El maíz, a menudo considerado una planta rústica, es en realidad muy exigente y se ve afectado ante cualquier desbalance nutricional, hídrico o de otro tipo, lo que puede determinar efectos negativos en la producción. Una correcta fertilización es crucial para optimizar el rendimiento y la calidad del cultivo, pero el desconocimiento provoca que, en general, se haga de forma inadecuada. No basta con aplicar nitrógeno, fósforo y potasio porque “eso es lo que todos usan”; es fundamental considerar el balance entre ellos y lo que el suelo puede aportar.
Estudios sobre la Aplicación de Urea y Nitrógeno
Evaluación de Dosis de Urea en Híbridos de Maíz
Un trabajo tuvo como objetivo determinar el efecto de la aplicación de dosis de urea en dos híbridos de maíz. Se realizó en la localidad de Romero Potrero, entre octubre de 2019 y enero de 2020. Los tratamientos consistieron en diferentes dosis de urea en dos híbridos de maíz. El diseño experimental fue el de bloques completos al azar en parcelas subdivididas 2×5 (2 Híbridos × 5 dosis de N) con 10 tratamientos y 3 repeticiones, utilizando 30 parcelas, considerando 1 parcela como una Unidad Experimental.
Las determinaciones evaluadas incluyeron la altura de la planta, la longitud de espiga, el rendimiento de la planta y el peso de 1000 semillas con una humedad del 14%. Los datos fueron sometidos a análisis de varianza mediante el test de Fisher al 5% y las medias comparadas por el test de Tukey. Se realizó además, el análisis de regresión.
En la altura de la planta no se registró diferencia significativa (p>0,05), así como tampoco en la longitud de la espiga medidas a los 120 días después de la siembra, no se registraron valores significativos entre las diferentes dosis de urea utilizada. Sin embargo, en cuanto al rendimiento de la planta y el peso de mil semillas, sí se observaron diferencias significativas.
Impacto de la Aplicación de Nitrógeno en el Maíz Variedad Chane-31
Otro estudio evaluó el efecto de la aplicación de nitrógeno con urea al 46% en tres planes de aplicación de 50, 100 y 150 kg/hectárea en el cultivo de maíz de la variedad Chane-31. Se utilizó un diseño de investigación de bloques completos al azar con arreglo de tratamiento factorial 3 x 5 + 1 (con cuatro repeticiones) y un estudio cuantitativo. La superficie utilizada fue de 1473 m2 con una población de 9639 semillas, utilizando un muestreo probabilístico aleatorio simple según Moya (2014).
Respuesta del Maíz a Diferentes Fuentes de Nitrógeno y Momentos Fenológicos
Durante el año 2015 se realizó un ensayo en el campo experimental de la Universidad Nacional de Luján (UNLu) en un Argiudol típico. Este ensayo contó con parcelas de 3,5 m por 10 m (35 m2) para cada tratamiento, en las cuales se sembró maíz y se fertilizó en diferentes estados fenológicos para observar la respuesta del cultivo a las diferentes fuentes de nitrógeno (N). Se llevaron a cabo 4 tratamientos, cada uno con 4 repeticiones, con la siguiente combinación de fertilización según los estadios fenológicos del cultivo:
- Urea en V7-V8
- Urea con inhibidor de ureasa en V7-V8
- Urea + fertilizante foliar en floración
- Urea con inhibidor de ureasa + fertilizante foliar en floración
El cultivar de maíz (Zea mays L.) utilizado fue Don Mario DM 2738 RR2, de ciclo intermedio. Los datos recabados durante el ensayo fueron procesados mediante el software SPSS versión 2017 para la comparación de medias a través del test de Tamhane. Los rendimientos finales oscilaron entre 6.366 kg.ha-1 y 7.684 kg.ha-1, no apreciándose diferencias significativas como respuesta a los tratamientos de fertilización. Este resultado sugiere que, en este caso particular, la fertilización foliar no generó un mayor rendimiento significativo.
Biofertilizantes, Cultivos de Cobertura y Prácticas Agroecológicas
Efecto de Biofertilizantes y Cultivos de Cobertura en Chiapas
Un trabajo realizado en el ejido La Bella Ilusión, municipio Maravilla Tenejapa, Chiapas, México, tuvo como objetivo determinar el efecto de la aplicación de biofertilizantes (hongos micorrízicos y fertilizante orgánico foliar) y un cultivo de cobertura (CC), específicamente frijol nescafé (Mucuna deerengiana Merr.), sobre el rendimiento de maíz bajo condiciones de campo y prácticas de manejo de productores locales. El estudio se llevó a cabo en la temporada primavera-verano, bajo condiciones de temporal.
Se seleccionaron 7 parcelas de maíz, de las cuales tres tenían antecedentes de cultivo de cobertura con frijol nescafé y cuatro no. En cada parcela se trazó un área experimental de 1500 m2 y se evaluó:
- La inoculación con micorriza arbuscular.
- La aplicación de un fertilizante foliar.
- La aplicación combinada de micorriza-foliar.
- Un testigo sin inoculación ni aplicación foliar.
El diseño fue de bloques completamente aleatorizados. El uso previo de cultivo de cobertura tuvo un efecto positivo significativo sobre el rendimiento de maíz (4213,7 kg ha-1; p = 0,013), siendo este más alto en el tratamiento inoculado con micorriza, con diferencias de más de 1000 kg ha-1 respecto al testigo en algunos casos. Los niveles de colonización micorrízica fueron altos, pero no se observó un efecto de la aplicación del fertilizante foliar sobre el rendimiento de maíz. El efecto del antecedente de cultivo de cobertura y la inoculación con micorrizas fue evidente en el rendimiento del maíz.
Antecedentes y Metodología del Estudio en Chiapas
El alto grado de degradación de los suelos agrícolas y la contaminación ambiental derivada del uso excesivo de agroquímicos han generado un impacto negativo sobre los rendimientos agrícolas. Una alternativa para sustentar la producción de maíz en el estado de Chiapas es la inoculación con microorganismos promotores del crecimiento denominados biofertilizantes, siendo los más utilizados las bacterias de los géneros Rhizobium y Azospirillum, así como los hongos micorrízicos del género Glomus.
Otra estrategia es la incorporación de abonos verdes o cultivos de cobertura (AVCC), como Mucuna sp., que conservan e incrementan la fertilidad del suelo, sustituyen fertilizantes químicos, aportan nutrimentos, reducen la erosión, aumentan la materia orgánica y tienen un efecto positivo sobre la biología del suelo. La aplicación de biofermentos también complementa la nutrición de los cultivos. En el ejido La Bella Ilusión, el maíz es parte de la cultura agrícola y principal alimento, cultivado en dos ciclos agrícolas: primavera-verano (temporal) y otoño-invierno (humedad residual).
Para sostener la producción, se han adoptado estrategias para incrementar la producción por unidad de superficie y mantener la superficie cultivada mediante la disminución del periodo de barbecho. Los productores han reducido el descanso de la tierra de hasta 15 años a 1-4 años, implementando barbechos mejorados con leguminosas como frijol arroz y nescafé. Estos cultivos de cobertura protegen el suelo, mejoran el contenido de materia orgánica y nutrimentos en periodos más cortos, y fijan nitrógeno atmosférico, enriqueciendo el suelo con este elemento y carbono, mejorando sus propiedades físicas y biológicas.
Detalles del Experimento
El trabajo se realizó en el ciclo agrícola primavera-verano bajo condiciones de temporal en el ejido La Bella Ilusión, ubicado a 400 m sobre el nivel del mar, con un clima cálido húmedo y lluvias en verano. Los suelos corresponden a Leptosoles réndzico y lítico, Luvisol crómico y Acrisol pélico, predominantemente de textura arcillosa. En cada una de las parcelas, se trazó un área experimental de 1500 m2 en las que se evaluaron cuatro tratamientos:
- Testigo.
- Micorriza (Glomus sp.).
- Foliar (biofermento).
- Micorriza+Foliar.
Esto se realizó bajo un diseño de bloques completamente aleatorizados con siete repeticiones. Antes de la siembra, se realizó la limpia del terreno dejando el material (arvenses y cobertura) sobre la superficie del suelo, excepto en una parcela donde se quemaron los residuos de cosecha y arvenses.
Preparación y Aplicación
Las semillas de maíz fueron inoculadas con una mezcla de especies de hongos micorrízicos (Glomus y Acaulospora principalmente). Para la inoculación, se humedecieron 6 kg de semillas de maíz con aproximadamente 700 ml de agua, se peletizaron con 1½ kg de inóculo micorrízico y se secaron toda la noche. Al día siguiente se sembraron en los tratamientos Micorriza y Micorriza+Foliar, evitando la exposición directa al sol.
Para la preparación del fertilizante foliar se mezclaron: melaza (4%), leche (6%), minerales de roca (2%), estiércol de ganado vacuno (25%), ceniza (1,5%) y hojas de frijol nescafé (Mucuna deeringiana Merr.) (3%). Esta mezcla se dejó fermentar por 28 días en condiciones anaeróbicas, removiendo el material cada 3 días. Una vez culminada la fermentación, el material se filtró obteniendo un concentrado foliar que se aplicó diluido y por aspersión.
La siembra se realizó en mayo y junio con "cubo" (madero con base cuadrada) utilizando 2 a 4 semillas de maíz por punto de siembra, con una distancia de 0,70 a 1,20 m entre surcos y matas. Las variedades de maíz sembradas fueron "pinul", "jarocho", "chucuy", "olotillo blanco", "tuxpeño" y "tacsa", todas semillas locales excepto la última.
Determinaciones y Análisis
A los 90 días después de la siembra (dds), en la parte central de cada tratamiento se eligieron al azar 5 matas de maíz por tratamiento para evaluar la altura de la planta, el diámetro del tallo y el número de hojas. Se recolectó una muestra compuesta de raíces finas en floración para determinar el porcentaje de colonización de HMA (hongos micorrízicos arbusculares). También se realizó un análisis foliar para determinar la concentración de N, P y K. A los 150 dds se evaluaron los componentes del rendimiento, considerando 20 plantas por tratamiento para cada parcela.
Se utilizó un diseño factorial de tratamientos, considerando como factores el antecedente de cobertura (con y sin) y los tratamientos de biofertilización (Testigo, Micorriza, Foliar y Micorriza+Foliar), así como su interacción. Se realizó un análisis de varianza de dos vías. Aun cuando el 83% de la superficie del ejido La Bella Ilusión se encuentra dentro de un Área Natural Protegida Comunitaria, las prácticas agroecológicas permiten satisfacer la demanda familiar de alimentos de forma sustentable.
Resultados Clave del Estudio con Biofertilizantes
En la parcela "El Cerro", no se presentaron diferencias estadísticamente significativas (p < 0,05) para las variables altura, diámetro y número de hojas entre tratamientos. En la parcela "El Aguacate", el tratamiento Micorriza presentó el valor más alto (88%) en colonización por HMA, difiriendo estadísticamente de los tratamientos testigo y foliar. En cuanto al análisis foliar, las concentraciones de N fueron bajas, las de P se consideraron suficientes (excepto para el testigo), y las de K fueron altas.
En la parcela "La Y" se observó un comportamiento similar al de las parcelas anteriores para las variables de desarrollo vegetativo. El efecto observado en el tratamiento Micorriza en "El Cerro", "El Aguacate" y "La Y" puede atribuirse a que la presencia de HMA beneficia la nutrición vegetal al actuar como extensores del sistema radical, aumentando la capacidad de la planta para absorber agua y nutrimentos, principalmente fósforo. Los incrementos en los rendimientos de maíz observados en estas parcelas con tratamientos inoculados con Glomus sp. concuerdan con otros reportes de aumentos del 11,5% al 19% con inoculación de Glomus intraradices.
Los HMA no solo mejoran la nutrición de P, sino que también favorecen una mayor capacidad para translocar N del suelo para su asimilación por la planta. En "El Cerro" y "El Aguacate", no se observó un efecto importante por la adición del biofermento, posiblemente debido a la dosis aplicada (0,5 a 1L). En la parcela "La Y (2)", el porcentaje más alto de colonización micorrízica se presentó en los tratamientos Foliar y Micorriza (75% y 74% respectivamente), aunque con menor colonización general, lo que podría deberse a la quema realizada por el productor.
En la parcela "Las Ruinas", no se observaron diferencias estadísticas significativas para rendimiento de grano, pero se encontró una diferencia de alrededor de 600 kg ha-1 entre el tratamiento Micorriza+Foliar y los tratamientos Testigo y Foliar. En "La Curva", se observaron diferencias significativas (p < 0,05) para la altura de las plantas, siendo mayor en el tratamiento Foliar, y el tratamiento Micorriza presentó el porcentaje más alto de colonización por HMA (82%). El antecedente de cobertura de frijol nescafé propició diferencias estadísticamente significativas (p < 0,05) para el número de plantas por mata, la altura y el diámetro de las plantas de maíz, demostrando un efecto positivo del frijol nescafé sobre estas variables.
Uso de biofertilizantes en los cultivos
Fundamentos y Estrategias para una Fertilización Eficiente del Maíz
La Exigencia Nutricional del Maíz
La idea de que el maíz es rústico debe ser erradicada. En realidad, se trata de una planta muy exigente que se ve afectada ante cualquier desbalance nutricional, hídrico o de otro tipo, que determinará efectos negativos en la producción. Una cosa es fertilizar y otra nutrir a la planta. La fertilización no se debe hacer arbitrariamente; hay que tener una metodología basada en el conocimiento de las necesidades del cultivo y las condiciones del suelo.
El Análisis de Suelo como Base de la Fertilización
El fundamento irremplazable para una fertilización adecuada consiste en tomar muestras para hacer un análisis de suelo, al menos cada 3 años. Sin ese examen, no se podría conocer lo que aporta el suelo y, en consecuencia, tampoco se podrá saber lo que hay que agregar. Sin embargo, una gran parte de los productores, especialmente los pequeños, utilizan escasamente la analítica. Incluso entre productores medianos y grandes, el análisis de suelo no siempre está internalizado como una práctica rutinaria.
Interpretación de los Análisis y Desbalance de Nutrientes
Quien realiza el análisis de suelo tampoco está libre de ineficiencias en la fertilización si no interpreta correctamente los resultados. La respuesta, con frecuencia, se encuentra en la interpretación del análisis. Los datos deben ser revisados por una persona con las competencias necesarias, porque su comprensión exacta requiere conocer acerca del comportamiento de los elementos minerales y de otras variables químicas del suelo.
Por ejemplo, existen elementos que basifican el suelo, es decir, que suben el pH: calcio, magnesio, potasio y sodio. El sodio, aunque no es un nutriente, debe considerarse porque interviene en el balance de la “suma de bases”. Dentro de ella, cada uno de los cuatro elementos mencionados debe encontrarse en un determinado rango porcentual. Un desbalance se genera cuando se agrega un elemento en exceso, lo cual provoca un efecto negativo, como mínimo en lo económico al gastar en algo innecesario. El requerimiento de nutrientes es propio de cada cultivo; un suelo con suficiente boro para maíz puede ser deficitario para remolacha, que lo extrae en mayores cantidades.
Otro punto importante es realizar el análisis en un laboratorio cuyos resultados sean confiables. Una forma pragmática de evaluarlos consiste en dividir el material obtenido en la toma de una muestra y enviarlo a diferentes laboratorios. La desviación admisible depende del parámetro; por ejemplo, una diferencia de 3 décimas en pH es importante, ya que la escala de pH es logarítmica (un pH 5,0 es 10 veces más ácido que un pH 6,0). Si un laboratorio informa un pH 5,5 pero en realidad era de 5,8, la diferencia es muy importante, ya que con 5,5 en maíz se debería encalar con un alto costo asociado, mientras que con 5,8 no sería necesario.
Errores Comunes en la Toma de Muestras
El soporte de todo lo anterior es un adecuado procedimiento en la toma de muestras en el predio. Errores comunes incluyen realizar un número pequeño de submuestras, tomarlas únicamente en un sector del área a muestrear, o considerar una sola muestra para superficies grandes (30 a 50 ha). El uso de pala no se aconseja, porque dificulta que cada submuestra contenga la misma cantidad de tierra. Para completar una muestra, resulta importante tomar al menos 15 submuestras de un volumen uniforme, debido a la gran variabilidad de los suelos.
Gestión del Nitrógeno: Dinámica y Fuentes
El nitrógeno es uno de los pocos elementos en los que no se fertiliza siguiendo ciegamente los resultados del análisis de suelo, porque su presencia en el suelo es muy variable. El N se lixivia con el agua y también se pierde por volatilización a la atmósfera. Todos los días hay pérdidas en el sistema, y a la vez puede haber ganancias provenientes, por ejemplo, de la descomposición del rastrojo o de la liberación de N por parte de la materia orgánica. Lo que se mida hoy será distinto de lo que se encontrará dentro de 1, 3 o 6 meses. Como el balance de N se modifica constantemente, los resultados del análisis son de referencia.
Aportes de Nitrógeno del Suelo
Lo que se hace es calcular los aportes de N del suelo. Si se incorporó rastrojo, se estima el N que se habrá liberado hasta el período del cultivo. Aprovechar el rastrojo, en lugar de quemarlo, puede traducirse en un aporte de 25-30 kg de N/año o más, dependiendo de los rendimientos del cultivo anterior y del tiempo transcurrido hasta la siembra del siguiente cultivo. Incorporar el rastrojo es una práctica muy recomendable, no solo por la contribución de minerales, sino también por su efecto benéfico en la aireación del suelo y su protección contra la erosión.
La materia orgánica es otra fuente que va dejando N disponible; a mayor contenido en el suelo, mayor será su aporte. En suelos con 1% o 2% de materia orgánica el aporte será muy bajo, mientras que en suelos con 8% a 10% el aporte puede llegar a 50 kg/ha año o más. El agua también aporta N, variando su aporte según los meses, pudiendo alcanzar valores de 60 kg N/ha o más en zonas de riego. El guano es otra fuente importante de nitrógeno y de casi todos los elementos minerales, macro y micronutrientes, actuando además como un importante agente mejorador del suelo en sus propiedades químicas, físicas y biológicas.
Las características propias de los suelos y la eficiencia del sistema de aplicación son aspectos adicionales a considerar. Al subsolar para descompactar el suelo, se produce un cambio físico que reduce significativamente las barreras para el crecimiento de las raíces en profundidad, haciendo que el N ubicado más abajo sea accesible para la planta. Las raíces más profundas no poseen la misma capacidad de absorción que las superficiales, y la tasa de mineralización se ralentiza con el enfriamiento del suelo en profundidad, pero el subsolado mejora el acceso al N arrastrado por el agua y asegura el oxígeno necesario para la actividad radicular.
Recomendaciones para la Aplicación de Nitrógeno y Otros Nutrientes
El agricultor muchas veces fertiliza para lograr, por ejemplo, 170 q/ha y logra solo 130 a 140 q/ha. Esto se debe a que, en muchos lugares, se sobrefertiliza con N porque no se toman en cuenta las variables indicadas. Es muy importante llevar un historial de los análisis de suelo, y un registro de la fertilización de los cultivos anteriores y de sus rendimientos, del manejo de los rastrojos y de las labores de labranza. La cantidad de fertilizante a aplicar depende de los aportes y del rendimiento esperado. Si históricamente la producción se sitúa entre 110 y 120 q/ha, se podrá fertilizar para una meta de 130; un productor que ha obtenido sostenidamente 180 q/ha puede pensar en una fertilización para 200 q/ha. Sin embargo, conviene tener en consideración que las aplicaciones adicionales de N llegan a una meseta donde ya no producen aumentos de rendimiento.
El N debiera aplicarse en una parte menor (20% de la dosis total o incluso menos) en la siembra. Para un cultivo de maíz regado por pivote, puede recomendarse fertilizar cada dos hojas, a partir de la hoja cuarta o quinta, completando cinco a seis parcialidades. Si se hace correctamente, considerando los estados de desarrollo adecuados y parcializando según los requerimientos del cultivo, la dosis total de N/ha puede reducirse hasta en un 15%. Existen productos especiales, más eficientes que la urea en cuanto al aprovechamiento del nitrógeno, como los fertilizantes de entrega lenta que tienen una liberación más controlada del N.
Consideraciones sobre el Fósforo
Los valores de fósforo que entrega el análisis de suelo son en general válidos, siempre y cuando el análisis se haya realizado en un laboratorio acreditado y confiable, ya que a veces se informan valores errados. La cifra informada corresponde a una media del nivel de P de las submuestras, pero este elemento muestra una gran variabilidad en el suelo. Por ejemplo, una muestra que arrojó 15 ppm de P podría tener submuestras individuales con valores entre 10 y 20 ppm. El fósforo presenta escasa movilidad en el suelo, por lo que su disponibilidad puede variar significativamente a corto alcance.