Agronomía Colombiana. 1988. Volumen V: 41 ·47 Respuesta del Maíz a las Aplicaciones de Nitrógeno en Diferentes Densidades de Poblaciones y Sistemas de Siembra ORLANDO MARTINEZ W.1, MANUEL TORREGROZA C.\ JAIME ARCE2 y LUIS ABRIL v_2 Resumen. El nitrógeno es un rnacronutri- mento de mayor importancia para las plan- tas, debido a que ellas lo requieren en gran- des cantidades. Por lo general, la disponibili- dad de este elemento químico en el suelo es insuficiente, requiriéndose su aplicación en la mayoría de los cultivos. Sin embargo, la fertilización nitrogenada en Colombia, en maíces de clima frío, no ha tenido la res- puesta esperada como ocurre con otras espe- cies que se siembran en estas condiciones. Este estudio se realizó con el jirooóslto de evaluar el efecto de aplicar nitrógeno al ma íz bajo diferentes sistemas de siembra, de den- siades de población y variados genotipos de dicho cereal. La presente investigación se realizó en el C.N.I. Tibaitatá, ubicado en el Municipio de Mosquera, a 2.543 msnm, tem- peratura promedia de 140C y precipitación promedia de 750 mm. En general, no se en- contró respuesta alguna del maíz a las apli- caciones de nitrógeno, a pesar de haberse util izado germoplasma que contrastaba alta- mente en su producción, desarrollo vegeta- tivo y precocidad. Se sugiere estudiar la res- puesta del maíz al nitrógeno en dosis mayo- res de 90 Kg/ha en suelos de textura gruesa, como los arenosos. MAIZE RESPONSE TO NITROGEN APPLlCATION AT SEVERAL PLANT OENSITIES ANO PLANTING SYSTEMS Summery. The nitrogim is one of most important macro elements, used in great 1 Profesores Asociados, Universidad Nacional, Facultad de Agronom(a, Bogotá. 2 Anteriormente, estudiantes de la Facultad de Agronom(a, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá. quantities by the crops. In general the nitrogen available in the soil is not enough for the plants and hence app¡ications are . required for many crops. However, the nitrogen fertilization in cold climate condi- tions, in Colombia has not had a positive response, as it is in other crops. This research was carried out with the purpose of evalua- ting three maize genotypes to the nitrogen fertilization under different crop systems and plant populations. The study was con- ducted at the C.N.I. Tibaitatá, located in Mosquera, at 2.543 m.a.s.1. with an average temperature of 140C and annual rainfall of 750 mm. In general there was no response of the maize to the nitrogen fertilization, despite the great diversity of the genotypes evaluated. It is suggested to increase the dose of the nitrogen, as well as to use different sources of this element, and to divide into fraetlons its applications. INTROOUCCION El nitrógeno se considera como un ele- mento de primera importancia en la produc- ción de alimentos de origen vegetal, porque es esencial en el crecimiento y desarrollo de los tejidos. La literatura señala, además, res- puesta positiva de diferentes cultivos a las aplicaciones de este elemento qu ímico. Sin embargo, en Colombia se cuestiona la nece- sidad de la fertilización nitrogenada en ma íz, cuando se siembra a alturas superiores a los 2.000 rn.s.n.m. Marín (1974 y 1980) indicó que en las zonas más frías el nitrógeno del suelo es generalmente alto y la respuesta a nutrimentos es menos común. Para las condiciones de la Sabana de Bogotá, Reyes y Castro (1983) no encontraron incrementos del rendimiento en doce genotipos de ma íz a 41 aplicaciones de nitrógeno. Las diferencias de producción anotadas se debieron exclusiva- mente al tipo de material genético utilizado. Gómez (1972) y Marín (1974), de sus resultados de pruebas regionales en fertiliza- ción y manejo en fincas de agricultores, in- dicaron que se puede obtener un mayor au- mento en la producción de ma íz, no tanto por la aplicación de fertilizantes, sino por el empleo de prácticas culturales, como el raleo para obtener una población de aproximada- mente 40.000 plantas por hectárea, la repre- sión de plagas y el control de malezas y con- sideraron, a la fertilización nitrogenada, como un complemento más de los factores que aumentan la producción. Con relación a la población de plantas, su aumento no asegura automáticamente un mayor rendimiento en maíz. Millán, Tenias y Malave (1980) observaron que las altas densidades de población redujeron la pro- ducción de mazorcas. Aldrich y Leng (1974) encontraron que, con densidades cercanas a las 60.000 plantas/ha o más, la floración femenina se prologaba más que la liberación de polen y por esta razón algunas mazorcas quedaban débilmente polinizadas. En Co- lombia, Acosta et al. (1977) registraron en una variedad precoz de ma íz, adaptada a las condiciones ecológicas del Sur del Atlántico, que su producción se incrementó a medida que la densidad de población se hacía ma- yor. Anotaron incrementos significativos en el rendimiento, cuando el nivel de la pobla- ción cambiaba de 61.500 a 120 mil plantas por hectárea. Ramírez (1980), trabajando con maíces precoces propios para la Sabana de Bogotá, observó que el peso de los granos de las mazorcas y el número de mazorcas por planta disminu ía a medida que aumentaba la densidad de la población, mientras que la . altura de planta tend ía a elevarse con un in- cremento de la población, al igual que los días de siembra a floración femenina no se mod ificaron. En cuanto a los sistemas de siembra, se ha encontrado que el maíz sembrado en cua- dros supera al sistema de hileras. Este resul- tado se atribuyó al hecho de un mejor con- trol de malezas con la siembra en cuadros. Sin embargo, el sistema en hileras o a chorri- llo da a las plantas una mejor distribución 42 en el campo y por esta razón deberían util i- zar más eficientemente la energ ía lum ínica y nutrimentos Aldrich y Leng 1974). El propósito de este estudio fue el de conocer la influencia de la fertilización nitrogenada en el comportamiento agronómico de tres genotipos de maíz de diferente período ve- getativo, utilizando dos sistemas de siembra. Esta investigación se llevó a cabo en el C.N.I. Tibaitará durante 1981. MATERIALES Y METODOS La serie de suelos Tibaitatá (TB), en don- de se realizó el estudio, se ha dividido en la fase TBa, la más amplia de la serie y la TBv, de textura franco-arcillosa-limosa, ligeramen- te plana y la cual se presenta en el C.N.I. Tibaitatá. La serie Tibaitatá se clasifica taxonómica- mente como Andic Eutropept, medial sobre franco, mezclado, isomético (IGAC, 1977). El análisis de suelo del lote, en donde se rea- lizó el estudio, tiene las siguientes caracterís- ticas: pH 5,20; Materia Orgán ica 50/0; P 32 p.p.m. (Bray 11); Al 0,50 m.e.q./l00 g. de suelo; Ca 7,00 meq/l00 s. de suelo; K20, 23 meq/100 g de suelo; Mg 1,50 meq/l00 g; Na 0,70 meq/l00 s. de suelo; C.I.C. 9,11 meq/100 g. de suelo y C.E. l,50·mmhos/cm. El experimento consistió de dos ensayos: en uno, el sistema de siembra usado fue a chorrillo y en el otro en cuadros. Se usaron tres variedades promisorias de ma tz, prove- nientes de diferentes ciclos de selección rna- sal por prolificidad y variado período vege- tativo, con tolerancia a las enfermedades más comunes del cultivo en clima frío. Las principales características de ellas son: MB 510: Su genealogía es Harinoso Mos- quera I Sin.25; tardío; 310 días de siembra a cosecha; de plantas altas y tallos gruesos, con mazorcas cónicas de tamaño mediano, de granos harinosos, amarillos, grandes y redondos. MB 526: Es una población prirnisoria, resultante del tercer ciclo de selección masal por prolificidad en la variedad nativa de maíz Sogamoso. Posee un período vegeta- tivo intermedio, 240 días desiembra a cose- cha. Su altura es intermedia, con tallos grue- sos; mazorcas cónicas de tamaño mediano Cuadro 1. Densidades de población y siste- mas util izados en el experimento. SISTEMAS DE SIEMBRA DENSIDADES Distancia Plantas Plantas/hectárea entre plantas por sitio (cms) (No.) 35.300 30 3 47.000 23 4 58.800 18 5 con granos harinosos, amarillos, grandes y redondos. MB 524: Su genealogía es l (Chillas x Boy. 399) I SinA A.F. x Highland Int. Yellow Flint 1 en su primer ciclo de selec- ción rnasal por prolificidad. Precoz, 210 días de siembra a cosecha; sus plantas son bajas y de tallo delgado; de mazorcas cóni- cas y pequeñas, con los granos finos y ama- rillos de tamaño mediano. Se usó como fuente de nitrógeno la úrea del 460/0 de N, la cual se aplicó cuando el cultivo presentaba de 8 a 9 hojas, en estado rodillero, con una altura aproximada de 50 centímetros. Las cuatro dosis en experimen- tación fueron: O, 30, 60, 90 Kg/ha de ni- trógeno. Se estudiaron tres densidades cte pobla- ción, las que variaron según el sistema de siembra como se describe en e) Cuadro 1. El diseño experimental fue de parcelas sub- subdivididas para cada sistema de siem- bra. Las parcelas principales. fueron . los genotipos; las subparcelas las dosis del ferti- lizante y las sub-parcelas las densidades de población. El número de repeticiones fue cuatro por sistema de siembra. Cada unidad experimental constó de cua- tro surcos de 9,2 metros de longitud, separa- dos entre sí 92 centímetros. La distancia dentro del surco para el sistema en cuadros fue de 92 centímetros entre sitios, corres- pondiendo as í a 10 sitios por surco. En el momento de la siembra, se depositaron 5, 6 Y 7 semillas por sitio para dejar después del raleo, 3, 4 Y 5 plantas, según la densidad de la subparcela. Para la siembra a chorrillo, las distancias entre plantas fueron: 30, 23 Y 18 centímetros, aumentando .el mismo número de semillas que en cuadros, para garantizar con el raleo la densidad de la subparcela. Las características medidas fueron las siguientes: rendimiento (ton/ha); número de mazorcas por planta (No.); floración femenina (núme- ro de días desde la siembra a la aparición de los estigmas); altura de planta (cm) y núme- ro total de hojas. Los datos se sometieron a análisis de va- rianza, según el diseño de parcelas sub-subdi- vididas, haciéndose, además, un análisis combinado de varianza para incorporar el posible efecto de los sistemas de siembra con los genotipos, dosis de nitrógeno y densidad de población. Cuando el nitrógeno o la den- sidad de población fueron significativos se postuló un modelo de regresión para evaluar la respuesta del maíz a la aplicación del ni- trógeno y al incremento de la población. RESULTADOS El Cuadro 2 contiene los cuadrados me- dios del análisis combinado de varianza de las cinco caracter ísticas en estudio. Se obser- va que la interacción cuádruple fue no signi- ficativa para las variables. De las 20 interac- ciones triples en el análisis, sólo dos presen- taron diferencias significativas, correspon- dientes a sistemas x genotipos x nitrógeno para la floración femenina y número total de hojas. Similarmente de un total de 30 inte- racciones dobles, diez presentaron diferen- cias significativas y siete de ellas proven ían de sistemas x genotipos y sistemas x densi- dades de población. Las dos interacciones triples mencionadas estaban incluidas entre las siete dobles. Por tanto, solamente, se pre- sentarán y discutirán resultados para las in- teracciones dobles señaladas. En esta experimentación se destaca el hecho que del total de 40 fuentes de varia- ción en las cuales intervino el nitrógeno, tanto en los efectos principales como en las interacciones, solo tres de ellas fueron signi- ficativas. Esto indica la poca o casi nula res- puesta del maíz a las aplicaciones de nitróge- no en la gama de condiciones experimentales empleadas en un solo ambiente (C.N.I. Ti- baitatá, 1981): tres genotipos, dos sistemas de siembra y tres densidades de población. En general, como se indicó, en los efectos 43 Cuadro 2. Cuadrados medios del análisis combinado de varianzas para las características en es- tudio C.N.!. Tibaitatá, 1981. FUENTES CUADRADOS MEDIOS DE G.L. Rendimiento Mazorcas Floración Alturas de No. total VARIACION por Planta Femenina Plantas de hojas Rep.lSist. 6 1,2 0,008 5,8 523 0,27 Sistemas (S) 1 1,6 0,100* 220,5 5.503* * 103,27 Genotipos (G) 2 243,8** 7,000'* 64.638,5** 364.729** 850,90** SxG 2 5,5*' 0,140' 388,5* 1.494** 19,40** Error (a) 12 0,6 0,Q20 6,2 197 0,36 Nitrógeno (N) 3 0,2 0,004 2,9 192 0,35 SxN 3 0,1 0,005 5,6 112 0,06 GxN 6 0,3 0,020* 0,7 56 0,04 SxGxN 6 0,2 0,011 6,4* 73 0,73** Error (b) 54 0,4 0,006 2,0 142 0,18 Densidad (O) 2 70,3** 0,600** 30,3** 26 0,02 SxO 2 1,1 0,004* 7,3* 181 0,31 GxO 2 0,4 0,204** 21,6** 118 0,18 NxO 6 0,3 0,014 4,0 114 0,25 SxGxO 4 0,4 0,014 3,5 95 0,40 SxNxO 6 0,1 0,004 1,5 53 0,09 GxNxO 12 0,2 0,007 3,0 68 0,16 SxGxNxO 12 0,2 0,012 1,0 58 0,18 Error (e) 144 0,2 0,009 2,1 72 0,20 Significativo con P = 0,01 Significativo eon P = 0;05 Cuadro 3. Promedios para los sistemas de siembra, Genotipos, Sistemas x Genotipos y Dosis de. Nitrógeno para las características en estudio. C.N.!. Tibaitatá, 1981. Mazorcas Floración Altura de EFECTOS Rendimiento por planta Femenina Plantas Total hojas (t/ha) (No.) (días) (cm) (No.) Chorrillo 5,5 a 1,24 b 132 a 248 a 11,2 b Cuadros 5,6 a 1,28 a 130 b 239 b 12,4 a MB510 7,0 1,57 a 156 a 295 a 14,7 a MB 526 5,7 b 1,14 b 133 b 261 b 12,0 b MB524 3,8 e l,06e 104 e 175 e 8,7 e Chorrillo MB 510 6,7 b 1,55 a 155 a 297 a 13,5 b Chorrillo MB 526 5,6 e 1.12 b 136b 263b 11,7 d ChorrilloMB 524 4,Od 1,05 e 104 d 184 e 8,4 f Cuadro MB 510 7,3 a 1,60 a 156a 293a 15,8 a Cuadro MB 526 5,9 e 1,17 b 129 e 258 b 12,4 e Cuadro MB 524 3,7 a 1,08 e 104 d 166d 9,0 a Nitrógeno O 5,5 1,26 130 245 11,8 30 5,5 1,25 131 242 11,7 60 5,6 1,26 131 246 12,0 90 5,6 1,26 131 243 11,9 Promedios con la misma letra no son diferentes (P>0,05) según la prueba de rango múltiple de Ounean. 44 principales se encontraron diferencias signifi- cativas, con excepción del nitrógeno. Estos resultados eran los esperados, como se dis- cutirá más adelante. Los coeficientes de va- riación, para los tres errores experimentales, aunque no se presentan, fueron inferiores al 15 por ciento. El mayor fue 14,30 asociado por "",elrendimiento y el menor 1,10 por cien- to con la floración femenina; valores que señalan la buena técnica experimental, la bondad en la conducción de los ensayos y la precisión para estimar la respuesta del maíz a las aplicaciones de nitrógeno. El Cuadro 3 expresa los promedios de los sistemas de siembra, los genotipos, la interac- ción sistemas de siembra x genotipos y nive- les de nitrógeno. Estos últimos fueron no significativos. Se observa claramente que no, existe respuesta positiva o negativa a las apli- caciones del nutrimente. Sus valores se con- signan solamente como referencia para investigaciones posteriores. En relación con los genotipos, MB 510 fue el más producti- vo, más prolífico, más tardío, más alto y de mayor follaje de los tres; en cambio MB 524 resultó todo lo contrario, resultados que corroboran la descripción y arquitectura' vegetal que se dio a ellos en el capítulo ante- rior. De otra parte, el sistema de siembra no tuvo influencia sobre el rendimiento, pero la siembra en cuadros favoreció significativa- mente la prolificidad y el desarrollo de las hojas y redujo en forma significativa la pre- cocidad y la altura de las plantas. Al analizar la interación genotipo por sis- tema de siembra, se observó que, en general, los materiales experimentales, MB 510 y MB 526 expresaron un mejor comporta- miento agronómico cuando se sembraron en cuadros, mientras que MB 524 se comportó mejor, sembrado a chorrillo, El Cuadro 4 contiene los promedios para' las densidades de población y las densidades de población x sistemas de siembra, Aunque se incluyó la prueba de Duncan, ésta no tiene mucha importancia. puesto que la na- turaleza de las densidades de población es cuantitativa y. en su defecto. se estimaron regresiones lineales simples. entre las densi- dades y cada variable en estudio, Con respec- to a rendimiento. se observó que existió un efecto (regresión) lineal general positivo de - --, - las densidades de población, el cual fue de b = 0;12*; es decir que por cada 10.000 plan- tas más, el rendimiento alcanzó un incremen- to promedio de 0,72 t/ha, pero este valor cambió según el sistema de siembra. Así, para chorrillo fue de 0,77 t/ha, mientras que para la siembra en cuadros de 0,64. En la prolificidad, el efecto de la densidad de po- blación resultó completamente inversa al rendimiento. As.Í, por cada 10.000 plantas más, el número de mazorcas por planta a chorrillo se disminuyó en 0,05 y en cuadros la reducción fue de 0,09. Para la floración femenina el efecto de la densidad no se al- canzó a detectar con la regresión, pues éste fue de b= 0,42 para ambos sistemas y el efec- to positivo. Las otras dos variables, altura de plantas y número total de hojas, no mostra- ron diferencias por el efecto de la densidad e interacción con el sistema de siembra. Los coeficientes de regresión se estimaron, pero no fueron significativos y se consignan en el Cuadro 4. DISCUSION La primera referencia bibliográfica que relaciona la respuesta del maíz a las aplica- ciones de nutrimentos en Colombia, la publi- caron Baird et al (1960), quienes no encon- traron respuesta del maíz a las aplicaciones de nitrógeno en las zonas de clima frío de los departamentos de Cundinamarca y Nari- ño, Estos resultados los contrastaban con los obtenidos en especies como el trigo, la papa y la cebada, que sí respondieron al nitrógeno, cuando se cultivan en estas condiciones am- bientales. Baird et al. (1960) atribuyeron la no res- puesta del maíz al nitrógeno, a su prolonga- do período vegetativo, el cual en clima frío es más largo que en otras especies señaladas. Ciertamente el maíz en clima frío, para su normal desarrollo vegetativo y reproductivo necesita aproximadamente de 10 meses, en contraste con los 6 a 7 meses necesarios en' los otros cultivos. así que el promedio diario de elementos nutritivos requeridos por el maíz es relativamente bajo. lo cual permite que los factores restitutivos delnitróqeno en el suelo tengan tiempo suficiente para apor- tar la cantidad adecuada de este elemento, 45 Cuadro 4. Promediosa para la Interacción. Densidad de Población x Sistema de Siembra, Efecto Principal Densidad de Población y Coeficiente de Regresión para las Características en Estudio. C.N.1. Tibaitatá, 1981. Mazorcas Floraci6n Altura de EFECTOS Rendimiento por planta Femenina Plantas Total hojas (t/ha) (No,) (días) (cm) (No.) Chorrillo 35.300 4,6 a 1,31 b 131 b 246 11,13 Chorrillo 47.000 5,3 e 1,22 e 132 a 249 11,20 Chorrillo 58.800 6,4 a 1,19 e 132 e 248 11,29 b= 0,77 b b= 0,05- b= 0,42" b= 0,08 b= 0,07 Cuadro 35.300 4,8 b 1,38 a 129 d 240 12,43 Cuadro 47.000 5,6e 1,28 b 130 e 238 12,42 Cuadro 58.800 6,3a 1,18 e 130c 239 12,36 b= 0,64- b= 0,09- b= 0,42- b= 0,04 b= 0,03 35.300 4,7 e 1,35 a 130 b 243 11,78 47.000 5,5 b 1,28 b 131 a 244 11,81 58.800 6,4 a 1,18 e 131 a 244 11,82 b= 0,72- b= 0,07 b= 0,42- b = 0,04 b= 0,02 a Promedios con la misma letra no son diferentes (P> 0,05), según la prueba de rango múltiple de Duncan. b Regresión significativamente ( P = 0,05) diferente de cero. Marín (1980) menciona que, por el período largo de siembra a cosecha, el ma íz tiene más oportunidad, que los otros cultivos, para tomar los nutrientes necesarios para su desa- rrollo normal. Baird y colaboradores (1960). señalaron también, como otra causa de no respuesta, el sistema de rotación que 105 agricultores prac- tican, puesto que generalmente siembran el maíz, después de un cultivo de papa o trigo, los cuales han sido fertilizados adecuadamen- te. Muñoz y Wieczoreck' (1978) anotaron que en Nariño se sigue esta práctica y en sus ensayos no encontraron respuesta del maíz a las aplicaciones del N. El contenido de materia orgánica del lote experimental en donde se sembraron los dos ensayos fue del 5 por ciento. Según Guerrero (1980). para el caso particular de Colombia en las regiones de clima frío, las deficiencias de nitrógeno tienen mayor ocurrencia en aquellos suelos cuyo nivel de materia orgáni- ca sea inferior al 10 por ciento. Lora (1979) establece que, para clima frío, cuando el porcentaje de nitrógeno total es menor de 0,25 se considera bajo, de 0,25 a 5,0 medio y mayor de 5,0 alto. 46 Este estudio pretendió, en parte, someter a prueba la hipótesis de Baird y colaborado- res (1960), razón por la cual se eligieron genotipos que contrastaran altamente en su arquitectura vegetal y en la duración de su período vegetativo y reproductivo: MB 510 es un material tard ío, 10 meses de siembra a cosecha, de plantas altas y tallos gruesos. Bajo el supuesto de poco requerimiento diario de nutrimentos, no se esperaría de MB 510 respuesta al N. MB 524, maíz pre- coz con siete meses de siembra a cosecha, aproximadamente igual a la papa, trigo y cebada, se esperaba respuesta al nutrimento en cuestión, pero no la hubo. MB 526 es intermedio, 8 meses de siembra a cosecha. Se supon ía que respondiese a la aplicación del N, pero tampoco la hubo. En resumen, ninguna interacción genotipo x nitrógeno fue significativa. De los caracteres agronómicos medidos en esta investigación, se supuso que, además de las mazorcas, el nitrógeno podría haberse acumulado en las hojas y el tallo. Sin embar- go, al igual que en rendimiento, la interac- ción genotipo x nitrógeno fue estad ística- mente no siqnificatlva para la altura de las plantas y el número total de hojas, a pesar del gran contraste en la arquitectura de los tres genotipos evaluados. Esto aparentemen- te implica que, para el desarrollo normal de sus follajes, MB 510, MB 526 Y MB 524 no util izaron el nitrógeno extra disponible a través de las diferentes dosis de úrea aplica- da. Se sugiere que para las condiciones ecoló- gicas de la Sabana de Bogotá, no solo compa- rar mayores dosis de úrea de las empleadas, sino experimentar en suelos de textura más gruesas que la prevalente en la serie TBb. Otras posibles alternativas ser ían la de frac- cionar la aplicación de las dosis del fertili- zante, al igual que ensayar otras fuentes de nitrógeno, diferentes a la úrea. LITERATURA CITADA 1. Acosta, C., R. Cepeda, R. Cabrales y J. Navas_ 1977. Respuesta de la variedad precoz del maíz ICA V 106 a la fertilización y densidad de población en dos zonas de la Costa Atlánti- ca. Revista ICA_ Vol. XII No. 4. PP. 367-380. 2_ Baird, B_G., M.V.A. Vega y A. Wieczoreck. 1960. La fertilización del maíz de clima frío. Agricultura tropical. Vol. XVI (4): 223-240. 3. Aldrich , S.R. y E.R. Leng. 1974. Producción moderna de maíz. Ed, Hemisferio Sur. Argen- tina. 708 P. 4. G6mez, A.J. 1972. El nitr6geno en climas cá- lidos. En: Curso de Maíz. ICA. Tibaitatá. 5. Guerrero, R.R. 1980. El diagn6stico químico de la fertilidad del suelo. En: Fertilidad de suelos. S.C.I.S. P. 141-199. 6. Instituto Geográfico "Agustín Codazzi". 1977. 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