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FEAT ILIZACION DEL HIBRIDO DE MAIZ, ICA H302, CON FOSFORO V ZINC EN UN SUELO DEL ORIENTE DE CUNDINAMARCA* Daniel Gutiérrez P. Luis A. Leon s." 1. INTRODUCCION Tanto la necesidad como el uso de los micronu- trimentos para una optima producción de los culti- vos, se está incrementando rápidamente. Esto se debe a un nmero de factores, tales como la conti- nua remoción de los nutrimentos del suelo por las cosechas, cambios en la tecnologIa de fertilizantes, introducción de nuevos cultivos y variedades mejora- das y deficiencias inducidas por otras prácticas de fertillzaciOn y manejo. Es sabido que existe una estrecha relación entre el P y el Zn; y ésta ha sido objeto de investigación durante varios años especialmente en Estados Uni- dos. Aunque se han encontrado interesantes resulta- dos, aün se requiere de más información sobre la interacciOn de estos dos elementos, especialmente en las condiciones de los suelos colombianos donde se tienen muy pocos estudios sobre las relaciones exis- tentes entre el P y ci Zn y ya empiezan a observarse los efectos del usa indiscriminado de fertilizantes fosfatados en la absorción y utilización del Zn por algunas especies vegetales. Es asi como a suelos del Oriente de Cundinamar- Ca, los cuales generairnente presentan contenidos de P que pueden considerarse altos, se les está aplican- do este elemento, mostrando, especialmente el culti- vo del maIz, sIntomas de deficiencia de Zn. Cuando no se aplica P o se hacen adiciones en cantidades relativamente bajas, los sIntomas de deficiencia de Zn se presentan en muy pocos casos, no siendo tan severos como cuando se abona con P en dosis altas. Es por esto que se hace necesario obtener mfor- macion acerca de las mejores combinaciones de apli- cación de P y Zn a los suelos del Oriente de Cundi- namarca a fin de orientar las recomendaciones que permitan incrementar los rendimientos y los ingresos de los agricultores. 2. REVISION DE LITERATURA La literatura concerniente al Zn como un elemen- to esencial para el crecimiento de las plantas es extensa. En esta revision se citan trabajos que espe- cialmente se orientan desde dos puntos de vista, del Zn y la relación P/Zn en la planta y el suelo. Sc ha reportado por numerosos experimentos y observaciones que ci Zn en Ia nutriciOn de las plan- tas está en una u otra forma, adversamente afectado por un suministro alto de P y que esta situación ilega a ser más severa para aquellas plantas con moderada a alta sensibilidad a deficiencias de Zn. (Brown, et al., 1970; Paulsen and Rotimi. 1968). Algunos reportes (Boawn and Brown, 1968; Langin, et aL 1962; Roger, et al. 1968) muestran que la concentración de Zn en el tejido de las plantas decrece como resultado de fertiización con P. Varios estudios extensivos han sido Ilevados a cabo para deducir si el efecto depresivo del P aplica- do sobre la absorción del Zn y translocación por las plantas es el resuitado de reacciones qufmicas y precipitación en el sistema suelo, inmovilizaciOn del Contribución del Programa de Estudios para Graduados en Ciencias Agrarias UN.ICA, y del Programa de Suelos (Division de Agronomia). Adaptación y Resumen de la Tesis de Grado presentada por el autor principal al Programa para Graduados como requisito parcial para optar al t(tulo de Magister Scientiae. Respectivamente: Ingeniero Agrónomo e Ingeniero Quimico Director Nal. Programa de Suelos del ICA. Apartado Aéreo 233 Palmira. Colombia. Revista ICA Bogoti (Colombial Vol. XIII - No. 2 pp. 239 - 248 Junio 1978. CK-ISSN-0018-894. 239 elemento sobre o en los tejidos de la raIz o antago- nismo entre ci P y el Zn involucrando un desbalance fIsiologico. AsI Thorne (1957), después de una ex- tensa revision de literatura conciuyó que ci P alto en los suelos es un factor importante en la reduc- ción de la aprovechabilidad del Zn. Los niveles crIticos del Zn en las hojas maduras de maiz han sido reportados por Viets (1953) y Navrot y Ronikovitel (1968) como 15 y 17 ppm, respectivamente. Lora (1968), no encontró una correiación entre ci contenido de Zn y la concentración de P en la planta de maiz y los sIntomas de deficiencia, pero la concentración de Zn en los nudos y hojas fue afectada por las adiciones de P. Por otra parte Hiatt y Massey (1958) no encontraron correiación entre la concentración de Zn y la ocurrencia de sIntomas de deficiencia de Zn en maiz. Además Lora (1968) encontró que cuando la concentración en la parte aérea de la planta dismi- nula, se incrementaba ci contenido de Zn en la raIz a causa de incrementos en ci P aplicado y atribuyó este fenómeno a una inhibición en la translocación del Zn como resultado de mayor concentración de P en las raices. En la planta la relación P/Zn ha sido explicada por varios invetigadorcs (Burleson and Page, 1967; Paulsen and Rotimi, 1968) como una inhibición de la transiocación del Zn debido a aitas concentracio- nes de P y por otros (Boawn and Brown, 1968; Boawun and Leggett, 1964: Watanabe et al., 1965) como un desbalancc fisiologico. Lora (1968) observó que cuando la relación P/Zn excedió de 150, se presentaron smntomas de defi- ciencia de Zn en maiz y conciuye, que esto sugierc que puede existir un balance entre ci P y ci Zn en la planta para que ocurra un metabolismo normal. Por Otto lado Warnock (1970) con plantas de mafz encontró una relación P/Zn de 134 para obtener ci máximo rendimiento y cuando indujo la deficiencia de Zn por aplicación de P, la relación P/Zn se aumentó a 743 valor muy por encima de aquellos usuaimente reportados criticos. Halim et al. (1968) por su parte, son de la opinion de que la naturaicza de la resistencia a la deficiencia de Zn inducida por P parece estar bajo control genético. 3. MATERIALES Y METODOS Sc lievaron a cabo dos experimentos, de los cua- les uno se realizó en el invernadero del Prograina de Sucios del Centro Experimental "Tibaitatá" y ci otro se adeiantd en ci campo, en una finca ubicada en ci municipio de Ubaque en Cundinamarca. El ensayo de invernadero no se presenta en estc trabajo y ünicamente se hace aiusión al mismo cuando es necesario. El experimento de campo fue realizado en la hacienda El Porvenir, ubicada en la vereda Centro del municipio de Ubaque, localizada a 1.700 m.s.n.m. con una temperatura promcdia de 20° C y una precipitación anual aproximada de 1.500 mm. Antes de rcaiizar ci experimento se tomó una muestra de suelo para utilizar en ci ensayo adelanta- do en ci invernadero. Dc allI se tomó una submues- tra para ci análisis de las caracterfsticas quImicas y fIsico-mecánicas del suelo, las cuales se presentan en la Tabia 1. También se hizo la descripción del perfil del suelo (Vet apéndice, Tabia 1). TABLA 1. CaracterIsticas quimicas y anátisis fisco-mecánico del suelo. Textura pH M.O P ppm % Bray II Arcilloso 6,6 5,4 83,2 ---------------------------------------------------------- Al Ca Mg K Na C.I.C. me/100 g de suelo 0,1 12,2 1,40 0,54 0,37 16,1 C.E. mmhos/cm % Na Interpretación 0.55 3,30 No salino- No sôdco 240 El lote utilizado en el experiinento fue preparado para la siembra por el agricultor con arado de trac- ción animal. Una vez preparado el lote se marcaron las parcelas del experimento, las cuales tenIan 30 m2 . La distancia de siembra utilizada fue de 1 m entre plantas y I m entre surcos. La aplicación de los fertiizantes se hizo en forma localizada en semicfrculo a un lado, debajo de la semilla, al momento de la siembra. Se fertilizó uni- formemente con N (Urea) en dosis de 100 kg/Ha fraccionándolo en dos aplicaciones; la mitad al momento de la siembra y la otra rnitad cuando se hizo el raleo. Los nutrimentos se adicionaron utilizando urea del 45%, de N, superfosfato triple del 46% de P2 05 y sulfato de Zn del 36% de Zn. Se utilizó un diseflo central compuesto con dos repeticiones, repitiendo tres veces el tratamiento central.Se usaron cinco dosis de P205 y cinco de Zn, tal como se indica en la Tabla 2. TAB LA 2. Tratamientos efectuados en el ensayo de campo. Diseño central compuesto para 5 dosis de P205 y de Zn SO4. Tratamiento P205 Zn SO4 Kg/Ha 1 0 0 2 0 24 3 200 0 4 200 24 5 50 6 6 50 18 7 150 6 8 150 18 9 100 12 10 100 12 11 100 12 La siembra del maIz hIbrido H-302 se realizó a chuzo, colocando 5 semillas por sitio para luego dejar 3 plantas. El raleo Se realizó cuando las plan- tas alcanzaron una altura de 20 cm. De las plantas raleadas por parcela, se tomaron 5 al azar para determinar su peso seco y efectuar anãlisis quImicos de P, Zn, Fe y Mn siguiendo los mtodos descritos por Lora et at (1973). Las muestras tomadas fueron lavadas para elimi- nar impurezas, secadas en la estufa a 70°C, por 48 horas y luego se les tomó peso seco. Las prácticas culturales como control de malezas, plagas, etc., estuvieron a cargo del agricultor bajo la supervision permanente del autor. La interpretación de los resultados se hizo en base a regresión multiple en la cual Se consideraron como variables independientes el P y el Zn SO4 aplicados y como variables dependientes el conteni- do en la planta del P, Zn, Fe, Mn, la relación P/Zn y la producción de materia vegetal y grano seco al 15%. 4. RESULTADOS Y DISCUSION Con los resultados sobre la producción de mate- ria seca de las plantas de 20 cm de altura, obtenidos en el carnpo se encontró una ecuación de regresiOn, con un coeficiente de correlación r 0,545, no significativo estadisticamente. La ecuación de regresión obtenida fue: Y = 27.815** + 0.170* P205 - 0.001 (P205 )2 + 0.001 P205 x Zn Donde Y = producción de materia seca. En esta ecuación puede apreciarse que sOlo se tiene un efecto significativo a! 5% del P sobre la producción de materia seca y que ese efecto del P es de tipo cuadrático presentándose un máximo para el P aplicado. Además se observa que la interacción PxZn tiene un efecto pequeflo y positivo aunque no significativo estadIsticamente, sobre la producción de materia seca. En la Figura 1, se observa la tendencia general de las curvas de producción de materia seca y el poco efecto que tiene la interacción P x Zn. También se puede observar que a medida que se aumenta la dosis de Zn, la dosis maxima de P2 05 aumenta en los puntos de rendimiento máxinio. Cuando no se aplicO Zn la dosis maxima de P2 05 fue de 85 kg/Ha para obtener el niáximo rendimien- to y cuando la dosis Zn SO4 fue de 24 kg/Ha la de P2 O5 paso a ser de 100 kg/Ha. Esto confirma que existe un efecto antagOnico entre el P y el Zn sobre la producciOn de materia seca y que por lo tanto se debe buscar un punto de equilibrio entre los 2 elementos para obtener el máximo rendimiento, lo cual coincide con lo encon- trado por varios investigadores (Boawn and Brown, 1968; Boawn and Leggett, 1964; Brown et at 1970; Burleson and Page, 1967; Gaimiro, et at 1969; Lora, 1968; Watanabe, 1965). Watanabe et at (1965), encontraron una depresión en la producción del maIz asociada con el efecto antagónico del Zn sobre el P y el Fe. En Ia Tabla 3, se pueden observar los resultados de la producción de grano de maIz, encontradas en el ensayo de campo. Dc acuerdo al andlisis estadIstico no se encontra- ron diferencias significativas entre los tratamientos usados en el expenimento. En la misma Tabla 3, se observa, al comparar los tratamientos 1 y 2 que existe un efecto sobre el rendimiento cuando se aplica solamente Zn SO4 . Lo 241 40 I 35 04 24 0 25 SO4 12 04 0 20 0 50 85 100 150 200 P205 kg/Ha FIGURA 1. Respuesta del maIz en at campo a Ia aplicaciôn creciente de P 2 0 5 con niveles constantes de Zn SO4 en kg/Ha. TABLA 3 Rendimiento del maiz en ton/Ha, en un ensayo de campo. Establecido en un suelo del Oriente de Cundinamarca. Tratamientos Rendimiento P205 Zn SO4 promedio grano NOmoro kg/Ha ton/Ha 1 0 0 5.044 2 0 24 7.129 3 200 0 7.141 4 200 24 6.020 5 50 6 6.084 6 50 18 6.894 7 150 6 6.676 8 150 18 7.004 9 150 12 6.707 F calculado: 1.995 NS. 242 7.50 7.00 'S Cr 6.00 5.40 P205 kg/Ha 100 mismo sucede con el P, tal como puede verse al comparar los tratamientos 1 y 3. Por el contrario, se puede notar que ci efecto de la interacción del P con el Zn es depresiva para la producción de grano de maIz, como se observa al comparar los tratamientos 2 y 4 y 3 y 4; estos efectos se pueden apreciar mejor mediante la ecua- ción de regresión obtenida: Y = 5.450 + 0,009* P2 05 + 0.081* Zn SO4 - 0.006* P2 05 x Zn SO4 . Siendo Y = producción de grano seco de maIz. Se pudo establecer estadisticamente que toda la ecuación de regresión es significativa al nivel del 5%, como también lo son los coeficientes de las diferentes variables de la ecuación. Además se corn- probó que existe una correlación multiple significa- tiva al 5% con un r = 0,819.* En la Figura 2, se observa que a medida que se aplica P los rendimientos se incrementan cuando no se aplica Zn o la cantidad es menor de 12 kg/Ha. El efecto depresivo en los rendimientos con la aplica- ción combinada de P y Zn cuando este Ciltimo se afiade en dosis mayores de unos 18 kg/Ha, aparente- mente se debe al efecto antagónico que presentan entre si los dos ciementos. Este efecto encontrado coincide con ci obtenido por Ganiron et al. (1969), quienes observaron que adiciones de P rebajaron Ia producción de grano de mafz cuando éste se aplicó junto con Zn y que también se incrementaban los rendimientos cuando se aplicaba solamente ci Zn. En la Figura 3, se puede apreciar esta misma ten- dencia cuando no se aplica P o cuando las dosis no son superiores a 100 kg de P2 05 /11a. Además de los resultados sobre producción de materia vegetal y grano seco del mafz, se analizó ci contenido en la parte adrea de la pianta de F, Zn, Fe, Mn y se buscó la relación P/Zn con ci fin de correlacionar estas variables con las aplicaciones de P y Zn al suelo. Tal como se aprecia en la Figura 4, los resultados mostraron que ci Zn aplicado tuvo un efecto negati- vo sobre la concentración de P en la parte aérea de las plantas de maIz. FIGURA 2. Respuesta del ma(z (grano seco) a la aplicación de P 2 0 5 con niveles constantes de Zn SO4 en kg/Ha. 243 7.50 7.00 6.50 6.00 5.50 LflbU4 K9IPIS FIGURA 3. Producción de grano seco de maiz con aplicaciones crecientes de Zn SO4 y nivees conStantes de P205 en kg/Ha. 244 3.500 3.400 3,300 3.200 3.100 E a. a. 3.000 C a. S 2.900 IL 2.800 2.700 2.600 2.500 24 Zn SO4 kg/Ha FIGURA 4. Cambios en Ia concentración de fôsforo en Ia planta con aplicaciones de Zn SO4 y niveles constantes de P 2 0 5 (kg/Ha) en ensayo de campo. 245 43 30 25 0 50 100 150 200 P25 kg/Ha FIGURA 5. Cambios en la coacentraciOn de Zinc en la planta con aplicaciones de P205 y niveles constantes de Zn SO4 (kg/Ha) en el campo. Cuando se midió el efecto del P aplicado sobre la concentración de Zn en la planta, se encontró que también se presentó un efecto negativo, (Figura 5). Unicamente se incrementó ci Zn en los tejidos con las adiciones crecientes de P cuando las dosis del elemento menor fueron superiores a los 18 kg/Ha. Los resultados obtenidos en un ensayo de inver- nadero que aquf no se presentan mostraron las mismas tendencias del ensayo de campo para las concentraciones de P y Zn en la planta, siendo en este caso los resultados obtenidos en ci invernadero una buena gufa para predecir estos mismos en ci, campo. En ci campo no se encontró ningCin efecto de la aplicación de P y Zn en la concentración de Fe en la planta. En ci ensayo de invernadero se encontró un efecto positivo de las aplicaciones de P. Esta diferencia posibiemente se deba a diferencias en las condiciones ambientaics, pues en ci campo no fue posible controlar la humedad porno disponer de riego en la finca donde se realizó ci ensayo, depen- diendo exciusjvamente de la iluvia. Posiblemente en ci invernadero este factor resultó ser favorable para la absorción de Fe por las plantas. Los resultados obtenidos no coinciden con los encontrados por algunos investigadores (Legman and Ellis, 1971; Rosseil and Uirich, 1964; Warnock, 1970), quienes haliaron que ci Zn disminuyó Ia absorción de Fe y afectó (a translocación de éste a la parte aérea de la planta, y que plantas deficientes en Zn acumularon gran exceso de Fe. Con respecto al efecto del P y del Zn aplicados sobre la concentración de Mn en la planta no se encontró significancia estadIstica, pero la tendencia general observada, tanto en el ensayo de invernadero como en el de campo, fue de que el Zn tuvo un efecto depresivo, io cual coincide con lo haliado por Rosseli y Uirich (1964). En cuanto a la relaciôn P/Zn en (a planta se observó que ésta se encuentra afectada en forma altamcnte signiflcativa por las aplicaciones de estos dos elementos. La reiación es más ampiia a medida que se incrementan las dosis de P y las aplicaciones de Zn presentaron un efecto contrario al de P. En ci ensayo de invernadero donde se estudió ci efecto que las aplicaciones de P y Zn ejcrcen sobre ci contenido de estos elementos en ci suclo, se cncontró que ci P disponibie determinado por ci método Bray II (Manmn, 1966), no fue afectado por la aplicación de diferentes dosis de Zn. El Zn dispo- 246 nible del suelo extraIdo por ci método del Mg C12 2N (Stewart and Berger, 1965) fue afectado positiva y significativamente con el Zn apiicado. El P aplica- do no influyó sobre ci Zn disponibic del suelo. Resuitados similares encontraron Brown et aL (1970) quienes observaron que las aplicaciones de P no afectaron el contenido de Zn extraIdo del suelo. Los resuitados presentados inducen a pensar que posiblernente el antagonismo entre ci P y el Zn no ocurre en ci suelo sino dentro de Ia planta, tal como to han sugerido numerosos investigadores (Brown, et al. 1970; Langin et al. 1962). RESUMEN Con ci objeto de observar ci comportamiento del maIz 1-1-302, a las aplicaciones de P y Zn en un suelo del Oriente de Cundinamarca, localizado en el municipio de Ubaque. vereda Centro, se adelantaron ensayos de invernadero y campo, utilizando un disc- io central compuesto con 5 dosis de cada uno de estos dos elementos. La producción de materia seca de las plantas de maIz cosechadas. a las 6 semanas de sembradas en ci campo, niostró que Ia aphcaciãn de P para que ésta sea maxima, varia entre 85 y 100 kg/Ha aumentan- do esta dosis a medida que se incrementan las canti- dades de Zn SO4 aplicadas. La interacción P x Zn presentd on efecto negati- vo sobre Ia producción de grano de maiz, mientras que los efectos independientes tanto del P como del Zn SO4 fucron positivos. Con las dosis utilizadas no se alcanzó a obtener un rendimiento máximo, pero Cs probable que on suelos de esta naturaleza, altos on P aprovechahIe, no sea cconómico aplicar este elernento. Posiblemente sea más prdctico aplicar iini- camente Zn SO4 at suelo. Se encontraron efectos antagónicos entre ci P y ci Zn en cuanto at contenido de elios on las plantas. En ci suelo las cantidades aprovechabies del P y ci Zn-no sc vieron afectadas por las aplicaciones de Zn y P, respectivamente. Estos resultados pueden posibiemente apoyar las afirmaciones de varios investigadores quienes opinan que ci electo antagónico entre ci P y ci Zn es más de tipo fisiologico dentro de Ia planta que de tipo quimico producido por reacciones on ci suelo. SUMMARY Fertilization of ICA H-302 with phosphorus and zinc in a soil of the Oriental region of Cundinamar- ca. In order to observe the response of corn H-302, to P and Zn applications in a soil east Cundinamar- ca, municipio de Ubaque, vereda Centro, greenhouse and field trials were performed, using a central composit design with 5 levels of each one of these two elements. Dry matter yields of 6 weeks corn plants showed that P levels for maximum production varies from 85 to 100 kg of P2 05 /Ha. P level for maximum yields increases with the increase of Zn SO4 applica- tions. Phosphorus - Zn interaction showed negative effect on grain production. Independently, P and Zn effects were positive. Maximum yields were not obtained with the P and Zn levels used, but is probable that in soils of this nature, high in availa- ble P s not economical to apply this element. Perhaps it is more practical to use only Zn SO4 to increase corn yields in these soils. Negative effects were found in P and Zn concen- trations in corn plants when Zn and P were added to the soil, respectively. The amounts of available P and Zn in the soil were not affected by applications of these two elements (Zn in the case of P and viceversa). The results can possibly support the idea that P - Zn antagonistic effect is more of a physiological type within the plant than of a chemical one in the soil. BIBLIOGRAFIA BOAWN, L.C. and BROWN, J.C. Further evidence for a P . Zn imbalance in plants. Soil. Sci. Soc. Amer. Proc. 32:94-97. 1968. --------and LEGGETT. G.E. Phosphorus and zinc concentration in Russet Burbank Potato tissue in relation to development of zinc defi. ciency symptoms. Soil. Sci. Soc. Amer. 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