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LA ALTA FERTILIZACI6N NITROGEN ADA PARA POBLACIONES EXPERIMENTALES DE MAIZ EN EL ALTIPLANO CUNDIBOYACENSE Manuel Tonegrou C.,I.A. Ph.D.; Orlando Martinez W.,IA, Ph.D: RESUMEN EI presente estudlo se realiz6 con el prop6sito de aportar Inlormacl6n MSlca concemlente a la forma como malces promisonos, adaptados a las COndICiones de cllma frio, responden a las alias aphcaoones de N. La IIteratura consultada menciona poco 0 ntngun electo del nutnente sobre el cereal para las condiciones ecol6glcas menoonadas, como sl ocurre con otras especles que se Slembran en estos plSOS termlCos EI trabajo se reahz6 en el Centro de Investigaci6n TtbrutatA utihzando el dlseno de parcelas dlvidldas, donde las parcelas pnnopales fueron los genotipos de maiz (MBS10, MBS27 Y Boyaca 555 x Cacahuaclntle) y las subparcelas dosls de N (60, 90, 120, 1 SO Y 21 0 k~ha) En contraste con 10 hallado en otras InvestJgaoones, para la ferbhzact6n nltrogenada del maiz en clilna frio se encon- tr6 una respuesta poslliva y altamente sigOificallva, no s610 para el rendlmlento SIno tambu~n en prohfi- cldad, peso de 10 mazorcas y N fohar Los resultados del analLSls del suelo aI final de Ia cosecha mostraron que el maiz, aderMs de ullhzar gran parte del N apilCado, tamb.en aprovech6 el N conteOido en la matena orgAnrca Palabms Claves Adlclonales. Zea mays, urea. nrtr6geno foliar, respuesta nutnclOOaI ABSTRACT The High Level Nitrogen Fertilization For Experimental Maize Populations In the Cundiboyacense Region thiS study was carry out with the purpose of providing basIC IOfo rmall on , related with expenmental populabons of maize adapted to high altitudes and their response to hIgh levels of N appilCabons SCIen- tifIC literature reports low or none response of thiS crop to the nutnent under such enVironmental condi- tions Although. other cultlvars have had a positive response to the N, when they are planted In thiS termlC regions The experiment was conducted at Ttbartata research stabon In a Spilt-plot block deSIgn, uSlOg as main plot the genotypes (MBS10. MB527, Boyaca 'iS5 x CacahuaontJe), and the SUb-plots levels of N (50, 90,120,150,180,210 kgiha) The results showed in ttus research, disagree with prevIOus studies, since rt was obtruned a poSItive and significative response of the crop to the N, not only in Yield, but also in prolrticacy, weight of ten ears and leaf N. The sod analySIS. at the end of the crop, rndlcated that the cereal not only tool< up the N applied, but also the N conlruned In the organic matter Additional Index Words: Zea mays. urea. leaf mtrogen.nutnent response EI N es uno de los nutrientes y compo- nentes tecnol6gicos mas esenciales en la agricultura moderna de los cereales, en es- pecial en la del maiz. EI uso y aplicaci6n de altos niveles de N ha incrementado sustan- cialmente el rendimiento y la cali dad de las gramineas. Sin embargo, el exceso del ele- menta puede conducir al aumento, inciden- cia y severidad de volcamiento, como es el caso de la avena, el trigo y la cebada; ade- mas facilita y adeclia el material vegetal al desarrollo de enfermedades foliares (Johnston y Maclead, 1987; Cadwell y Sta- rrat, 1987). Par 10 tanto, debe eXlsflr un ba- lance entre la cantidad de nutnente por aplicar y la respuesta del cereal, eVltando- • Investigador pnnclpal, CIBA-GEIGY Calle 11 No 65·51 AA 12323 Santafe de Bogota y Convemo ICA·COR- POICA. Programa Naoonal de Biometria A.A. 151123 EI Dorado, Santafe de Bogota 27 REVISTA leA. Vol 29, cncro - mnrzo 1994. se asi el eJecto indeseable que pueda tener el exceso de N en el CUItIVO del maiz. Los estudlos sobre la respuesta del maiz a las aphcaclones de N en Colombia son numerosos. Entre otros se destacan los de. Marin (1974 y 1980), Reyes y Cas- tro (1983), Gomez (1972), Baird ~t at. (1960) y Martinez et at. (1988), qUienes han uhhzado dlferentes recursos germo- plasmlcos, dosis, epocas, sistemas de slembra y formas de aplicacion del elemen- to Sm embargo,/a conclusion reportada ha sldo, en todos los casos, bastante similar: poca 0 casl nula la respuesta del cereal al estimulo del mencionado fertilizante Es necesario aclarar que este comportamlen- to esta asoclado para las slembras en cII- ma frio y mas especificamente las corres- pondlentes a la region Cundlboyacense, porque los reglstros del YClub de la Produc- tlvldad del Maiz" en el Valle del Cauca se- iialan resultados eXltosos del cereal a las apllcaclones de N (Fenalce, 1983). Una de las exphcaclones dadas a esta controver- sla es la de que en la Sabana de Bogota, Boyaca y Nanno, la slembra del maiz se reahza despues de la papa, en la cual la practlca de fertihzaclon es, en general, ma- yor a la requenda y, por 10 tanto, cuando se aphca el N al maiz no responde. Tamblen se ha mencionado que los suelos de estas reglOnes son altos en contemdo de matena orgamca (M 0.). EI periodo vegetativo lar- go del maiz en chma frio y por ende, el poco requenmlento dlano de la planta a este ele- mento, se ha formulado Igualmente como causa de no respuesta (Baird et aI, 1960). Se plantea en este estudlo la posibih- dad de respuesta del maiz al N mediante la aphcaclon de dosis elevadas del nutriente, puesto que otra de las causas de la no res- puesta, ademas de las seiialadas, ha sido la de que qUizas los niveles a los que se ha sometldo a expenmentacion el N en nues- tro medio han sldo bajos. Aparentemente asi 10 eVldencian las pubhcaclones que a contrnuaclon se menclOnan. Cuando se han explorado dosis altas de N, en general se ha encontrado respuesta al elemento. 28 Reyes y Castro (1983) en investigaciones con N en la Sabana de Bogota aplicaron mveles de 0, 30, 60 Y 90 kg de urea/ha. En 12 genotipos evaluados de maiz no hubo respuesta al N, ni en rendimiento ni en otras caracteristlcas de la planta y la ma- zorca. Martinez et at. (1988) utilizaron do- SIS de 0, 30, 60 Y 90 kglha, en makes que contrastaban altamente en arquitectura de planta, desarrollo vegetatlvo y precocidad. EI material genetico fue evaluado en dife- rentes Sistemas de siembra y densidades de poblacion. Sin embargo, no encontraron respuesta alguna en rendimiento, proliflci- dad, altura de planta y numero de hojas. Por su parte, Pineda (1986) concluyo que el CUItIVO de maiz respondio en forma posi- tlva hasta el mvel de los 120 kg de urea/ha, tanto en termmos de grana seco, como en forraJe. Dosls mayores no tuvieron influen- cia en el rendimlento, presentandose una tendencla negatlva no significativa a los 200 kg de urea/ha. En articulo publicado en la XII Reunion de Maiceros de la Zona An- dina (1986), apllcaciones de 0, 40, 80,120 Y 160 kg de urea, y cinco nive/es de P, en cinco vanedades de maiz, influyeron sobre el rendimiento en forma positiva, con ten- dencla lineal para el elemento N. Con base en resultados previamente registrados por Torregroza et at. (1991) y los adicionales que se presentan en esle escrito, se busca aportar y discutir si makes experimentales de diferente periodo vegetativo, adaptados a las condiciones agroecologicas del alti- plano Cundlboyacense, responden a las aphcaclones elevadas de N. MATERIALES Y METODOS EI presente trabajo se base en el expe- rimento de campo realizado por Forero y Rodriguez (1990), correspondiente a un proyecto de Investlgacion basica del Pro- grama de Malz del Instituto Colombia no Agropecuario. EI ensayo se realizo en el Centro de Investlgaclon libaitata, Mosque- ra (Cundinamarca). EI analisis de suelo del lote 11, en donde se sembro el ensayo, pre- sento las siguientes caracteristicas fisicas TORREGROZA C., M.; MARTiNEZ w., o. Fertilizaci6n nitrogenada en mafz. y qui micas: textura franco limosa; pendien- te 1-3%; pH 5.2; M. 0., 7.5%; P, 60 ppm (Bray II); K, 0.25 me/100g; Na, 0.06 me/1 00 g. La serie de Tibaitata se c1asifica taxono- micamente como Andic - Eutropept, medial sobre franco, mezciado, isomerico (IGAC, 1977). . Se utilizaron tres genotipos promiso- rios de malz,de variado periodo vegetati- vo, con tolerancia a las enfermedades y plagas mas comunes del maiz en clima frio. Sus principales caracteristicas son: MB 510: Su genealogia es Harinoso Mosquera I Sin.25, cicio 16 de selec- cion masal por prolificidad. Tardio, 280 dlas de siembra a cosecha; plantas al- tas y tallos gruesos, con mazorcas co- nicas de tamano mediano; granos ha- rinosos, amarillos, gran des y redondos. Semiprollfico. MB 527: Mezcla de autofecundaciones aplicada en un compuesto de germo- plasma de variedades nativas de mai- ces de Ecuador. Cicio 4 de seleccion masal por prolificidad. Perlodo vegeta- tivo intermedio, 260 dlas de siembra a floracion; plantas de porte medrano y tall os medios, con mazorcas conicas de tamano mediano, granos cristali- nos, imbricados, blancos, pequeiios de tipo reventador. Prolifico. Boyaca 555 x CacahuacinUe: Es un hi- brido varietal, el cual representa la F1 del cruzamiento de la coleccion nativa Boyaca 555 por Cacahuacintle, de orl- gen mexicano. Precoz, 240 dias de siembra a cosecha, plantas de media- na a baja altura y taUos de mediano grosor. Mazorcas conicas de tamano pequeno, de hileras irregulares y gra- nos cristalinos - harinosos, blancos, re- dondos y medianos. Semiprolitico. Se usO como fuente de N la urea del 46% de N, la cual se aplrc6 en corona al cultivo en el momenta de la srembra, incor- porada al suelo y en las sigurentes dosrs: 60,90,120,150,180 Y 210 kg/ha. Se utilizo el diseno experimental de parcelas drvididas. Las parcelas pnnClpa- les correspondieron a los genotipos, y las sub-parcelas, a las dosis de fertilizante. EI numero de bloques tue de cuatro. Cada unidad experimental consto de cuatro sur- cos de 9.2 m de longitud, separados entre 5i 92 cm, sembrandose 10 sitios par surco. Se colocaron seis semillas por sitro para ~revenir deficiencias en germinacion y da- nos por plagas. En estado rodillero se ra- leo, dejando cuatro plantas por SltlO, ase- gurando con ello una poblacion de 48.000 plantas/ha, aproximadamente. Se cose- charon solamente los dos surcos centrales de cada unidad expenmental, para evitar el etecto de los bordes. Las caracteristrcas medidas fueron las siguientes: rendimiento (torVha); numero de mazorcas por planta; peso de 10 mazorcas (kg); N foliar (%); P foliar (%) y K folrar (%). Para las determinaclones del N, P Y K foliar, se tomaron 10 plantas al azar, de las cuales se separola hoja inserta en el nudo de la mazorca superior, en el momento de la floracion femenrna. EI tercio media de 10 hOJas par unidad experrmental se lIevo a estufa a una temperatura de 50° C por 48 horas (Bowen, 1978). Luego se ellmrno la nervadura central y el tejido restante se pa- so por un molino con tamiz de 40 mallas Inmediatamente se tomaron muestras de 0.2 9 Y se procedlo a hacer las dlgestlones Para el N y K se hizo la dlgestron via hume- da (metodo KJeldhal - Gunning). La deter- minaCion del N se hrzo par destllaclon y postenor trtulacron, y la del K por absorcron at6mrca. Para el P se hrzo digestion via se- ca por el metodo Meta-vanadato de amonlo (fotocolorrmetria) a una longltud de onda de 420 (Boltz, 1958). Los datos se sometreron al amilisls de varranza segun el dlseno de parcelas dlvr- dldas. Igualmente se plantearon contrastes ortogonales para evaluar el trpo de res- 29 REVISTA leA. Vol 29, encro • mnrzo 1994, puesta a las aphcaclones del nutnenle. En- tre genollpos se reahzola prueba de Tukey. RESULTADOS Y DISCUSION Rendimiento Se encontraron dlferenclas estadisti- cas al nlvel del 5% entre genotipos y al nI- vel del 1 % entre dosls de N para esta ca· racteristlca (Tabla 1). En cuanto a genotlpos, MB510 y Boyaca 555 x Caca- huacmtle (By x ch) fueron los de mayor ren- dlmlento unltano (Tabla 2). La respuesta a las dosis de urea fue lineal, postllva (b = 0.011··) Y altamente slgnlflcatlva para los tres genotlpos en conJunto. Este resultado contrasta con los obtentdos por Martinez et a/ (1988), Reyes y Castro (1983). Los pro- medlos de producclon oscllaron entre 3.415 tonlha de grana seco con la dosls de 60 kg de urea y 5.297 tonlha con la dosis mas alta de 210 kglha de urea (Tabla 2). EI · contentdo de M. O. en el suelo al sembrar el expenmenlo era de 7 5% y al finahzar, fue de 5.5% Segun esle resultado, podria sugenrse que el ma'iz no solo absorblo gran parte del N aphcado, smo tamblen el presente en la MO., 10 cuailleva a pensar que el cereal respondlo en forma posltlva a las aplicaclones del N. Los resultados an- leriores concuerdan con los presenlados par Gardner et a/. (1990), quienes reglstra- ron tambien una respuesta posiliva y esla- disticamente significatlva de hibridos de maiz de Estados Unidos de America a do- sis de N que f1uctuaron entre 0 y 240 Iibras de N/acre, similar a 10 publicado por Du- neux et a/. (1993) sobre la contribucion al rendlmlento total de las mazorcas apicales y subapicales de makes prolificos y no proliflcos del pais, anleriormente anotado. La Inleracclon genotlpo x N tambien fue al- tamente slQlnlficattva (Tabla 1), indicativo de que los genotipos respondieron en for- ma diferente a las aplicaciones del nutrien- teo Ciertamenle 10 fueron: La mejor res- puesta se encontro can el genotipo M851 0, ya que el coeflclente de regresion fue de b = 0.0167, POSltivO y estadlsticamente rna· yor a los de MB527 y al hibndo varietal, cu- yos valores esttmados fueron b = 0.0098 Y b = 0.0084, respectivamente. Este resulla- do llama la atencl6n puesto que eJ material MB510 es tardio: 10 meses de siembra a cosecha y, par 10 tanto, de poco requeri- miento dlano de nutrientes. De el se espe- raria una menor respuesta a nutriente, que con el matenal precoz (By x ch). TABLA 1. Cuadrados medios del analisis de varianza para las caracteristicas estudiadas, Fuente de Rendlmlenlo Prolif,cidad Peso 10 N Foliar P Foliar K Foliar variaclon G.L (Iontha) (No.) mzcas. (kg) (%) (%) (%) Bloques 3 090 004 0014 014 00025 00353 Genotopos (G) 2 030' 029" 1643" 1271" 01491" 00342 Error A 6 052 003 0009 019 00007 00413 Nllr6geno (N) 5 051" 022" 0075" 043' 00019 00457 N lineal 0.23" 097" 0234" 1 72' 00001 00900 N Cuadra! 014 003 0079" 003 00001 00900 GxN 10 043" 002" 0012 009 00017 01337 Error B 45 021 001 0012 015 00010 00331 TOTAL 71 CV (al% 102 70 70 67 46 109 C V (b) % 108 104 89 137 98 1711 . SlgnlficatlVo al nlvel de 005 .. SlgnificatlVo al nlVel de 0 01 30 TORREGROZA C., M.; MARTINEZ W., O. Fcrtilizaci6n nitrogenada en maiz. TABLA 2. Promedios para efectos prlncipales de genotlpo, dosis de N, coeficientes de regresl6n y determinacion para las caracterlsticas de maiz, Rendimlenlo Prollferaclon Peso 10 mzcas N Foliar P Foliar K Foliar Genotlpo (Uha) (No.) (kg) (%) (%) (%) MB510 4489a 126 b 149 a 206c 023b 104a MB527 3849 b 141 a 097e 306b 037a 105 a Byxch 4436 ab 120b 129 b 348a 036a 1 11 a Nrtr6geno 60 3415 113 113 267 033 114 90 3813 121 121 276 032 109 120 4073 125 1.23 268 030 100 150 4.506 131 135 301 031 109 180 4446 132 130 296 032 099 210 5297 1.52 129 312 034 110 b= DOll" 0002" 0001" 0003' 000005 -00004 R2= 093 089 066 081 005 0113 Promedlo con la mlsma letra no son dlferentes (P < 0 05) Tukey • CoeflClenle de regreslon dlferente de cero al nlvel de 001 •• Coeficlente de regresl6n dlferenle de cero at nlvel de 005 Prolificidad Los cuadrados medios del amilisis de varianza para el numero de mazorcas por planta se presentan en la Tabla 1. Se en- contraron diferencias estadlsticas al ntvel del 1 % de probablltdad entre genotlpos Y dosis de N. Los promedios de los genotipos (Tabla 2) indlcaron que MB527 fue el mas proJlflco y que entre MB510 Y (By x ch) no hubo diferencias estadisticas en prollflCI' dad. En cuanto a las dosis de N, con la ma- yor de elias se obtuvo la mas alta proltflcl- dad. AI analtzar el tlpO de respuesta, se observo que esta era Itneal, posltrva yalta- mente significativa. As! 10 expresa el coefl- ciente de regresionde b = 0.002**. Este reo sultado tambien contrasta con 10 senalado por Martinez el at. (1988), en estudlos en los cuales no hubo respuesta de tipo algu· no a las aplicaciones de N. SIn embargo, tales autores, aunque usaron matenal adaptado a las condiciones de la Sabana de Bogota, como son los aqui experrmen- tados, usaron nlveles de urea solo hasta de 90 kglha. En cuanto a la interacelon, se ob- serv6 que la respuesta a la fertilizaclon en numero de mazorcas par planta fue mayor en el genotipo MBS27 (malz prolifleo) que en los otros dos genotlpos. EI resultado 5e· Rala que los maices prolificos tlenen tam- bien una respuesta superior a la aphcaclon de la urea. Par 10 tanto, la practlca del usa de la fertllrzacion nitrogenada no solo es convenlente para el rendlmlenlo final, SinO tamblen utll para la explotaclon comerclal del malz en "choelo", puesto que se mlen- sifleara la producclon promedla a mas de una mazorca par planta. En este caso par· tlcular, MBS27 Incremento su producclon promedla de 1 19 mazorcas par planta, can aphcaelones de 60 kg de urea, a 1.64 ma- zorcas por planta con 210 kg del nutrrenle, mlentras que con el no prolifrco (By x ch), la respuesta fue menor de 1.11 a 1.38 ma- zorcas por planta, can apllcaelones de 60 y 210 kglha de urea, respectlvamente. Peso de Dlez Mazorcas Con esta vanable se buseo evaluar la respuesta del maiz a las aphcaciones de Nt a olro nlvel de rendlmlento como 10 es el peso de las mazorcas Para ello se toma- ron al azar en el momento de la eosecha 10 mazorcas y se pesaron Los cuadrados medlos del anahsls de varranza para esta caracteristlca (Tabla 1) seiialaron, con el 31 REVISTA leA, Vol 29, cncro • mnrzo 1994. 1 % de probabilidad estadistlca, diferenclas entre genotlpos y entre niveles de N. Los promedlos (Tabla 2) senalaron que las ma- zorcas mas pesadas correspondieron a MB510, estadisticamente superior a los otros dos genotlpos. Con relacion a las aplicaciones de N, se hallo una repuesta lineal positiva (b = 0.001··) Y altamente sig- mrlcattva. Tamblen se observa en la Tabla 2, que a partir de los 180 kg de urea/ha co- mlenza a preseniarse un deterioro gradual y consistenle en el peso de las mazorcas, aunque las dlferenclas entre 180 y 210 no fueron esladistlcamente slgnlflcatlvas. Nitrogeno Foliar En el anallsls de varianza para el con- tenldo de N en las hOlas, se observaron dl- ferenclas estadistlcas al 1 % entre genoll- pos y al 5% entre dosls de N (Tabla 1) EI mayor conlentdo de N foliar se encoi1tr6 en el genot/po (By x Ch), el cual fue estadisti- camente supenor a los otres genotipos ex- penmentados; MB510, con el menor conte- n/do de N fohar, fue el mas rend/dor. Esto puede deberse a que el periodo vegetatlvo de esle genotlpo es mas prelongado (10 meses de slembra a cosecha) que el de MB527 y (By x Ch), de tal manera que hubo mayor I/empo para la translocaci6n de los aSlmllados hac/a los vertederos (Giraldo, 1983). F6sforo Foliar Los cuadrados medias del anahsis de vananza para los conten/dos de Pen la ho- 1a presenlaron dlferenclas significativas al 1% de probablhdad entre genotlpos, mas no hubo dlferenelas debldas a las dosls aphcadas de urea. Anahzando los prome- d/os del P en las hOjas para genotlpos, se hall6 que las dlferenelas se debian princl- palmente al genollpo MB510, con los con- tenldos de P mas bajos en las hOlas. Segun el anahsls de sue los dellote donde se sem- br6 el experlmento, el contentdo de P fue alto. 60 ppm. De acuerdo con la literatura (Guerrero, 1980 a y 1980 b), la alta dispo- nlblhdad de P en el suelo hace mas eficlen- 32 te la fertilizaci6n nitrogenada. En el maiz, son niveles normales de P en la hoja los comprendidos entre 0.25 y 0.50%. En este estudio 5610 MB510 present6 un nivel infe- rior a este intervalo de variabilidad. Po/asio Foliar Los resultados del anallsis de varianza para el K foliar indicaron que no hubo dile- rencias estadisticas ni entre genotipos ni entre dosis de urea, como tampoco en la interaeci6n. En general, este elemento es- tuvo deficiente en el suelo (0.25 me/1 00 g), deficiencia observada tambien en el ana Ii- SIS (ohar, puesto que serian niveles ade- cuados los cemprendidos entre 1.8 y 3.0%. Diferente a 10 eneontrado en estudios antenores sobre la fertilizaci6n nitrogenada en makes de clima frio para la Sabana de Bogota, los genotipes aqui evaluados res- pendleron positiva, lineal y signifieativa- mente a las ap1icaciones incrementales de N hasta niveles de 210 kg de urea por uni- dad de superfieie. La respuesta positiva no 5610 fue en rendimiento, sino tam bien en el numere de mazorcas por planta, contenido de N fohar y peso de las mazercas, aunque en esta ultima se evidenci6 cierto detrimen- to en peso a niveles superiores a los 180 kglha. En el presente estudlo la aplieaci6n del fertllizante se realiz6 total mente en el mo- mento de la slembra y fue muy efectiva, probablemente porque durante el ano no se presentaron lIuvias fuertes que pudieran ocasionar perdidas por Iixiviaci6n. Segun el ana1isls foliar, los tres genotipos evaluados mostraren dlferencias en la habilidad de translocaci6n de los asimilados hacia el grano, observandose que el genotipo mas tardio y con menores contenidos de N foliar (MB510) fue el mas rendidor. Para pr6xi- mas investigaciones se sugiere evaluar el N foliar en unJdades por aria foliar, como son los gramos de N por m ,ya que estos valores estan altamente correlacionados con la actividad fotosintetica de la planta (Sinclair y Horie, 1989). Asi como tambien realizar proyectos relacionados con los TORREGROZA C., M.; MARTiNEZ W., O. Ferlilizaci6n nitrogenada en matz. efeelos de la mezcla de N (NH4 + N03) en 12. 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