Calidad de rendimiento de maíz en función del tipo de fertilización en ambientes contrastantes

Abstract

En México, el maíz es el cultivo más estudiado, por ser el alimento básico de los mexicanos. El crecimiento y producción del maíz (Zea mays L.) depende del potencial genético de la planta, el cual responde a las condiciones ambientales en las que crece y al manejo agrícola que se le proporcione. Dentro del manejo, la fertilización nitrogenada es determinante para aumentar el rendimiento de grano, sin embargo, representan una inversión de alto costo y muchas veces utilizada ineficientemente. El uso de bacterias fijadoras de nitrógeno y hongos micorrizicos como complemento a la fertilización química, puede ser una opción para aumentar el rendimiento. En la agricultura es imprescindible ser eficiente en el uso del agua y nitrógeno, ya que estos son los insumos más importantes para la producción. Por otra parte, el nitrógeno mejora la composición de proteínas en el grano, pero de forma excesiva es perjudicial a la salud humana por la acumulación de nitratos. El análisis de crecimiento ha sido usado ampliamente para el estudio de los factores (nitrógeno, biofertilizante y condiciones ambientales) que influyen en el desarrollo de la planta y el rendimiento. Por lo que, el objetivo del presente estudio fue determinar el efecto del biofertilizante y nitrógeno en genotipos de maíz en dos ambientes contrastantes sobre: a) la ocurrencia de las fases fenológicas; b) la producción de materia seca, rendimiento y sus componentes, c) tasa de asimilación neta, d) tasa de crecimiento del cultivo, e) eficiencia en el uso del agua y nitrógeno; f) contenido de nitrógeno, proteína y carbohidratos en el grano; y g) la rentabilidad en maíz en siembras tempranas y de lluvia estacional. El estudio se realizó en Iguala, Gro. en siembra temprana bajo riego y temporal, en el cual se sembró el maíz criollo raza “Vandeño”, VS-535 y los híbridos H-562 y H-7573, y en Montecillo, Edo. de México en temporal, se sembró el maíz criollo Michoacan-21, HS-2 y Promesa, los tratamientos consistieron en la inoculación a la semilla del biofertilizante y la aplicación de 0, 80 y 160 kg N ha-1. Para evaluar el crecimiento del cultivo, se registró la emergencia (E), floración (FL) y madurez fisiológica (MF), además, se contabilizó el número de hojas y el área foliar, con lo cual se calculó el índice (IAF) y duración de área foliar (DAFT). También se evaluó la materia seca (MS) y las tasas de crecimiento del cultivo (¯TCC) y asimilación neta (¯TAN). A la madurez fisiológica se evaluó el índice de cosecha, rendimiento de grano (RG) y sus componentes. Se calculó la eficiencia en el uso del agua y nitrógeno, contenido de nitrógeno, proteína y carbohidratos en el grano. Además, se realizó un análisis económico. En Iguala, Guerrero, en el 2011 bajo condiciones de riego, el maíz criollo raza Vandeño con la aplicación del biofertilizante y 160 kg N ha-1 incrementó la materia seca total durante el desarrollo del cultivo, pero no fue significativo para el rendimiento de grano. En relación a H-562 la más alta producción de materia seca total y rendimiento de grano fue con biofertilizante y 160 kg N ha-1, al igual que se incrementó el índice y duración de área foliar, que generó la más alta tasa de crecimiento del cultivo y asimilación neta. El mayor ingreso neto se logra con H-562 y 160 kg N ha-1 independientemente del uso del biofertilizante. En el 2011, en temporal, el rendimiento más alto se logra usando H-562 con 80 y 160 kg N ha-1. El mayor ingreso neto se logra con H-562 y 160 kg N ha-1. En el 2012, en temporal, al evaluar el genotipo VS-535, se observó que el cultivo con 160 kg N ha-1 presentó la más alta respuesta en el IAF y DAFT a los 75 dds. En cuanto a la MS, ¯TCC y ¯TAN más alta se presentó con la aplicación de biofertilizante con 80 y 160 kg N ha-1, durante el ciclo del cultivo. Para RG la mayor respuesta se encontró con la aplicación de 160 kg N ha-1, más biofertilizante. La aplicación de biofertilizante con 80 y 160 kg N ha-1 incrementó la eficiencia en el uso del agua, eficiencia agronómica de nitrógeno, producción de materia seca y rendimiento de grano. El mayor ingreso neto se logra con biofertilizante y 160 kg N ha-1. En el 2011, en Montecillo, Edo. de México, los genotipos en estudio presentan diferencias en la ocurrencia de las fases fenológicas. Siendo, Promesa el que logró incrementar la mayor eficiencia en el uso del agua y nitrógeno con la aplicación de 160 kg N ha-1, con este tratamiento se logró la más alta materia seca total, índice y duración de área foliar, lo que ocasiono la mayor tasa de crecimiento del cultivo y tasa de asimilación neta durante el desarrollo del cultivo, esto a su vez repercutió en el más alto rendimiento de grano. Sin embargo, en el contenido de nitrógeno y proteína del grano fue más alto en HS-2 con 160 kg N ha-1. Sin embargo, el mayor ingreso neto se logra con Promesa y 80 kg N ha-1. En el 2012, el uso de biofertilizante logró incrementar de manera significativa la materia seca y rendimiento de grano solo en Michoacan-21. En general, el mayor rendimiento y materia seca se logra con 160 kg de N ha-1. Para la región de estudio y época de siembra, la producción de materia seca más alta se logra en HS-2 con 160 kg N ha-1 y para el rendimiento de grano en Promesa con 160 kg N ha-1. El mayor ingreso neto se logra con Promesa y 160 kg N ha-1 independientemente del uso del biofertilizante. _______________ MAIZE GRAIN YIELD QUALITY DEPENDING ON FERTILIZATION IN CONTRASTING ENVIRONMENTS. ABSTRACT: In Mexico, corn is the most studied crop, being the staple food of Mexicans. The growth and yield of maize (Zea mays L.) depends on the genetic potential of the plant, which responds to the environmental growing conditions and farm management to be provided. Nitrogen fertilization within the management is determine and for grain yield increase, however, represent a high investment cost and often used inefficiently. The use of nitrogen-fixing bacteria and mycorrhizal fungi to supplement the chemical fertilizers, may be an option to increase yield. In agriculture it is essential to be efficient in the use of water and nitrogen, as these are the most important inputs for production. In addition, the nitrogen improves the protein composition in the grain, but applied excessively is detrimental to human health by increasing nitrates. Furthermore, analysis of growth has been widely used to study the factors (nitrogen biofertilizer and environmental conditions) that influence plant growth and yield. So, the objective of this study was to determine the effect of biofertilizer and nitrogen on maize genotypes in two contrasting environments: a) the occurrence of phenological phases; b) dry matter production, yield and its components; c) greenness index, d) net assimilation rate, e) crop growth rate, f) water use efficiency and nitrogen; g) nitrogen content, protein and carbohydrates in the grain; h) profitability in early corn plantings and under rainfall condition. The study was conducted in Iguala, Gro. Early planting in irrigated and under rainfall condiction, using native race "Vandeño", sinthetic variety VS-535 and hybrid H-562 and H-7573, and at Montecillo, Edo. of Mexico under rain fall condition, Michoacan-21, HS-2 and Promesa were used, treatments consisted of inoculation of biofertilizer on seed and application of 0, 80 and 160 kg N ha-1. Crop growth, emergence (E), anthesis (A) and physiological maturity (PM) were recorded, in addition, the number of leaves and leaf area were counted, the leave area index (LAI) and leaf area duration (LAD) were calculated. Dry matter (DM) and crop growth rate (CGR) and net assimilation (NAR) was also evaluated. A physiological maturity harvest index, grain yield (GY) and its components were evaluated. The efficiency of the water and nitrogen, nitrogen content, protein and carbohydrates in the grain was calculated. In addition, an economic analysis was performed. In Iguala, Guerrero, in 2011 under irrigated conditions, native race Vandeño with the application of biofertilizer and 160 kg N ha-1 increased the total dry matter during the growing season, but was not significant for grain yield. Regarding H-562 the highest production of total dry matter and grain yield with biofertilizer and 160 kg N ha-1 were obtained as well as increased the rate and duration of leaf area, which generated the highest crop growth rate and net assimilation. The higher net income was achieved with H-562 and 160 kg N ha-1 regardless of the use of bio-fertilizer. In 2011, under rainfall conditions, the highest performance is achieved by H-562 with 80 and 160 kg N ha-1. The higher net income was achieved with H-562 and 160 kg N ha-1. In 2012, under rainfall conditions, in the VS-535 genotype, it was observed that the crop with 160 kg N ha-1 had the highest response in the LAI and the LAD 75 dds. As for DM, and CGR, NAR highest values were presented with the application of biofertilizer with 80 and 160 kg N ha-1 during the crop development. For GY greater response was found with the application of 160 kg N ha-1 plus biofertilizer. The application of biofertilizer with 80 and 160 kg N ha-1 increased the water efficiency, nitrogen agronomic efficiency, dry matter production and grain yield. The higher net income was achieved with biofertilizer and 160 kg N ha-1. In 2011, at Montecillo, Edo. of Mexico, the genotypes under study differ in the occurrence of phenological phases. Being, Promesa which was able to increase the more water use efficiency and nitrogen application of 160 kg N ha-1, with this treatment was obtaened the highest total dry matter, index and leaf area duration, what caused most crop growth rate and net assimilation rate during crop development, which in turn affected the highest grain yield. However, the nitrogen content and grain protein was higher in the hibryd HS-2 with 160 kg N ha-1. But nevertheless, the highest net income is achieved with Promesa and 80 kg N ha-1. In 2012, use of biofertilizer was able to increase significantly the dry matter and grain yield only in Michoacan-21. In general, the higher yield and dry matter were obtained with 160 kg N ha-1. For the study region and planting date, the higher dry matter production was achieved with HS-2 with 160 kg N ha-1 and grain yield in Promesa 160 kg N ha-1. The higher net income was achieved with Promesa and 160 kg N ha-1 regardless of the use of biofertilizer.