponen
y podrían surgir otros factores que
pueden influir en la respuesta del N.
Cuando es una parcela de 20 o mas
hectáreas, es posible que tenga áreas
que son claramente diferentes (por
ejemplo, las tierras aluviales bajas
vs. la ladera erosionada), y donde
se han notado diferencias claras
en la producción. En este caso, se
recomienda colocar una Franja Rica
en N en cada área. Hay que recordar
que la Franja Rica en N es una guía
visual y como tal necesita representar
todas esas zonas donde se considere
que el manejo final de N podría ser
diferente.
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Figura 2. Cultivos de trigo: Franja
Rica en N por el centro y la práctica
convencional (izquierda y derecha).
Guanajuato, México.
Figura 3. Cultivos de maíz: Franja Rica en N por
el centro y la práctica convencional (izquierda y
derecha). Guanajuato, México.
¿Por qué la Franjas Ricas en N funcionan
bien?
En realidad no hay misterio en cuanto a por qué funcionan. Cuando el ambiente
cambia (caliente-frío, húmedo-seco), todo lo demás cambia también: la
biología, la temperatura, la humedad del suelo y finalmente el crecimiento del
cultivo. No hay dos años que sean iguales y, como resultado, la demanda y la
respuesta de potencial de N también cambia. La Franja Rica en N comparada
con la práctica convencional es una herramienta que integra los cambios
ambientales en una variable claramente definida que es la demanda de N. ¿En
verdad desea calcular la dosis de fertilizante nitrogenado en media temporada
sin una Franja Rica en N? Si no se establecen Franjas ricas en N se generará una
incertidumbre y un riesgo que deberán tomar los agricultores.
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¿Mi Franja Rica en
N seguirá siendo
efectiva para el
próximo año si no
aplico más N?
No. Las Franjas Ricas en N se deben
aplicar cada año con una dosis donde
el N esté ilimitado. Se debe tener
cuidado de no aplicar demasiado o
muy poco N. En la Tabla 1 se muestran
algunas recomendaciones básicas.
Tabla 1. Dosis recomendadas para la Franja Rica en N.
Mi vecino está
usando Franjas
Ricas en N, ¿por qué
debería hacerlo yo?
¿Son las Franjas
Ricas en N una mejor
práctica de manejo?
Si te pareces en algo a tu vecino y
estás interesado en incrementar tus
resultados, entonces necesitas adoptar
esta práctica lo más pronto posible.
Promediando miles de hectáreas
durante muchos años, los agricultores
se ahorran en promedio 70 kg/N
por hectárea en trigo utilizando la
tecnología de sensores y Franjas Ricas
en N en los Valles del Yaqui y Mexicali.
Hoy en día no existe otra técnica
agrícola utilizada que sea tan simple,
accesible y rentable como las Franjas
Ricas en N para la producción de
cereal. Sin embargo, tenemos
agricultores que no se toman el
tiempo para aplicar esta herramienta
visual cada año, aun sabiendo muy
bien que esta práctica pondrá dinero
en sus bolsillos. Usar las Franjas
Ricas en N y las recomendaciones
para fertilizante nitrogenado a media
temporada mediante el uso de los
datos de NDVI obtenidos con el sensor
GreenSeeker es dinero en el banco.
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¿Qué pasa con las
Franjas Ricas en N
para otros cultivos
aparte del maíz y del
trigo?
Para prácticamente cualquier cultivo
que no sea de leguminosas, las Franjas
ricas en N se aplican en el cultivo para
el cual se utilizarán. Especialmente
en los cultivos donde se aplica N en
media temporada (sorgo, canola y
otros cereales u oleaginosas). Si las
demandas de aplicación de N del
cultivo tienen una relación cercana
con los rendimientos máximos, una
Franja rica en N será una herramienta
útil de diagnóstico.
Franja Rica en N/
GreenSeeker
Puntos importantes para determinar
la recomendación de N
Incorporar las Franjas Ricas en N antes
o justo después de la siembra.
Esperar hasta mediados de enero o en
febrero para estimar el rendimiento
potencial y aplicar N complementario
en el primer riego de auxilio para trigo
primaveral. Espere hasta la etapa de
6 a 10 hojas en el maíz para estimar y
aplicar fertilizante.
Para trigo, si PUEDE VER la Franja
Rica en N (durante la etapa de la
aplicación del fertilizante de auxilio,
dependiendo del estado de la planta,
el ambiente, etc.), significa que no
había suficiente N en el suelo para
la dosis regular de pre-siembra y es
necesario fertilizar. Similarmente para
maíz, en la etapa de 6 a 10 hojas, SI
VE la Franja rica en N, es evidente que
existe una demanda de N.
Tome lecturas de la Franja Rica en
N y su práctica convencional con el
sensor GreenSeeker para obtener
los valores de NDVI y someterlos en
el algoritmo generado para la región
para determinar su dosis de N auxiliar
(maíz, y trigo).
Si usted NO VE la Franja rica en N,
significa que es probable que el campo
tiene suficiente N disponible para
satisfacer el potencial máximo de
rendimiento para ese campo, por todo
ese año y posiblemente no necesite
aplicar N adicional. Sin embargo,
especialmente en el caso de maíz,
tal vez le parezca, por su experiencia
como productor, que el rendimiento
potencial es alto, entonces aún se
puede considerar prudente aplicar una
pequeña cantidad de N auxiliar.
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Directorio
Bram Govaerts
Director del Programa MasAgro
Iván Ortiz-Monasterio
Coordinador del Àrea de Fertilidad para MasAgro
Georgina Mena López
Gerente de Divulgación
Cuidado de la edición
Martha G. Coronel Aguayo
Propuesta gráfica y diagramación
Angel E. Aguilar García (Gelanglar)
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