Producción y calidad del grano en trigo y maíz por efecto del sistema de labranza, la secuencia de cultivos y la etapa de aplicación del nitrógeno

Abstract

Las prácticas agrícolas basadas en agricultura de conservación (AC) se presentan como una combinación de tecnologías y principios que tienen una importante contribución para la producción sustentable. Se ha documentado que los tres principios de la AC (mínimo movimiento del suelo, retención de residuos y rotación de cultivos) influyen en la disponibilidad del N. Varios estudios reportan los efectos de estos tres factores sobre el rendimiento pero pocos han puesto atención en la calidad del grano. El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de las prácticas de labranza, la secuencia de cultivos en rotación y la época de aplicación del N en la producción y calidad del grano de maíz (Zea mays L.) y trigo harinero (Triticum aestivum L.), en un suelo Phaeozem Háplico (Arcíllico) bajo condiciones de temporal, de un experimento de largo plazo ubicado en la estación experimental del Centro Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo (CIMMYT), en Texcoco, México. El ensayo tuvo un diseño de bloques al azar con arreglo en parcelas sub-divididas y tres repeticiones. Las parcelas principales fueron un sistema de siembra en camas permanentes y el otro en camas convencionales; las parcelas medianas consistieron en tres secuencias de cultivos, dos con la rotación maíz-trigo y trigo-maíz, y un monocultivo de trigo; las parcelas pequeñas fueron los tratamientos con tres diferentes etapas en la aplicación de N (dosis de 80 kg ha-1), en la siembra, después de la siembra, aplicación dividida en las dos etapas y un tratamiento control sin fertilizar. El desarrollo y crecimiento del cultivo evaluado con lecturas del índice diferencial de vegetación normalizado (NDVI) mostraron un crecimiento inicial lento del maíz en los tratamientos de camas permanentes, pero a partir de la etapa reproductiva los tratamientos fertilizados de ese grupo presentaron los valores más altos de NDVI. En el trigo no existieron diferencias en las lecturas del NDVI durante el crecimiento, pero durante la senescencia todos los tratamientos de camas permanentes presentaron los valores más altos. Los factores evaluados en maíz tuvieron efecto en el rendimiento y la eficiencia agronómica; en ambos casos, los tratamientos de camas permanentes mostraron valores mayores debido a que este sistema de labranza les permitió conservar más humedad en el periodo sequía que afectó al cultivo durante la etapa reproductiva. En el trigo el rendimiento y la eficiencia agronómica no se vieron afectados por ningún factor. En el maíz los tratamientos de camas permanentes obtuvieron los valores más altos en el peso de mil granos, extracto etéreo, almidón y luminosidad; mientras que los de camas convencionales obtuvieron los mayores en proteína, tono y dureza; los valores más bajos de proteína en camas permanentes se deben a la correlación negativa que este parámetro tiene con el rendimiento. En el trigo los tratamientos en camas permanentes con rotación presentaron los valores altos en el peso de mil granos y dureza; los camas permanentes que recibieron fertilización obtuvieron el mayor volumen de pan; en los tratamientos de camas convencionales con fertilización se encontraron los valores más altos del peso hectolítrico, el volumen de sedimentación, la proteína del grano, la proteína de la harina refinada, el número de caída, la fuerza de la masa y la relación tenacidad/extensibilidad de la masa. _______________ PRODUCTION AND GRAIN QUALITY IN WHEAT AND MAIZE BY EFFECTS OF TILLAGE, CROP SEQUENCE AND NITROGEN APPLICATION TIMING. ABSTRACT: The agricultural practices and methods based on conservation agriculture (AC) are presented as a combination of technologies and principles that have an important contribution to sustainable food production. It has been documented that the three principles of AC (reduced tillage, residue retention and crop rotation) affect the availability of N. The effects of these three factors have been reported in several studies however; the focus has been mainly on yield with few results reported on grain quality. The objective of this research paper was to evaluate the result of tillage practices, crop rotation and timeing of N application in the crop production and the grain quality of the maize (Zea mays L.) and bread wheat (Triticum aestivum L.), in a Haplic Phaeozem (Clayic) soil under rain-fed conditions in a long term experiment located at the experimental station of the International Maize and Wheat Improvement Center (CIMMYT) in Texcoco, Mexico. The experiment was designed as a randomized block with a split–split plot arrangement and three replications. The main plots were a seeding system with permanent beds another in conventional beds, the sub-plots were the three sequences of crops, two in rotation maize-wheat and wheat-maize and a single crop of wheat. The small plots were the treatments of three different N timing (rate of 80 kg N a ha-1), at planting, after planting, divided into the two timings, and unfertilized control treatment. Crop development evaluated with values of the Normalized Differential Vegetation Index (NDVI) showed a slow development of maize in permanent beds, however from the reproductive stage, the fertilized treatments of this group showed the highest results. In wheat, there were no differences in NDVI values during growth; however, during maturity, all treatments on permanent beds had the highest values. The factors assessed for maize had effects on yield and agronomic efficiency; in both cases, the treatments on permanent beds performed better because this tillage system allowed them to retain more moisture in the drought period, which affected the crop during the reproductive stage. In wheat the yield and agronomic efficiency were not significantly affected by any factor. In maize, the permanent beds treatments obtained the highest values in 1000-kernel weight, etereous extract, starch and luminosity: whilst the conventional beds obtained the highest in protein, tone and hardness; the lowest values of protein in permanent beds are due to the negative correlation this parameter with yield. In wheat, treatments on permanent beds presented high values of 1000-kernel weight and hardness; the permanent beds with fertilization obtained the highest volume of bread; in the treatments on conventional beds with fertilization the highest values were found of test weight, sedimentation value, grain protein, refined flour protein, falling number, alveogram index and tenacity–extensibility ratio.