Mejoramiento del porcentaje de proteína en maíz para ensilaje con el aumento y parcialización de la fertilización nitrogenada (página 2)

MATERIALES Y MÉTODOS

Se realizaron dos ensayos en un predio ubicado 5 km al sur de la ciudad de Parral, VII Región (36°11’ lat. Sur, 71°49’ long. Oeste, 174 m.s.n.m.) en un suelo de la serie Parral, de textura franco arcillosa (Palexeralfs) (CIREN-CORFO, 1983), para estudiar la aplicación de fertilizantes nitrogenados en maíz para ensilaje. En la preparación de suelo se realizaron labores de rotura, cruza, rastrajes y nivelación.

Ensayo 1. Se sembró el 31 de octubre de 1994, sobre un suelo proveniente de pradera natural sucesional de arroz seguida por un cultivo de avena (Avena sativa) para forraje verde invernal. Se aplicó insecticida clorpirifos en dosis de 250 g por 100 kg de semilla y herbicida de pre-siembra alachlor más atrazina en dosis de 4,5 y 2 L ha-1, respectivamente, incorporado con un rastraje realizado con un tractor de investigación (Gravelly, professional 10, USA), previo a la siembra. El análisis inicial de suelo arrojó los siguientes resultados: 2 mg kg-1 de N, 7 mg kg-1 de P, 52 mg kg-1 de K y un pH de 5,5. Se compararon ocho tratamientos en un arreglo factorial de 2 x 4, en que el factor 1 correspondió a dos híbridos de maíz para ensilaje, SX-43 e INIA-150, semiprecoz y semitardío respectivamente, sembrados con una población de 90.000 plantas ha-1, y el factor 2 fueron cuatro dosis de N: 0, 100, 200 y 400 kg de N ha-1, en parcelas de 3,2 x 7 m (cuatro hileras a 0,8 m).

El diseño experimental fue de bloques completos al azar con cuatro repeticiones. La fertilización básica al establecimiento correspondió a 110 kg de P2O5 ha-1 y 60 kg de K2O ha-1. La fertilización nitrogenada aplicada como urea, fue de 22,5 kg de N en línea a la siembra, completando el 50% de la dosis correspondiente a cada tratamiento al voleo a la siembra. El 50% restante se aplicó cuando el cultivo alcanzó los 30 cm de altura, completando la dosis correspondiente a cada tratamiento.

Ensayo 2. Se estableció el 4 de noviembre de 1995 sobre un suelo proveniente de una rotación avena-maíz-avena, en que la avena se utilizó como forraje verde invernal. Se sembró el híbrido de maíz INIA-150, con una población de 100.000 plantas ha-1.

La aplicación de insecticida se realizó de la misma forma que en el Ensayo 1, y como herbicida se aplicó atrazina-metolacloro en dosis de 5 L ha-1 de presiembra incorporado. La fertilización básica por hectárea a la siembra correspondió a 110 kg de P2O5, 130 kg K2O, 22 kg de S, 18 kg de MgO, y 24 kg de N como salitre sódico aplicado en línea. La fertilización nitrogenada correspondiente a los tratamientos se aplicó como urea.

Los siete tratamientos se distribuyeron en bloques completos al azar con cuatro repeticiones en un arreglo factorial completo de 2 x 3. Los factores fueron dos dosis de N: 200 y 400 kg de N ha-1; y tres formas de aplicación: a) 1/2 a la siembra + 1/2 a 30 cm de altura de las plantas (S-30); b) 1/3 a la siembra + 1/3 a 30 cm de altura de las plantas + 1/3 a 60 cm de altura de plantas (S-30-60), y c) 1/4 a la siembra + 1/4 a 30 cm de altura de las plantas + 1/4 a 60 cm de altura de plantas +1/4 en floración (S-30-60-flor), además de un control. El tamaño de las parcelas fue de 3,2 x 7 m (cuatro hileras a 0,8 m).

Evaluaciones. En el momento en que el maíz alcanzó el estado de grano pastoso a duro se evaluó la población, desechando las hileras borde y 0,5 m a cada extremo de las hileras centrales, quedando una superficie de cosecha de 16 m2. Se realizó una estimación visual del porcentaje de hojas secas; posteriormente las plantas se cortaron a una altura de 10 cm y se pesaron inmediatamente para obtener el peso fresco total. Del total de plantas cortadas se obtuvieron 10 plantas al azar, las que inmediatamente se picaron para la determinación del porcentaje de MS, y para la obtención de muestras destinadas a análisis bromatológico.

El porcentaje de MS se determinó colocando las muestras en un horno de aire forzado a 65°C por 48 h. La composición química del forraje se determinó mediante el método microkjeldal (A.O.A.C., 1970) para la proteína total, y la energía metabolizable se estimó a partir de la fibra detergente ácido (Van Soest, 1963).

Los resultados obtenidos se sometieron a ANDEVA utilizando el paquete estadístico SAS (SAS Institute, 1987). La comparación de medias entre tratamientos se realizó mediante el método de comparaciones múltiples de Duncan.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Producción de forraje

Ensayo 1. No se presentaron diferencias significativas en producción de MS entre las dosis de 100 a 400

kg de N ha-1, pero éstas fueron significativamente superiores (P £ 0,05) a los tratamientos sin N, alcanzando producciones de 20,5 y 21,8 t MS ha-1, para los híbridos SX-43 e INIA 150, respectivamente, con la dosis máxima de N (400 kg) (Cuadro 1). La falta de respuesta en producción de MS en dosis superiores a 100 kg de N ha-1, se debe probablemente a otras limitantes del suelo. Al respecto, Carlone y Russel (1987) señalaron también un aumento en la producción de forraje de maíz a medida que se aumenta la fertilización nitrogenada, señalando incrementos de un 78% en la producción de forraje para niveles de 0 a 80 kg de N ha-1, y 16% para niveles de 80 a 160 kg de N ha-1. No se observaron diferencias significativas entre los dos híbridos utilizados.

Cuadro 1. Producción de MS de forraje, proteína total (%) y proteína cruda (kg ha-1) de dos híbridos (SX-43 e INIA-150) de maíz para ensilaje con cuatro dosis de nitrógeno. Ensayo 1. Table 1. Forage DM production, total protein (%) and crude protein (kg ha-1) of two hybrid (SX-43 e INIA-150) silage corn with four nitrogen doses. Experiment 1.

1 Valores con igual letra en filas o columnas no presentan diferencias significativas entre sí según prueba de Duncan (P £ 0,05).

Ensayo 2. La mayor aplicación de N aumentó en forma significativa (P £ 0,05) la producción de MS, alcanzando la aplicación de 400 kg N ha-1 un nivel óptimo de fertilización para este ensayo, sin embargo, no se vio un efecto significativo al parcializar estas dosis (Cuadro 2).

Cuadro 2. Producción de MS y de proteína cruda en maíz para ensilaje (híbrido SX-43) con diferentes aplicaciones de N en cantidad y distribución. Ensayo 2. Table 2. Production of DM and crude protein in corn silage (hybrid SX-43) with different applications of N in quantity and distribution. Experiment 2.

1 S-30: 50% a la siembra + 50% a 30 cm de altura de las plantas; S-30-60: 1/3 a la siembra + 1/3 a 30 cm de altura de las plantas + 1/3 a 60 cm de altura de plantas; (S-30-60-flor): 1/4 a la siembra + 1/4 a 30 cm de altura de las plantas + 1/4 a 60 cm de altura de plantas +1/4 en floración. 2 Valores con igual letra en columnas no presentan diferencias significativas entre sí según prueba de Duncan. (P £ 0,05). 3 Valores promedio de cuatro repeticiones.

Los resultados obtenidos en ambos ensayos concuerdan con lo señalado por Carlone y Russel, (1987), O’Leary y Rehm (1990), Tollenaar et al. (1994) y Soto et al. (2002), quienes encontraron un aumento en la producción de MS del maíz a medida que se aumenta la fertilización nitrogenada. Al respecto, Muchow (1988) señaló que la fertilización nitrogenada afecta la producción de MS del maíz, ya que ésta tiene influencia sobre el desarrollo del área de la hoja, la mantención de su área y la eficiencia fotosintética. Por otra parte, Cox et al. (1993) señalaron que la producción económica máxima de MS en maíz ocurre con dosis sobre 150 kg de N ha-1, sin embargo, la calidad del maíz para ensilaje se incrementa con dosis de 0-200 kg de N ha-1.

De acuerdo a la parcialización de la dosis de N, los resultados obtenidos no concordaron con lo señalado por Russelle et al. (1983), ni Scharf et al. (2002), quienes observaron un aumento en la producción de maíz al parcializar la dosis de N, pero concordaron con lo señalado por Randall et al. (1997), quienes no encontraron diferencias en la producción de maíz al aplicar el N a la siembra, o al parcializar la dosis un 30% en la siembra y el 70% pasada la etapa V16, que corresponde a la etapa de grano lechoso.

Al respecto, cabe señalar que la facilidad de movimiento del agua y NO-3 en el suelo depende de la porosidad de éste, por lo que un suelo drenado tiene un mayor potencial para lixiviar que un suelo mal drenado, pero este último tiene un mayor potencial para la desnitrificación (Laegreid et al., 1999). Es por esto que, tal vez, la parcialización en la aplicación de N no tuvo un efecto en la producción ni en la calidad del maíz.

Porcentaje y producción de proteína

Ensayo 1. A medida que aumentó la fertilización nitrogenada el porcentaje de proteína del maíz fue mayor

(P ≤ 0,05), incrementándose de 4,4 a 7,1%, con dosis de 0 a 400 kg ha-1, respectivamente (Cuadro 1). En Chile no hay antecedentes experimentales que indiquen que el porcentaje de proteína aumenta al incrementar el nivel de fertilización nitrogenada; los datos del presente trabajo demuestran claramente que el aumento de la fertilización nitrogenada producen un aumento del contenido de proteína del forraje. No hubo interacción entre híbrido y dosis de N. El contenido medio de proteína fue similar para los dos híbridos (Cuadro 1). La producción de proteína resultante al ponderar la producción de forraje (kg MS ha-1) y el contenido de proteína, señaló que la fertilización nitrogenada produjo un aumento significativo (P ≤ 0,05) en la producción de proteína total por hectárea (Cuadro 1), debido a un aumento en el tenor proteico del forraje.

Por otra parte, la energía metabolizable no fue afectada por el aumento en la dosis de N, presentando un rango promedio de 2,2 – 2,3 Mcal (P ≤ 0,05) en todos los tratamientos, lo que concuerda con los valores señalados por Ruiz (1993) y Soto et al. (2002) para maíz de ensilaje.

Ensayo 2. Se observó un aumento en la producción de proteína al incrementar el nivel de fertilización con N (Cuadro 2). Este aumento se debe principalmente a un incremento en el tenor proteico del forraje. Con la aplicación normal, a la siembra y 30 cm del altura del maíz, con un total de 200 kg N ha-1 se obtuvo un 3,4% proteína, y esto se incrementó a 4,2 % al aplicar 400 kg N ha-1 , lo cual significa un 32% de aumento. Cuando el N se aplica en dos parcialidades en comparación con 4 parcialidades se observa un aumento de 23 y 37% en el tenor proteico para las dosis de 200 y 400 kg N ha-1 . Al aplicar la dosis de 400 kg de N se obtiene un 6,2% de proteína en el forraje.

En ambos ensayos, se observó el mismo efecto, un aumento en el contenido y/o producción de proteína al aumentar la dosis de N, lo que concuerda con los resultados obtenidos por Soto et al. (2002) para maíz de ensilaje. Al respecto, Karlen et al. (1985) encontraron que fertilizaciones nitrogenadas entre los 150 y 300 kg N ha-1 tienen un efecto positivo sobre la producción de proteína en maíz, mientras que niveles superiores a 450 kg N ha-1 no producen un aumento en la producción de proteína; señalaron además, que la fertilización nitrogenada no tiene efecto sobre la producción de energía metabolizable.

Porcentaje de hojas secas, densidad y altura de plantas

Ensayo 1. El aumento de los niveles de fertilización nitrogenada provocó una disminución significativa (P £ 0,05) en el porcentaje de hojas secas (Cuadro 3), siendo ésta más importante para el híbrido SX-43, el que presentó sólo 0,5% de hojas secas para la dosis más alta de N. El híbrido INIA-150 presentó un mayor porcentaje de hojas secas, pero en menor proporción con la dosis de 400 kg de N ha-1. Al respecto, Soto et al. (2002) encontraron un efecto significativo de la fertilización nitrogenada en el porcentaje de hojas secas de maíz para ensilaje. De acuerdo a los resultados obtenidos, se puede señalar que existe una relación entre estos tres factores, es decir, el aumento de la fertilización nitrogenada conlleva a la disminución de hojas secas y a un aumento del porcentaje de proteína por hectárea, lo que corrobora lo señalado por Ruiz (1993) para hojas de maíz. A su vez, Uhart y Andrade (1995) señalaron que el estrés de N disminuye el índice de área, la duración y la tasa fotosintética de la hoja, disminuyendo la intercepción de radiación y provocando una baja eficiencia en el uso de la radiación.

Cuadro 3. Porcentaje de hojas secas, altura y densidad de plantas de dos híbridos (SX-43 e INIA-150) de maíz para ensilaje con cuatro dosis de nitrógeno. Ensayo 1. Table 3. Percentage of dry leaves, height and density of plants of two hybrids (SX-43 and INIA-150) of silage corn with four nitrogen doses. Experiment 1.

1 Valores con igual letra en filas o columnas no presentan diferencias significativas entre sí según prueba de Duncan (P £ 0,05).

En el mismo ensayo se observó para cada híbrido individualmente, que la densidad de plantas del híbrido de maíz INIA-150 no se vio afectada aparentemente por la dosis de N, mientras que el híbrido SX-43 presentó una mayor densidad de plantas a medida que se aumentó la dosis de N (Cuadro 3). No se observó un efecto de la fertilización sobre la altura de las plantas (Cuadro 3).

Ensayo 2. No se observó una respuesta significativa a la parcialización o a la dosis de N en la densidad de plantas, mientras que en la altura se observó un efecto significativo (P £ 0,05) para la aplicación de N (Cuadro 4), ya que para ambos niveles de fertilización (200 ó 400 kg N), la altura fue superior al tratamiento control.

Cuadro 4. Altura y densidad de plantas en maíz para ensilaje (híbrido SX-43) con diferentes aplicaciones de N en cantidad y distribución, Ensayo 2. Table 4. Height and density of plants of silage corn (hybrid SX-43) with different applications of N in quantity and distribution, Experiment 2.

1 S-30: 50% a la siembra + 50% a 30 cm de altura de las plantas; S-30-60: 1/3 a la siembra + 1/3 a 30 cm de altura de las plantas + 1/3 a 60 cm de altura de plantas; (S-30-60-flor): 1/4 a la siembra + 1/4 a 30 cm de altura de las plantas + 1/4 a 60 cm de altura de plantas +1/4 en floración. 2 Valores con igual letra en columnas no presentan diferencias significativas entre si según prueba de Duncan (P £ 0,05).

CONCLUSIONES

En suelos arcillosos de mal drenaje, el incremento de los niveles de fertilización nitrogenada en maíz para ensilaje aumenta la producción de materia seca y el porcentaje de proteína, y como consecuencia la producción de proteína por hectárea.

La aplicación parcializada de N no mejora la producción de forraje ni el tenor proteico del maíz para ensilaje.

El porcentaje de hojas secas a la cosecha del maíz para ensilaje se vio afectado por la fertilización nitrogenada, disminuyendo su porcentaje a medida que aumenta el nivel de fertilización.

LITERATURA CITADA

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Patricio Soto O. 2 Ernesto Jahn B. 2 y Susana Arredondo S. 2 2Instituto de Investigaciones Agropecuarias, Centro Regional de Investigación Quilamapu, Casilla 426, Chillán, Chile.