Métodos de diagnóstico y plan de fertilización nitrogenada en un cultivo de maíz Jaume Lloveras y Sebastian Cela Huesca, 6 de abril 2011 Métodos de diagnóstico y plan de fertilización nitrogenada en un cultivo de maíz Índice - Introducción: Importancia del maíz y del nitrógeno. - Métodos de diagnóstico. - Nuestros resultados. - Resumen y conclusiones. Métodos de diagnóstico y plan de fertilización nitrogenada en un cultivo de maíz Introducción - El maíz es un cultivo tradicional en los regadíos del Valle del Ebro ( ≈ 90.000 ha), donde forma parte de las rotaciones de cultivo. - Producciones de grano (en regadío): 10-19 T/ha. - Requiere una mayor inversión que otros cultivos. - Aporta un mayor margen bruto que otros cultivos herbáceos. Evolución de la producción media del maíz grano en USA. 1920 - 2004 180 160 160 2004 Producción bu/ac 140 120 b=1.52 100 1993 80 Variedades Variedades b = 2.85 60 40 1988 1983 1970 b = -0.67 b = 1.17 1974 Híbridos Híbridos simples simples 1947 Híbridos Híbridos dobles dobles 20 1936 0 1920 1925 1930 1935 1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 Año ( Pioneer, 2005 ) Fuentes del incremento de la producción de maíz debido a los cambios tecnológicos en los USA (Cardwell, 1982). Contribución al incremento (%) Práctica cultural Ganancia genética Fertilización nitrogenada 43 47 Densidad de siembra 21 Herbicidas 23 Distancia entre líneas 4 Fecha de siembra 8 Metodo de siembra Rotaciones (disminución de… Aplicación estiércol (Materia orgánica) 5a 8 - 3 a 11 - 13 (disminució de ... Insectos y erosión (incremento de … Factores negativos no identificados - 8 a -16 -23 Situación actual de la fertilización con N Aportación total de nitrógeno en el maíz por los productores que aplican sólo abonado mineral (valle del Ebro) Cantidad de N (kg/ha) Superficie analizada (ha) (%) < 250 200 2,8 250 - 300 1.385 19,3 300 - 325 2.827 39,3 325 - 350 > 350 1.905 880 26,5 12,2 Superficie donde no se aplican abonos orgánicos 7.197 100 78 % (Sisquella et al., 2004) Situación actual de la fertilización con N Aportación total de nitrogeno en el maíz por parte de los productores que aplican abonados orgánicos + (complementados) con N mineral (Valle del Ebro) Nitrogeno aplicado (kg/ha) 250 - 300 300 - 350 350 - 400 > 400 Superfície donde se aplican abonados orgánicos Superfície entrevistada (%) (ha) 369 5,2 12 0,2 750 10,6 95 % 5.920 84 7.051,6 100 En más del 95 % de la superfície se está sobre fertilizando!! (superando los 300 kg N/ha) (Sisquella et al., 2004) (Sisquella et al., 2004) Costos de producción del maíz en riego “a manta” 2010. Media de 150 ha en Lleida(Anònim, 2011) Apartado Precio (€/ha) Preparación del suelo y siembra 260 Semilla 212 Abonado 425 (30% del total) Herbicida Recolección Agua + regador Total 90 150 150 + 140 1.427 € Preu del panis 160 €/tm (27pts/kg) → 8.900 kg, per cobrir despeses 200 “ (33pts/kg) → 7.100 kg, per cobrir despeses 240 “ (40 “ ) → 5.900 kg “ Variación de los precios de algunos abonos en los dos últimos años. (Agroserveis Almacelles, 2011) Adob Urea 46% Marzo 2010 Marzo 2011 Variación 0,60 €/kg 0,83 €/kg 38,3 % 375 €/tm 515 €/tm 37,3% (precio per kg (UF) de N) DAP (18-46-0) (precio per kg de abono) Si el preu del panis 200 €/tm (33pts/kg) → 287 kg/ha, per cobrir l’increment de despeses de l ‘adobat. Considerant 250 kg N/ha. 16 300 14 Rendiment Rendimiento 250 Rendiment (t/ha) 200 NNextret extraído 10 8 150 NNresidual residual 6 100 4 50 2 0 N residual o extret (kg/ha) 12 0 0 100 150 200 250 300 N aplicat (kg/ha) N aplicado Efecto de la fertilización nitrogenada en la producción de maíz y en el nivel de nitratos residual en el suelo. Gimenells 2004. El N en la agricultura: zonas vulnerables Mapa de zonas vulnerables a contaminación por nitratos en España, MMA Métodos de diagnóstico y plan de fertilización nitrogenada en el maíz Ideas generales - El maíz es un cultivo con una gran respuesta al abonado nitrogenado. - Se lleva muchos años investigando sobre la fertilización N del maíz. - Difícil encontrar una fórmula general de recomendación de dosis de N. - Los ensayos de respuesta del maíz al N suelen tener una alta variabilidad y las dosis recomendadas suelen variar debido a la complejidad del sistema: el NO3- no es retenido por las arcillas del suelo, actividad microbiana y mineralización, residuos, tipos de riego, cultivo prededente, tipo de abono y su fraccionamiento, etc. Métodos de diagnóstico y plan de fertilización nitrogenada en un cultivo de maíz Métodos tradicionales de diagnóstico 1.- Balance 2.- Análisis de Suelo 3.- Análisis de Planta 4.- Ajuste de modelos matemáticos 5.- Sensores ópticos y remotos En nuestros ensayos, los restos de la cosecha se retiraron cada año El nitrógeno del suelo también cuenta !!! Métodos de diagnóstico: Suelo 1. - N (nitratos ) en pre-siembra Pre-Plant Nitrate Test (PPNT) 2. - N (nitratos) antes de la fertilzación de cobertera Pre-Sidedress Nitrate Test (PSNT) or Late Spring Test (LST) 3. - N suelo + N fertilizante NO3- en pre-siembra Pre-Plant Nitrate Test (PPNT) NO3- antes del abonado de cobertera Pre-Sidedress Nitrate Test (PSNT) o Late Spring Test (LST) he late-spring test for soil nitrate Pre-Sidedress NO3- or Late Spring Test Nitratos antes de cobertera ajas: sidera la mineralización y las posibles pérdidas de N en avera. ería ser mejor que las recomendaciones basadas en el T (Nitratos antes de la siembra). entajas: o tiempo entre la toma de muestras y el momento de la N suelo + N fertilizante N del suelo se suma al N aplicado con el fertilizante mendaciones de abonado según la respuesta del maíz a crecientes de N (Cerrato y Blackmer†, 1990). Cambio de mentalidad, cambio curva !!! Métodos de diagnóstico: color Planta individual (SPAD) Índices de vegetación (GNDVI) SPAD: Factores a considerar o predice los excesos, pero sí las carencias. os valores aumentan con la edad del cultivo Valores umbrales que maximizan rendimiento. V6: ≈ 42 unidades Floración: 52-55 unidades arcela testigo muy fertilizada: alores de 0,92-0,95 indican suficiencia de N. arencia de N 56 Rendimiento 54 53 SPAD 52 51 50 49 48 47 46 0 100 150 200 aplicat (kg/ha) NNaplicado (kg/ha) 250 300 SPAD (Unitats SPAD) 55 Rendim ent Nuestra experiencia Calibraciones en la zona del valle del Ebro Unos 25 ensayos de fertilización nitrogenada de maíz (1996-2009) Unas 950 parcelas Ensayos en un amplio abanico de condiciones Tipo riego Tipo suelo Cultivo precedente Variedades sayos de fertilización nitrogenada en maíz yos de fertilización nitrogenada en maíz ayo de fertilización nitrogenada. Almacelles, 2007. sis de riego adecuada, ni regar poco ni regar demasiado orizar el abonado de cobertera frente al de fondo El momento de la aplicación es muy importante !! Delaying N application avoids early season losses! dos de diagnóstico y plan de fertilización en el maíz Nuestra experiencia Nuestros resultados (preliminares) SPAD vs rendimento relativo (Floración) Óptimo: Alrededor de 53 unidades en floración a. 0.07 b. 0.02 c. 53 r2. 0.47 n= 856 30 40 50 SPAD (Units) 60 n=96 70 Berenguer et al., 2008. atos en la base del tallo vs Rendimiento Relativo 1.2 Relative yield (%) 1.0 0.8 0.6 a. 0.741 b. 0.001 c. 175 r2. 0.23 n. 264 0.4 0.2 0.0 -1 0 brales de respuesta en USA 1 2 3 4 5 6 Stem NO3 --N (g/kg) 7 8 9 Efecto abonado nitrogenado en maíz (monocultivo de maíz). Gimenells (Lleida). 16 14 12 10 Las dosis óptimas de N van cambiando con los años de maíz 8 6 4 0 50 100 150 200 Dosis N aplicada (kg/ ha) 250 300 Relative yield (%) 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 LST + N fertilization o del N del suelo, PSNT o LST (N en el suelo antes de era) en la producción de maíz. Lleida 1996‐2008. Relative yield (%) 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 R2= 0.30 x= 264 n= 513 Cada campo tiene su particularitad No se puede dar una recomanación general de abonado nitrogenado !! Por lo cual hemos considerado 4 grups: 2 Tipos de riego: Aspersión y gravedad x Reg per aspersió Rotació alfals-panís o monocultiu de panís LST (30 cm) + N fert PPNT (30 cm) + N fert 1.2 1 RR (%) 0.8 x: 178 R2: 0.65 n: 128 0.6 0.4 x: 208 R2: 0.62 n: 128 0.2 0 0 100 200 300 400 500 PPNT 0-30 cm + N fertilizante (kg N/ha) 0 100 200 300 400 500 600 700 PSNT + N fertilizante (kg N/ha) Monocultivo de maíz Riego por aspersión PPNT = Preplant test (antes siembra) LST = Late spring test (antes del N cobertera) LST (30 cm) + N fert PPNT (30 cm) + N fert 1.4 1.2 RR (%) 1 X: 292 R2: 0.70 n: 96 0.8 0.6 X: 345 R2: 0.65 n: 96 0.4 0.2 0 0 100 200 300 400 500 PPNT 0-30 cm + N fertilizante (kg N/ha) 0 200 400 600 PSNT + N fertilizante (kg N/ha) Monocultivo de maíz Riego por gravedad PPNT= Preplant test (antes siembra) LST = Late spring test (antes del N cobertera) LST (30 cm) + N fert PPNT (30 cm) + N fert 1.2 R² = 0.06 n=48 RR (%) 1 0.8 R² = 0.07 0.6 n=48 0.4 0.2 0 0 100 200 300 400 500 PPNT 0-30 cm + N fertilizante (kg N/ha) 0 200 400 PSNT + N fertilizante (kg N/ha) Alfalfa → maíz Riego por aspersión PPNT= Preplant test (antes siembra) LST = Late spring test (antes N cobertera) 600 LST (30 cm) + N fert PPNT (30 cm) + N fert 1.2 1 RR (%) 0.8 0.6 0.4 X: 227 R2: 0.69 n: 66 X: 267 R2: 0.69 n: 66 0.2 0 0 100 200 300 400 500 PPNT 0-30 cm + N fertilizante (kg N/ha) 0 200 400 600 PSNT + N fertilizante (kg N/ha) Alfalfa → maíz Riego por gravedad PPNT = Preplant test (antes siembra) LST = Late spring test (antes del N cobertera) Métodos de diagnóstico y plan de fertilización nitrogenada en un cultivo de maíz Resumen res umbral de N-NO3-, en el suelo antes de la bra (PPNT). en monocultivo (riego aspersión) ≈ 178 Kg N/ha ≈ 42 ppm en monocultivo (riego gravedad) ≈ 300 Kg N/ha ≈ 70 ppm detrás de alfalfa (riego aspersión) ≈ 100 Kg N/ha ≈ 25ppm detrás de alfalfa (riego gravedad) ≈ 230 Kg N/ha ≈ 55ppm es del PSNT (nitrato antes de cobertera) de la bibliografia: ación actual de la fertilización con N ortación total de nitrógeno en maíz por los productores que aplican sólo abonado mineral (valle del Ebro) Cantidad de N (kg/ha) Superficie analizada (ha) (%) < 250 200 2,8 250 - 300 1.385 19,3 300 - 325 2.827 39,3 325 - 350 1.905 26,5 > 350 880 12,2 perficie donde no 78 % ación actual de la fertilización con N el suelo (valle del Ebro): altos contenidos en algunos casos (Berenguer et al., 2008) (Villar-Mir et al., 2002) Consideraciones finales (según nuestros resultados) ¿Cuánto N se debe aplicar en el maíz? mayoría de casos no es necesario alcanzar los 300 kg N/ha, que se aplican habitualmente, ya las necesidades de fertilización nitrogenada nden de factores comentados anteriormente (N al, tipo de riego, rotación, etc.). nuestros ensayos nunca se han aplicado más de 50 kg Métodos de diagnóstico y plan de fertilización nitrogenada en un cultivo de maíz nsideraciones para recomendaciones de abonado o de riego: aspersión, gravedad, goteo. tivo precedente: maíz o leguminosa. icación previa abonos orgánicos: purines, estiércol, etc. Cumplir el Código de las Buenas Prácticas Boletín Oficial de Aragón 1990 Dosis máxima de N permitida en zonas vulnerables→ 210 (170) kg/ha Altas dosis de N no siempre esultados presentados son fruto, en su mayor parte, de proyectos de igación financiados por el: Carencia de P, en maíz