Diferentes estrategias de fertilizacin nitrogenada y su interaccin con la aplicacin de un fungicida sobre el rendimiento y el porcentaje de protena en grano en el cultivo de trigo.

Ing. P.A. Matas H. Massam.p. 977*33*15

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INDICE

Introduccin..................................................................................................................4 Revisin Bibliogrfica...................................................................................................6 1. Nitrgeno ..............................................................................................................6 1.1. Aspectos generales..........................................................................................6 1.2. Formas de Nitrgeno en el suelo.....................................................................6 1.3. Ciclo del Nitrgeno.........................................................................................7 1.4. La fijacin de Nitrgeno. ................................................................................8 1.5. Amonificacin.................................................................................................9 1.6. Nitrificacin..................................................................................................10 1.7. Desnitrificacin. ...........................................................................................11 1.8. Fijacin de amonio. ......................................................................................12 1.9. Inmovilizacin microbiana............................................................................13 1.10. Volatilizacin del NH4+ ...............................................................................14 1.11. Degradacin de NO2- ..................................................................................14 1.12. Lixiviacin y ascenso capilar. .....................................................................15 2. Fertilizantes ........................................................................................................15 2.1. Los fertilizantes mejorados. ..........................................................................17 2.2. Estrategias....................................................................................................18 3. Fertilizacin en el cultivo de trigo .......................................................................20 3.1. Bases fisiolgicas. ........................................................................................20 3.2. Requerimientos nutricionales........................................................................24 3.3. Mtodos de diagnstico para evaluar nutricin nitrogenada.........................25 3.4. Trigos de calidad y mejora en los niveles de protena. ..................................31 Materiales y mtodos ..................................................................................................37 1. Objetivos .............................................................................................................37 2. Desarrollo ...........................................................................................................37 - Cronograma de tareas: .....................................................................................38 - Descripciones de los productos utilizados en el ensayo: ....................................41 Anlisis estadstico......................................................................................................45 Resultados y discusiones .............................................................................................60 Consideraciones finales ..............................................................................................72 Bibliografa.................................................................................................................76

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INTRODUCCIN

La produccin de commodities actualmente enfrenta la exigencia de mayores rentabilidades. Existe una presin creciente por lograr una mayor eficiencia ya que los mrgenes son cada vez menores. Es necesario producir ms cantidad y calidad, y todo ello en los usuales escenarios de incertidumbre de clima, mercados, gobierno (an ms en Argentina), entre otros. Se instal por algn tiempo la idea, y an permanece, de que no es posible producir trigos de alto rendimiento que no sean castigados por su baja calidad, ya sea por un bajo porcentaje de protena como por otros factores, sobre todo con las actuales restricciones econmicas que imponen los elevados precios de los fertilizantes. Ante estos escenarios se hace indispensable tratar de lograr una mayor eficiencia en el uso de los fertilizantes, para de algn modo reducir los costos de implantacin e incrementar el margen bruto. Y por otro lado buscar aquellas estrategias o manejos que permitan producir ms cantidad y calidad. Al margen de que resulte bastante difcil obtener hoy en da en Argentina un sobreprecio razonable por calidad, que haga cerrar an ms la ecuacin econmica. No es una justificacin vlida para no investigar el tema, el hecho de que la comercializacin de trigo en Argentina, ha estado ligada histricamente al concepto de mezcla y de prdida de identidad, ya que la realidad actual del mercado internacional no es la misma. Se han producido profundos cambios principalmente desde el punto de vista de la demanda que han modificado las reglas de juego y establecido un nuevo escenario de comercializacin mundial en el que la diferenciacin de los trigos comienza a cumplir un rol fundamental. Por eso Argentina debe dejar de vender solamente trigo pan sin ningn tipo de diferenciacin, digamos clase nica y debe establecer un programa serio de identificacin. Por otra parte, la industria de los fertilizantes ha venido trabajando en los ltimos 40 aos y ha realizado importantes avances en la mejora tecnolgica de los mismos. Estos esfuerzos se han focalizado principalmente en el nitrgeno (N) por tres razones: por ser el factor de manejo ms importante en los rendimientos a escala global, por ser el de menor eficiencia relativa (entre el 30 y el 50 %), y por la necesidad ir hacia una agricultura sustentable sin poner en riesgo el ambiente. Desde que se aplica un fertilizante nitrogenado al suelo hasta que los nutrientes son absorbidos por el cultivo pueden darse varios eventos de naturaleza biolgica y

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fisicoqumica que afectan su eficiencia de uso. Cualquier fuente mineral de nitrgeno (N) aplicada al suelo ser muy probablemente oxidada a nitrato (NO3-), forma como el cultivo absorber en su mayor parte el N aplicado, independientemente de la fuente aportada. Los nutrientes aplicados estn expuestos a interacciones qumicas complejas y a una competencia entre la flora de microorganismos del suelo y las races de la planta. Los procesos biolgicos como la desnitrificacin y la inmovilizacin reducirn la disponibilidad de los nutrientes para el cultivo. As como tambin los procesos qumicos y fsicos como la fijacin o la lixiviacin y la volatilizacin. (Melgar, 2005) En principio es posible aplicar dos conceptos bsicos para mejorar la eficiencia de uso de los fertilizantes. Uno es utilizar fertilizantes diferentes, como los productos mejorados. El otro concepto es utilizar los fertilizantes solubles estndares de una mejor manera. Estas opciones pueden describirse entonces como fertilizantes mejorados y como fertilizacin mejorada (Melgar, 2005). Es decir que existen mltiples y diferentes configuraciones de modelos o estrategias de fertilizacin, algunas de las cuales sera interesante seguir analizando. Adems, la zona donde se llev adelante este ensayo se caracteriza an hoy por, ms que limitantes tecnolgicas, limitantes a la adopcin de tecnologa, como fue sealado en las jornadas de los grupos CREA (Latuf, 2001). La ansiedad por lograr resultados hace que se recurra a las tcnicas ms difundidas en otras zonas, sin profundizar en las tecnologas que las deben acompaar. Por ejemplo, si se incorpora la fertilizacin, se aplica el insumo sin una adecuada evaluacin previa de la tecnologa de su uso, simplemente por repetir experiencias. La falta de capacitacin por parte de tcnicos, empresarios y personal involucrado hace muy difcil modificar la secuencia de razonamientos al momento de la toma de decisiones. Adems por ser la regin mayoritariamente ganadera se manifiestan ms evidentemente estas falencias. No obstante ello, se da la extrapolacin de modelos agrcolas desde otras zonas sin su posterior control in situ. Por eso es de suma importancia para la zona la evaluacin de diferentes estrategias de fertilizacin nitrogenada sobre un cultivo de trigo con fertilizacin fosforada de base, que sera lo ms recomendado debido a los bajos niveles con que cuentan estos tipos de suelos, y en labranza convencional, que es el sistema ms habitual de produccin debido a las condiciones intrnsecas de stos suelos.

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REVISIN BIBLIOGRFICA

1. NITRGENO11.1. Aspectos generales.

El Nitrgeno (N) es uno de los elementos ms ampliamente distribuidos en la naturaleza. Est presente en la atmsfera, litsfera e hidrsfera; pero es la atmsfera el mayor reservorio. En el suelo hay slo una pequea parte del contenido en la litsfera, y de sta una muy pequea parte est directamente disponible para las plantas. Las formas de N disponible para los vegetales generalmente son la ntrica (in nitrato, NO3-) y la amoniacal (in amonio, NH4+). (Fuentes Yage, 1994)

1.2. Formas de Nitrgeno en el suelo.

La mayor parte del N en el suelo se encuentra en combinaciones orgnicas (85%95%) como constituyente de la materia orgnica edfica. Slo una pequea fraccin se encuentra en combinaciones inorgnicas fundamentalmente como NH4+ en su forma catinica, y NO3- en su forma aninica. (Darwich, 1989) El N orgnico es de naturaleza qumica desconocida en gran parte, se forma a expensas de restos animales y vegetales, pero en su mayora, es de naturaleza proteica. Un 20%-40% del N edfico est constituido por aminocidos, como por ejemplo, lisina, alanita, isolenina, glicina, asprtico, treonina y otros. Existen tambin azcares aminados, derivados en especial de la glucosa y la galactosa, mucopptidos y algunas purinas y pirimidinas. Muchos de estos compuestos orgnicos al formar complejos con el material arcilloso se hacen ms resistentes a la descomposicin. (Tisdale y Nelson, 1991) Esta reserva orgnica siguiendo la va de la mineralizacin, que dada la naturaleza de los compuestos de N orgnicos es la protelisis, se transforma en formas inorgnicas, fundamentalmente NH4+ (amonificacin), NO2- y NO3- (nitrificacin). Estas tres1

Gran parte del desarrollo de este captulo se sustenta en apuntes de la Ctedra de Manejo de Suelos y Fertilidad (FCA-UCA) de la Ing.P.A. Marisa Pincoli.

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especies en general no superan el 2% del N total, de ah la importancia del proceso de mineralizacin desde el punto de vista de nutricin vegetal. (Fuentes Yage, 1994) A travs de procesos conocidos como desnitrificacin y degradacin de NO2-, pueden aparecer en formas gaseosas como N20 (xido nitroso), NO (xido ntrico), NO2 (dixido de N). El NH3 constituye otra forma gaseosa del N edfico cuando el pH es elevado y la condicin es de sequedad.

1.3. Ciclo del Nitrgeno.

El ciclo del nitrgeno es el conjunto de todos los factores fsicos (abiticos) y los procesos biolgicos que determinan las transformaciones, cambios, conversiones y suministro de este elemento a los seres vivos. Es uno de los importantes ciclos biogeoqumicos en que se basa el equilibrio dinmico de composicin de la biosfera. El nitrgeno se encuentra en el aire (en forma gaseosa) en grandes cantidades (78% en volumen) pero slo pueden acceder a el en este estado un conjunto muy restringido de formas de vida, como las cianobacterias y las azotobactericeas. Los organismos auttrofos requieren por lo general que el nitrgeno (N) se halle en forma de in nitrato (NO3-) para poder absorberlo; los hetertrofos necesitan el nitrgeno ya reducido, en forma de radicales amino (-NH2), y lo toman formando parte de la composicin de distintas biomolculas en sus alimentos. Los auttrofos reducen el nitrgeno oxidado que reciben como nitrato (NO3-) a grupos amino, reducidos (asimilacin). Para volver a contar con nitrato hace falta que los descomponedores lo extraigan de la biomasa dejndolo en la forma reducida de ion amonio (NH4+), proceso que se llama amonificacin; y que luego el amonio sea oxidado a nitrato, proceso llamado nitrificacin. Gracias a los mltiples procesos que conforman el ciclo del nitrgeno (N), todos los tipos metablicos de organismos ven satisfecha su necesidad de nitrgeno. (VisionLearning) (Darwich, 1989) As parece que se cierra el ciclo biolgico esencial. Pero el amonio (NH4+) y el nitrato (NO3-) son sustancias extremadamente solubles, que son arrastradas fcilmente por la escorrenta y la infiltracin, lo que tiende a lavarlas. Al final todo el nitrgeno gaseoso de la atmsfera habra terminado, tras su conversin, disuelto en los ocanos que seran ricos en nitrgeno, pero los continentes estaran prcticamente desprovistos de l. Todo esto sera as, si no existieran otros procesos simtricos, en los que est 7

implicado el nitrgeno atmsfrico (N2), como la desnitrificacin, una forma de respiracin anaerobia que devuelve N2 a la atmsfera. Ciclo del N en el sistema atmsfera-suelo-planta (fig.1) (Universidad de Navarra)

1.4. La fijacin de Nitrgeno.

La fijacin de nitrgeno es la conversin del nitrgeno del aire (N2) a formas distintas susceptibles de incorporarse a la composicin del suelo o de los seres vivos, como el ion amonio (NH4+) o los iones nitrito (NO2) o nitrato (NO3); y tambin su conversin a sustancias atmosfricas qumicamente activas, como el dixido de nitrgeno (NO2), que reaccionan fcilmente para originar alguna de las anteriores. La fijacin natural (o abitica) puede ocurrir por procesos qumicos espontneos, como la oxidacin que se produce por la accin de los rayos o descargas elctricas, que forma xidos de nitrgeno a partir del nitrgeno atmosfrico, o debido a las devoluciones que hace bajo distintas formas la lluvia (en este caso no habra una conversin de nitrgeno gaseoso). Tanto Thompson (1965) como Tisdale (1991) citan cantidades muy pequeas que pueden variar segn las zonas y rondan los 10 kgs/ha/ao. 8

La fijacin biolgica de nitrgeno es un fenmeno que depende de la habilidad metablica de unos pocos organismos, llamados diaztrofos, que tienen la habilidad de tomar N2 y reducirlo a nitrgeno orgnico: N2 + 8H+ + 8e + 16 ATP 2NH3 + H2 + 16ADP + 16 Pi La fijacin biolgica la realizan tres grupos de microorganismos diaztrofos2: Bacterias gram-negativas de vida libre en el suelo, de gneros como Azotobacter, Klebsiella o Rhodospirillum. Bacterias simbiticas de algunas plantas que viven generalmente en ndulos principalmente localizados en las races. Hay multitud de especies encuadradas en el gnero Rhizobium, que guardan una relacin muy especfica con el hospedador, de manera que cada especie alberga la suya. Cianobacterias de vida libre o simbitica. Las cianobacterias de vida libre son muy abundantes en el plancton marino y son los principales fijadores en el mar. Adems hay casos de simbiosis, como el de la cianobacteria Anabaena en cavidades subestomticas de helechos acuticos del gnero Azolla, o el de algunas especies de Nostoc que crecen dentro de otras plantas. La fijacin biolgica depende del complejo enzimtico de la nitrogenasa.

1.5. Amonificacin.

Si bien la materia orgnica edfica es el principal reservorio de N del suelo, desde el punto de vista de la nutricin vegetal, debe mediar un proceso de transformacin del N orgnico a inorgnico para que las plantas puedan utilizarlo como nutriente. El N orgnico se encuentra en el suelo fundamentalmente en forma de protenas. (Teuscher y Adler, 1965) La liberacin del grupo amino a partir de las protenas de la materia orgnica edfica se denomina protelisis3, cuyo esquema general es: MO - N R-NH2 + CO2 + subproductos + Energa Los aminocidos resultantes pueden ser inmovilizados por los microorganismos, ligados a las arcillas formando complejos rgano-minerales, incorporados al humus,La descripcin de estos tres grupos se basa en los respectivos captulos de fijacin del N de los autores Thopson (1965), Teuscher y Adler (1965) y Tisdale y Nelson (1991). 3 Hay autores que sealan a este proceso como aminizacin pero es la misma descomposicin hidroltica de las protenas.2

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utilizados en pequeas proporciones por las plantas o seguir la va de la mineralizacin generando NH3 por reduccin; proceso llamado amonificacin. La amonificacin es la conversin a in amonio del nitrgeno que en la materia viva aparece principalmente como grupos amino (-NH2) o imino (-NH-). (Tisdale y Nelson, 1991) Los animales, que no oxidan el hidrgeno, se deshacen del que tienen en exceso en forma de distintos compuestos. Los acuticos producen directamente amonaco (NH3), que en disolucin se convierte en in amonio. Los terrestres producen urea, (NH2)2CO, que es muy soluble y se concentra fcilmente en la orina; o compuestos nitrogenados insolubles como la guanina y el cido rico, que son purinas, y sta es la forma comn en aves o en insectos y, en general, en animales que no disponen de un suministro garantizado de agua. El nitrgeno biolgico que no llega ya como amonio al sustrato, la mayor parte en ecosistemas continentales, es convertido a esa forma por la accin de microorganismos descomponedores. El esquema sera: R-NH2 + H2O NH3 + ROH + Energa Este es un proceso biolgico por el cual obtienen energa los microorganismos heterotrficos. Bajas temperaturas y excesos de agua son factores limitantes en este proceso. Es llevado a cabo por una amplia gama de microorganismos anaerobios, por ejemplo del gnero Bacillus, y aerobios de los gneros Cephalothecium, Tricoderma, Aspergilus, Penicillum, etc. El NH4+ as producido puede seguir la va de la nitrificacin, ser tomado por los vegetales, lixiviarse, volatilizarse (NH3), absorberse o fijarse. (Tisdale y Nelson, 1991)

1.6. Nitrificacin.

La nitrificacin es la oxidacin biolgica del amonio a nitrato por microorganismos aerobios que usan el oxgeno molecular (O2) como aceptor de electrones, es decir, como oxidante. A estos organismos el proceso les sirve para obtener energa, al modo en que los hetertrofos la consiguen oxidando alimentos orgnicos a travs de la respiracin celular. El C lo consiguen del CO2 atmosfrico, as que son organismos auttrofos. El proceso fue descubierto por Sergei Vinogradski y en realidad consiste en dos procesos distintos, separados y consecutivos, realizados por organismos diferentes:

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Nitrosacin o Nitritacin. Partiendo de amonio se obtiene nitrito (NO2). Lo realizan bacterias de los gneros Nitrosomonas, Nitrosolobus, Nitrosospira y Nitrosococcus, entre otros. Nitratacin. Partiendo de nitrito se produce nitrato (NO3). Lo realizan bacterias del gnero Nitrobacter, Microderma, Bactoderma, etc. La combinacin de amonificacin y nitrificacin devuelve a una forma asimilable por las plantas, el nitrgeno que ellas tomaron del suelo y pusieron en circulacin por la cadena trfica. En general la nitrificacin se favorece por condiciones de pH neutro a ligeramente cido. La reaccin general sera: Nitritacin: Nitratacin: 2NH4+ + 3O2 2NHO2 + 2H+ + 2H2O 2NHO2 + 2O2 2NO3- + 2H+

Resumiendo, la nitrificacin es as: 2NH4+ + 4O2 2NO3- + 4H+ + 2H2O

1.7. Desnitrificacin.

La desnitrificacin es la reduccin del in nitrato (NO3), presente en el suelo o el agua, a nitrgeno molecular o diatmico (N2) la sustancia ms abundante en la composicin del aire. Por su lugar en el ciclo del nitrgeno este proceso es el opuesto a la fijacin del nitrgeno. Lo realizan ciertas bacterias hetertrofas, como Pseudomonas fluorescens, Xanthomonas, Achromobacter, Bacillus, etc., y bacterias autotrficas como, Micrococcus, Thiobacillus, etc., para obtener energa. (Tisdale y Nelson, 1991) El proceso es parte de un metabolismo degradativo de la clase llamada respiracin anaerobia, en la que distintas sustancias, en este caso el nitrato, toman el papel de oxidante (aceptor de electrones) que en la respiracin celular normal o aerobia corresponde al oxgeno (O2). El proceso se produce en condiciones anaerobias por bacterias que normalmente prefieren utilizar el oxgeno si est disponible. El proceso sigue unos pasos en los que el tomo de nitrgeno se encuentra sucesivamente bajo las siguientes formas: nitrato nitrito xido ntrico xido nitroso nitrgeno molecular Expresado como reaccin redox: 11

2NO3- + 10e- + 12H+ N2 + 6H2O Como se ha dicho ms arriba, la desnitrificacin es fundamental para que el nitrgeno vuelva a la atmsfera, la nica manera de que no termine disuelto ntegramente en los mares, dejando sin nutrientes a la vida continental. Sin l la fijacin de nitrgeno, abitica y bitica, habra terminado por provocar la eliminacin del N2 atmosfrico. Las prdidas por esta va son muy variables y estn condicionadas

fundamentalmente por las condiciones de anaerobiosis. Otros factores que favorecen estas reacciones son pH neutro, alta temperatura, alta concentracin de materia orgnica soluble y la presencia de NO3-. (Tisdale y Nelson, 1991)

1.8. Fijacin de amonio.

A diferencia de los NO3-, el NH4+ es una forma de N edfico de caractersticas catinicas. Las arcillas de tipo 2:1, especialmente illita, vermiculita y montmorillionita, tienen selectividad respecto de esta forma qumica en su capacidad de intercambio catinico. (Tisdale y Nelson, 1991) Adems de la adsorsin que se produce en la superficie externa de las arcillas, las caractersticas del in NH4+ hace que ste penetre en los espacios interlaminares de estas arcillas y all quede atrapado por condiciones estricas ms que electroqumicas, y es concretamente a esta forma de retencin a la que se denomina especficamente fijacin. En este sentido compite con el in K+. El in NH4+ fijado es menos disponible para los vegetales, en trminos de equilibrio, que el adsorbido sobre las superficies externas de las arcillas, pero se ha comprobado que hasta 100-300 kgs.N/ha reservada en esa forma puede entrar en el ciclo del N del suelo durante el perodo productivo. Se ha informado que entre 2000-3000 kgs.N/ha puede hallarse en esta forma en suelos ricos en arcillas de este tipo, lo cual indica que sera un fenmeno relevante en suelos de gran parte del pas, especialmente pradera pampeana. Esta forma de reserva del N del suelo evita la prdida por lavado de NO3-, especie qumica muy susceptible a la lixiviacin.

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1.9. Inmovilizacin microbiana.

Las formas asimilables producidas a travs del proceso de mineralizacin son absorbidas por la macro y microflora. Es en estas formas en que el amonaco, el nitrato y an formas orgnicas sencillas vuelven a integrar estructuras orgnicas. Desde el punto de vista de la nutricin vegetal, se entiende por inmovilizacin microbiana, a la asimilacin microbiana de nutrientes inorgnicos, el N en este caso, que compite as con las plantas superiores en su utilizacin. Cuando ocurre la protelisis en la descomposicin de la materia orgnica, parte del N es mineralizado y pasa a formar parte de un pool de N asimilable en la solucin del suelo, pero parte queda formando estructuras celulares de los microorganismos encargados de dicha protelisis. Cuando un rastrojo se entierra o se agregan abonos orgnicos se produce un decaimiento del contenido de N inorgnico de la solucin del suelo, ya que los microorganismos necesitan para aprovechar la energa contenida en los restos orgnicos y para sintetizar sus propias estructuras, ms N que el que trae el residuo por s solo. Por ejemplo, las pajas de cereales con relaciones C/N 60-100/1 deben transformarse en estructuras microbianas con relaciones C/N de 8-12/1, es decir que deben enriquecerse en N, y esto lo hacen a expensas del N en la solucin del suelo, provocando una inmovilizacin microbiana de este elemento. Esta inmovilizacin ir desapareciendo a medida que las poblaciones microbianas disminuyan a causa de la degradacin de la fuente energtica. Esto trae como consecuencia dficit temporarios en estados iniciales de cultivos donde el barbecho ha sido corto y todava hay rastrojo del cultivo anterior sin descomponer como puede verse en la figura 2. Si por otra parte, si el material aadido contiene mucho nitrgeno en proporcin al carbono presente (alfalfa, o trboles) no habr normalmente descenso del nivel de N inorgnico. De hecho, puede haber un incremento francamente rpido, en esa fraccin, del N del suelo, causada por la liberacin de los materiales orgnicos en descomposicin.

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Cambios en los niveles de nitrato del suelo durante la descomposicin de residuos pobres en N. (fig.2) (Tisdale y Nelson, 1991)

1.10. Volatilizacin del NH4+

Ante condiciones de altas temperaturas y pH alcalino el NH4+ del suelo tiende a producir la siguiente reaccin: NH4+(OH) H2O + NH3 El amonaco es gaseoso y en esta forma puede perderse a la atmsfera. Se trata de reacciones abiolgicas que tambin pueden involucrar a fertilizantes nitrogenados. En el caso del amonaco anhidro cuando la aplicacin se hace en condiciones de suelo seco, a poca profundidad, especialmente en suelos gruesos, la prdida de N como NH3 puede ser importante. Lo mismo ocurre con la urea, que si bien es un compuesto orgnico de N (carbamato de NH4+), en el suelo sigue la va de la mineralizacin, cuya primera etapa es la liberacin de NH4+, quedando sujeta a este posible proceso. (Darwich, 1989)

1.11. Degradacin de NO2-

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En suelos donde los nitritos se acumulan, por ejemplo, por pH alcalino que dificulta la nitratacin, este in puede reaccionar espontneamente con la materia orgnica para desprender N2, pequeas cantidades de N20, y en ausencia de oxgeno, NO. Estos gases tambin se pierden va atmosfrica.

1.12. Lixiviacin y ascenso capilar.

Las formas solubles por excelencia son las inorgnicas, y dentro de stas, los nitritos y nitratos, ya que el amonio es retenido por el complejo de intercambio. Ya sea por movimiento descendente (lixiviacin) o ascendente (ascenso capilar) el N soluble puede moverse dentro del perfil. As es que, por ejemplo, en suelos de texturas gruesas con balances hdricos positivos, las prdidas por lixiviacin de NO3propios del suelo o derivados de fertilizantes, pueden ser muy importantes. (Darwich, 1989) Este movimiento en fase acuosa hace que el muestreo del suelo con fines de diagnstico a travs de la medida de NO3- , sea dependiente, segn las condiciones, en mayor o menor medida, de las precipitaciones cercanas al momento del muestreo. (Teuscher y Adler, 1965)

2. FERTILIZANTESComo se describe anteriormente, desde que un fertilizante nitrogenado es aplicado al suelo hasta que es absorbido por las plantas, pueden darse varios eventos de naturaleza biolgica y fisicoqumica que afectan su eficiencia. Un fertilizante ideal protegera a los nutrientes contra estos procesos fsicoqumicos y biolgicos mantenindolos disponibles para el cultivo. Trenkel (1997) seala en Improving Fertilizer Use Efficiency que un fertilizante ideal tiene las siguientes caractersticas: 1) Puede aplicarse de una nica vez para todo el ciclo de cultivo, proveyendo la cantidad necesaria de nutrientes para un ptimo crecimiento. 2) Tiene la mxima recuperacin porcentual del nutriente aplicado, lo que maximiza la rentabilidad por su uso, y

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3) Tiene un mnimo impacto de dao ambiental, ya sea sobre el suelo, el agua y la atmsfera. Por tanto, siguiendo la definicin del fertilizante ideal nos vemos obligados a realizar una nica aplicacin. Sin embargo, los procesos que reducen la disponibilidad de los nutrientes para el cultivo son ms importantes cuanto mayor sea la duracin entre la aplicacin del fertilizante y la absorcin del nutriente por el cultivo. Es necesario, por lo tanto, utilizar alguna tecnologa para aumentar la eficiencia de uso del fertilizante y poder as sostener la estrategia de la nica aplicacin. La figura 3 muestra el comportamiento que debera tener un fertilizante ideal.

Comportamiento del fertilizante ideal (fig.3) (Melgar, 2005)

Este concepto fue utilizado para desarrollar fertilizantes ms convenientes que desarrollen una eficiencia mxima; es as que se clasifican en cuatro grupos las nuevas tecnologas para los fertilizantes mejorados: 1) fertilizantes recubiertos con polmeros, 2) fertilizantes de liberacin lenta, 3) inhibidores de la nitrificacin, 4) inhibidores de la ureasa.

En 1999 se utilizaron en el mundo 430 millones de toneladas de fertilizantes, de los cuales, slo el 0,15% correspondi a los de liberacin lenta, y adems, se utilizaron preferentemente en mercados no agrcolas, como por ejemplo, hogares y jardines (25%), cspedes (35%) y viveros profesionales. Slo el 8% se us en agricultura tradicional. 16

La causa principal de tan baja participacin de los fertilizantes especiales se debi a su alto precio. Los fertilizantes mejorados, de liberacin lenta o productos revestidos con polmeros son entre 4 y 12 veces ms caros que los productos solubles comunes. Por esta razn, solo los cultivos de alto valor admiten su uso sin un impacto importante en el costo de produccin. Es importante notar, sin embargo, que las tecnologas se abaratan con el tiempo, y estos supuestos pueden no ser relevantes para algunos cultivos en pocos aos. (Melgar, 2005)

2.1. Los fertilizantes mejorados.

Siguiendo el concepto del fertilizante ideal, stos demoran la entrega de los nutrientes mediante algn mecanismo. Segn la definicin de la FAO (2002), los fertilizantes de liberacin controlada o lenta4 contienen el nutriente (normalmente nitrgeno) en una forma que despus de la aplicacin demora significativamente ms tiempo su disponibilidad para la absorcin de la planta que un fertilizante comn. Este efecto se logra cubriendo un fertilizante comn (nitrgeno o NPK) con azufre o con un material (semipermeable) polmero, o por formulaciones qumicas especiales compuestas de nitrgeno.

Fertilizantes de liberacin controlada o lenta (fig.4) (Melgar, 2005)

Los inhibidores de nitrificacin y de ureasa, en cambio, son ms econmicos para su uso en la agricultura en general. Define la FAO (2002) a los inhibidores de4

No hay diferenciacin oficial entre fertilizantes de liberacin lenta y fertilizantes de liberacin

controlada. Sin embargo, comnmente los productos nitrogenados, microbiolgicamente descompuestos, tales como formaldehdos de urea, son referidos a fertilizantes de liberacin lenta y los productos encapsulados o recubiertos, a fertilizantes de liberacin controlada.

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nitrificacin como compuestos que, cuando son agregados a los fertilizantes nitrogenados en forma de amonaco, retrasan la transformacin de los iones del amonaco (NH4+), retenidos por el complejo de adsorcin, a nitritos y posteriormente a nitratos (NO3-), a travs de la actividad bacteriana del suelo; de este modo se previene la lixiviacin del nitrato no absorbido inmediatamente por el cultivo. Los inhibidores de ureasa son aquellos que reducen la transformacin del NH4+ de la urea a amonaco por alrededor de 10 a 12 das; de este modo se previenen, o se reducen, las prdidas por evaporacin de amonaco en el aire cuando el tiempo permanece seco o la urea no puede ser incorporada en el suelo inmediatamente despus de la aplicacin (FAO, 2002). Los fertilizantes con inhibidores de la nitrificacin o de la ureasa se denominan como fertilizantes estabilizados. En contraste con los fertilizantes de liberacin controlada, estos aditivos de los fertilizantes se utilizan casi exclusivamente en cultivos agrcolas tradicionales. An cuando su uso es mucho ms rentable y econmico para los productores comparados con los fertilizantes de liberacin controlada, su uso ha sido hasta ahora limitado a cultivos de races someras poco profundas y bajo condiciones climticas especiales que favorecen las prdidas por lixiviacin del N del fertilizante. (Melgar, 2005) El incremento del precio de estos productos se compensa por las ventajas adicionales si se compara con el costo de las alternativas, o sea, de los fertilizantes tradicionales. No obstante, estos inhibidores de procesos biolgicos del ciclo del N no han sido muy adoptados por varios factores, entre ellos se mencionan, la adopcin de aplicaciones divididas, fertilizantes tradicionales relativamente baratos, respuestas inconsistentes y escasa preocupacin ambiental.

2.2. Estrategias.

En principio, es posible establecer dos conceptos bsicos para mejorar la eficiencia del uso de los fertilizantes; uno es utilizar fertilizantes diferentes, como los fertilizantes mejorados; el otro es utilizar los fertilizantes solubles estndares de un mejor modo. Estas opciones se describen como fertilizantes mejorados y como fertilizacin mejorada. La tabla 1 compara ambas estrategias.

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Estrategias principales para mejorar la eficiencia en el uso de los nutrientes (tabla 1) (Melgar, 2005)

La estrategia de producto se basa en reducir el nmero de fertilizaciones, o an mejor, realizar una sola aplicacin, cumpliendo con la finalidad de los fertilizantes mejorados que es, aumentar la eficiencia en el uso del fertilizante disminuyendo las prdidas de los nutrientes desde la incorporacin al suelo hasta la absorcin por el cultivo. La estrategia de manejo se basa en realizar fertilizaciones en dosis divididas siempre que sea necesario y posible.

Ventajas y desventajas de la estrategia de producto y la estrategia de manejo (tabla 2) (Melgar, 2005)

Si se desea realizar una nica fertilizacin se debe decidir la dosis correcta a la siembra. Esto es una tarea difcil, ya que la oferta de N en el suelo tiene una gran variabilidad espacial y temporal, es decir, que puede cambiar ao a ao, lote a lote y an dentro de un mismo potrero; como se explica en el siguiente captulo de diagnsticos para evaluar la fertilizacin nitrogenada.

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Por otra parte, puede optarse por un manejo controlado en la liberacin de los nutrientes de acuerdo a la demanda mediante la aplicacin dividida de las dosis de N. (fig.5)

Estrategia de manejo: fertilizaciones divididas (fig.5) (Melgar, 2005)

3. FERTILIZACIN EN EL CULTIVO DE TRIGO3.1. Bases fisiolgicas.

El rendimiento de un cultivo de trigo es el resultado de la interaccin de una serie de factores abiticos (fertilidad fsica y qumica del suelo, radiacin, temperatura, precipitaciones, etc.), y biticos (plagas, enfermedades, malezas) con el genotipo y la estructura del cultivo. La interaccin entre estos factores no es lineal ni aditiva, sino que hay retroalimentacin entre ellos, de modo que la alteracin de uno de estos factores modificar el equilibrio, aunque no necesariamente en la forma e intensidad buscada. (Miguez, 2005) El rendimiento puede considerarse como el producto entre dos componentes: el nmero de granos por unidad de superficie y el peso por grano (o peso de mil granos / 1000). Siendo el primero el que mejor explicara la variabilidad de los rendimientos. Como estos componentes se definen en distinto momento (fig.6), la distincin entre ellos permite considerar el efecto del ambiente en cada componente por separado; el

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nmero de granos/m2 se define al inicio del llenado del grano y el peso por grano al finalizar el perodo de llenado. (Abbate, 2005)

Esquema mostrando las etapas crticas en la determinacin del rendimiento a lo largo del ciclo del cultivo de trigo. Las curvas muestran la evolucin del peso seco de las espigas (con y sin grano) para un cultivo con buena disponibilidad de agua y nutrientes. (fig.6) (Abbate, 2005)

La primera etapa comienza con la emergencia, abarca el macollaje y hasta aproximadamente la mitad de la encaazn, siendo el suceso ms importante la expansin del rea foliar. Si bien el rea foliar suele aumentar hasta 10-15 das antes de floracin, al final de esta primera etapa es de esperar que el cultivo posea suficiente rea foliar como para cubrir totalmente el suelo e interceptar la mayor parte de radiacin solar disponible. La segunda etapa corresponde al perodo de crecimiento de espigas y finaliza con el inicio del llenado de granos, quedando determinado el nmero de granos por unidad de superficie. La tercera etapa es la del llenado de los granos, en la que los mismos incrementan su peso. Comienza pocos das despus de la floracin y dura hasta alcanzar la madurez, quedando determinado as el peso por grano y consecuentemente el rendimiento.

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Por otra parte, como explica Abbate (2005), la tasa de crecimiento de las espigas depende directamente de la tasa de crecimiento del cultivo durante esta etapa. A su vez, en condiciones de crecimiento potenciales, la tasa de crecimiento del cultivo es el resultado de la cantidad de radiacin que llega al cultivo y del rea foliar que el cultivo disponga para interceptarla. Para alcanzar el nmero de granos potenciales un cultivo deber generar durante la etapa de expansin de rea foliar (primera etapa) suficiente follaje como para interceptar toda (ms del 90%) la radiacin incidente durante el perodo de crecimiento de las espigas (segunda etapa). As es que el cultivo aumentar el nmero de granos/m2 al aumentar la radiacin recibida durante el perodo de crecimiento de las espigas. Como vemos en la figura 7, la definicin del nmero de granos se produce a lo largo de distintas etapas del cultivo y, fundamentalmente en la etapa reproductiva, aunque no todas estas etapas tienen la misma importancia relativa, ya que existe un perodo crtico para la definicin de dicho componente del rinde. Este perodo tiene un lapso que media desde 20 das antes de floracin hasta 10 das post-floracin. (Miralles, 2004) Sin embargo, Abbate (2005) seala que se debe tener presente que el perodo ms crtico para la determinacin del rendimiento puede variar entre condiciones de manejo, aos y localidades.

Esquema del ciclo ontognico del cultivo de trigo, correlacionado con los componentes que generan el rendimiento. (fig.7) (adaptado de Miralles, 2004)

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En el perodo crtico se define el nmero de macollos que finalmente llegarn a producir espigas, estableciendo el nmero de espigas/m2; y se define tambin el nmero de primordios florales que sobrevivirn dentro de cada una de las espiguillas, dando como resultado el nmero de flores frtiles a floracin, las que luego del cuaje sern establecidas como granos. Abbate (2005) explica que las limitaciones de nitrgeno tienen poco efecto sobre el llenado de los granos afectando el rendimiento principalmente a travs del nmero de granos/m2. La baja disponibilidad de nutrientes reduce la intercepcin de la radiacin y su eficiencia de uso, afectando la capacidad fotosinttica del cultivo. Si esta situacin se mantiene durante el perodo de crecimiento de las espigas, el nmero de granos/m2 se ver afectado debido a la disminucin de la tasa de crecimiento del cultivo. Las deficiencias de nitrgeno no slo reducen el nmero de granos a travs de un menor peso seco de las espigas, sino que adems afectan la fertilidad de las espigas. Para que el rendimiento no resulte limitado, el cultivo deber absorber, hasta el inicio del perodo de crecimiento de las espigas, suficiente cantidad de nutriente como para lograr el rea foliar que le permita interceptar toda la radiacin disponible. Posteriormente, el cultivo deber absorber suficiente nutriente como para mantener la mxima tasa de crecimiento que permita la radiacin disponible. Alta disponibilidad hdrica y de nutrientes desde estados tempranos, pueden favorecer un crecimiento inicial excesivo, el cual no solo no sern ventajosas desde el punto de vista del aprovechamiento de la radiacin, sino que pueden predisponer el vuelco del cultivo y el lavado del nitrgeno de los horizontes de suelo explorados por las races. Por otra parte, segn el autor, a una disponibilidad de nitrgeno dada, existe una relacin inversa entre el porcentaje de nitrgeno (o protena) del grano y el rendimiento. En ambientes en que el rendimiento se asocia ms con el nmero de granos que con el peso por grano, es de esperar que el contenido proteico del grano se relacione ms con las condiciones de crecimiento hasta el inicio del llenado, que con las condiciones durante el llenado de los granos. Sea cual fuere el caso, la relacin protena vs. rendimiento podra modificarse manejando el nitrgeno absorbido por el cultivo. Generalmente, la fertilizacin nitrogenada, particularmente si es tarda, aumenta ms el nitrgeno absorbido por el cultivo que el nmero de granos/m2, mejorando el contenido proteico del grano. No obstante, altos porcentajes proteicos elevan los requerimientos de nitrgeno (kg. de nitrgeno absorbido por kg. de rendimiento). As, existe una situacin de compromiso entre bajos requerimientos (alta eficiencia de uso de nitrgeno) vs. alta 23

concentracin de nitrgeno en el grano. La solucin de esta situacin de compromiso escapa al mbito de la fisiologa. En cuanto al uso de fungicidas, Miralles (2004) seala que la reduccin del aparato fotosinttico debido a enfermedades foliares disminuir la cantidad de granos que el cultivo puede producir arrastrando inevitablemente a un menor rendimiento ya que la disminucin en el nmero de granos difcilmente pueda ser compensada por el aumento en el peso de los mismos, pero esta remocin de hojas (y de nitrgeno) que involucra la defoliacin y las enfermedades foliares no reducen el porcentaje de protena del grano. (Abbate, 2005)

3.2. Requerimientos nutricionales.

La tabla 3 muestra los requerimientos nutricionales del cultivo de trigo, en trminos de kgs. de nutriente absorbidos para producir una tonelada de grano, y el ndice de cosecha, que es la proporcin del total de nutriente absorbido que se destina a grano. A modo de ejemplo, se indican los requerimientos y extraccin en grano para un rendimiento de 5000 kg/ha.

Requerimientos nutricionales del cultivo de trigo. (tabla 3) (adaptado de INPOFOS)

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3.3. Mtodos de diagnstico para evaluar nutricin nitrogenada.

Garca (2004) menciona que entre los principales mtodos de diagnstico para la fertilizacin nitrogenada de trigo en nuestro pas se encuentran: 1) los balances de N simplificados, 2) la evaluacin de N disponible en pre-siembra, 3) los anlisis de planta, y 4) los modelos de simulacin agronmica (MSA), como el modelo de prediccin CERES que una vez calibrado para una zona permite hacer un uso ms eficiente del N del suelo y el N aplicado; ya que integra los factores de suelo, clima y manejo que afectan la dinmica del N y el crecimiento y rendimiento del cultivo. (Salvagiotti et al, 2003) Dentro de los diagnsticos de fertilizacin nitrogenada en base a los anlisis de planta podemos mencionar: a. a la determinacin de N total por Kjeldahl, que es una herramienta que no ha tenido gran adopcin debido a que la metodologa que utiliza para su determinacin requiere de varios pasos (secado, molido, digestin, destilacin y titulado) lo cual demora la obtencin de los resultados. Generalmente se hace a fin de macollaje, y a partir de este momento comienza la etapa de mayor tasa de crecimiento y absorcin de N por el cultivo, por lo que la toma de decisiones debe ser gil, y para esto es necesario que la informacin llegue al tcnico asesor en forma rpida. b. a la metodologa NIRS, que tcnicos del INIA Uruguay calibraron con el anlisis convencional por Kjeldahl, lo que habilita el uso de esta nueva herramienta para la determinacin rpida y precisa del contenido de N total en plantas de trigo secadas a 60C y molidas, y establecieron un valor crtico de N total en planta a fin de macollaje de 3,1%-3,6% para rendimientos medios a altos (2500-4500 kgs/ha). (Morn, et.al., 2002) c. a la concentracin de nitratos en la base de los seudotallos de trigo, que numerosos trabajos muestran como buen estimador de la nutricin nitrogenada del cultivo, y surgen como una alternativa de diagnstico promisoria, ya que tienen la ventaja de integrar los efectos del suelo y de los factores ambientales sobre dicha nutricin en el perodo siembra-macollaje.

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Para el sudeste bonaerense Strada et.al. (2000) determinaron umbrales de concentracin de NO3- de 7900, 4800 y 2500 ppm. para obtener 93, 95 y 94% del rendimiento mximo en doble arruga (DA), primordio de gluma (PG) y espiguilla terminal (ET), respectivamente. Los umbrales mencionados, fueron determinados sobre muestras secas y molidas (base seca, BS) por el mtodo del cido fenoldisulfnico, el que posee la desventaja de requerir el envo de las muestras al laboratorio y de dos das o ms para la realizacin de los anlisis. Una posible alternativa a la determinacin del contenido de NO3- en BS es la determinacin del contenido de nitratos en el jugo de la base de los tallos (JBT) obtenido por presin del material vegetal fresco. La cuantificacin del contenido de nitratos en el JBT se puede realizar con bandas reactivas especficas en un reflectmetro porttil, como el Nitracheck 404, lo que brinda una lectura rpida y directa de la concentracin de nitratos. No obstante, se dispone de muy poca informacin acerca de la existencia de una relacin entre los mtodos de BS y JBT. Tcnicos de la Unidad Integrada FCA-INTA Balcarce (Echeverra et.al., 2000) obtuvieron resultados que impiden transformar los valores de un mtodo en otro, y de esta forma deben definirse umbrales especficos para cada mtodo. En el mtodo de JBT el extracto, a veces mal llamado savia, est compuesto por lquido apoplsmico, savia, citosol y lquido vacuolar, siendo este ltimo, el componente ms importante. La concentracin de nitratos en el JBT puede variar con el estado hdrico del cultivo, lo que podra afectar la relacin entre las determinaciones en BS y JBT (Echeverra, et.al., 2000). Tcnicos de la EEA Oliveros del INTA (Castellarn et.al., 1999) trabajaron para calibrar la metodologa de JBT y lograron los siguientes resultados que se muestran en la fig.8.

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Relacin entre la concentracin de NO3- en seudotallos y el rendimiento. (fig.8) (Castellarn, et.al., 1999)

A su vez, determinaron que el estado fenolgico que registr la mayor sensibilidad como indicador de la nutricin nitrogenada del cultivo es el de principios de macollaje de 3 a 5 hojas, correspondiendo al estado 2 en la escala de Feekes. (Ver anexo) Y que, el momento oportuno para la determinacin, es en las primeras horas de la maana y hasta no ms de las 10 hs., ya que la concentracin de NO3- vara a lo largo del da. Sin embargo, Barbieri et.al. (2004) determinaron que esta metodologa de diagnstico es sensible para detectar sitios con diferente disponibilidad de N, pero no permite decidir la necesidad de fertilizacin, dado que un aumento en los umbrales de suficiencia no se relaciona con un incremento del rendimiento; ya que al relacionar el contenido de NO3- en seudotallos con el rendimiento, mediante el ajuste de un modelo lineal meseta, establecieron umbrales muy distintos de 6000 ppm y 3200 ppm para las campaas 2002 y 2003 respectivamente. d. al sistema integrado de recomendacin y diagnstico (DRIS), que es una tcnica para evaluar el anlisis foliar, y confronta las relaciones de concentracin de nutrientes con aquellas obtenidas en cultivos de rendimiento mximo (Normas DRIS), para interpretar el estado nutricional de un cultivo (Landriscini et al. 2001). Las relaciones de nutrientes se ordenan en expresiones llamadas ndices DRIS que permiten clasificar los factores de rendimiento segn su importancia relativa. Los ndices DRIS negativos indican deficiencias relativas, mientras que los positivos muestran excesos 27

respecto a los nutrientes considerados. Se calcula un ndice de Balance Nutricional (IBN) sumando los ndices (valores absolutos) y este balance mejora cuando se acerca a cero. Las principales ventajas del sistema DRIS sobre otros mtodos de anlisis de planta, es que permite realizar diagnsticos foliares independientemente de la edad, variedad y parte de la planta utilizada; por otro lado, los dficit hdricos pueden interferir significativamente sobre los resultados obtenidos. e. a los sensores remotos (teledeteccin), que permiten realizar una reflectancia espectral del cultivo que se puede correlacionar con el rendimiento, y en trigo estas determinaciones efectuadas durante el macollaje han permitido predecir las necesidades de aplicacin de N en cobertura. El mtodo consta en determinar un ndice normalizado de diferencias de vegetacin (NDVI), que estima el rendimiento potencial (sensor GreenSeeker de NTech Industries Inc.), y estimar el ndice de respuesta a N (IR) como: IR = NDVI de la franja sin limitaciones / NDVI del lote a caracterizar. La cantidad de N a aplicar se calcula a travs de un algoritmo que incluye el rendimiento potencial del lote, el IRN y el factor de eficiencia de uso de N aplicado. Esta tecnologa permite adaptarse a sistemas de aplicacin con dosis variables ya que determina el NDVI de cada rea de 1m2 (Castellarn y Pedrol, 2005). f. y, por ltimo, al ndice de verdor (IV). Diversos autores han establecido que la concentracin de nitrgeno en las hojas de las gramneas se relaciona con el contenido de clorofila de las mismas. sta, a su vez, se relaciona estrechamente con la intensidad del color verde de las hojas que puede ser determinado con medidores de clorofila, como el Minolta SPAD 502, resultando en el IV. La ventaja del IV con respecto a los mtodos tradicionales de anlisis de suelo o planta, radica en el menor esfuerzo y la rapidez con que son obtenidos los resultados. No obstante, Falotico et.al. (1999) han sealado como inconveniente que el medidor de clorofila es til para el monitoreo de la disponibilidad de nitrgeno, slo en estados de desarrollo avanzados del cultivo y que es afectado por caractersticas genticas de las variedades. Del mismo modo, tcnicos del INIA Uruguay (Morn, et.al., 2002), mostraron que la relacin entre el contenido relativo de clorofila y el contenido de N total en planta tiene una pobre asociacin, no significativa y que si bien se entiende que existe una relacin entre el color de hoja (clorofila) y el contenido de N total, existen otros factores independientes del N que afectan el color de la hoja, entre los que se puede agregar la presencia de enfermedades y plagas, y las condiciones climticas (Castellarn y Pedrol, 2005). Estos autores sealan adems, que las lecturas de SPAD no pueden predecir correctamente el exceso de N, ya 28

que no todo el N es convertido en clorofila cuando la disponibilidad de este nutriente es elevada. Finalmente, tenemos al balance de N, que es una de las metodologas ms aceptadas para cuantificar la dinmica del N en el sistema suelo-planta. Simula procesos de ganancias, prdidas y transformaciones del elemento en el sistema. De esta forma se puede determinar la cantidad de fertilizante nitrogenado requerido por el cultivo de acuerdo a la siguiente ecuacin (Castellarn y Pedrol, 2005): Nfert = [Ncult (Nmin x Emin) (Ninic x Einic)] / Efert donde: Einic, Emin y Efert son las eficiencias de uso de Ninic, Nmin y Nfert respectivamente, que han sido estimadas para Ninic entre 0,4 - 0,6; valores mucho menores que la eficiencia de absorcin de Nmin que va desde 0,6 - 0,9, ya que esta fraccin del N del suelo es liberada gradualmente durante el ciclo del cultivo. En cuanto a la eficiencia de uso del Nfert esta variar de acuerdo al sistema de produccin, la fuente nitrogenada y la tecnologa de aplicacin considerndose valores entre 0,5 0,6. El Ninic se determina en presiembra, siembra o postsiembra temprana por mtodos convencionales de laboratorio. El Nmin puede estimarse a partir de incubaciones de suelo en laboratorio o a partir del N absorbido por el cultivo en parcelas sin fertilizar. Echeverra et.al. (1994) determinaron que la incubacin de muestras de suelo por largos perodos en esas condiciones permite determinar la fraccin del nitrgeno orgnico susceptible de ser mineralizado (nitrgeno potencialmente mineralizable, N0) y la constante de mineralizacin (k). Sin embargo, la k se ve afectada por la temperatura y el contenido de agua del suelo. Por ello, para estimar la mineralizacin a campo, se requiere corregir la k por las condiciones hdricas y trmicas del perodo a evaluar. Sttudert et.al. (2000) estudiaron el modelo propuesto por Echeverra et.al. (1994) y concluyeron que, si bien es de cierta utilidad para realizar estimaciones de la cantidad de nitrgeno que sera capaz de mineralizar un suelo a partir de su pool mineralizable, presenta dificultades para ser usado independientemente de otras variables que influyen sobre la dinmica del nitrgeno en el suelo, para predecir la cantidad de ese nutriente que est efectivamente disponible para un cultivo de trigo. Y que, lograr una mejor capacidad predictiva del modelo requerira de la prediccin del efecto de corto plazo de la presencia en el sistema de material vegetal en descomposicin en funcin de su calidad, cantidad y forma fsica. Del mismo modo, Salvagiotti et.al. (2000) determinaron una amplia variacin del Nmin entre ciclos agrcolas, en el rea triguera del sur de Santa Fe, que va desde 11 hasta 157 kgs/ha de N. 29

Por tanto, esta metodologa presenta fuertes limitaciones debido: 1) a la variabilidad de los rendimientos objetivos, 2) a la variabilidad a campo del Ninic, 3) a las estimaciones del Nmin y las eficiencias de uso de cada fraccin y 4) a la baja relacin entre la cantidad de N en los residuos y el rendimiento de trigo. Como ejemplo meramente informativo, podemos mencionar que Calvio et.al. (2002) determinaron, bajo siembra directa y con antecesor soja, una dosis ptima de 150X (siendo X la cantidad de N en el suelo hasta los 60 cm. a la siembra en kg N/ha), para variedades tradicionales, y de 170-X para una variedad de germoplasma de origen francs. La metodologa de diagnstico de requerimiento de N en base al anlisis del contenido de nitratos en el suelo a la siembra o al macollaje no contempla aspectos relacionados con la calidad comercial y panadera de los granos, a pesar de que el precio del trigo se incrementa o disminuye en funcin de la concentracin de protenas. En general, para un genotipo determinado, la concentracin de protena se relaciona inversamente con el rendimiento en grano y por lo tanto, la fertilizacin de base (siembra o macollaje) debera ser mayor si se pretende incrementar los parmetros relacionados con la calidad comercial y panadera del trigo. En cultivos que no tienen restricciones hdricas, las aplicaciones de dosis crecientes de N en macollaje, permiten lograr aumentos en el rendimiento. Cuando las precipitaciones son escasas, no se determinan incrementos en el rendimiento y los contenidos de protena aumentan. Cuando las precipitaciones son adecuadas, el incremento en las dosis de nitrgeno de base, no manifiestan mejoras significativas en protena. La aplicacin de elevadas dosis de N en macollaje parecera no resultar en una adecuada estrategia de fertilizacin para mejorar los parmetros de calidad. Esto se confirma por la baja eficiencia de recuperacin de N en los granos. (Echeverra, 2006) En sntesis, las fertilizaciones nitrogenadas con altas dosis en etapas tempranas del cultivo de trigo permiten lograr elevados rendimientos, pero no son una estrategia eficiente para mejorar el contenido de protena. En ltima instancia y considerando la baja eficiencia de utilizacin de elevadas dosis nitrogenadas de base, el incremento desmedido de las mismas podra derivar en efectos adversos sobre la calidad del ambiente. (Echeverra, 2006) Una alternativa ms eficiente en el uso del N para mejorar la calidad de los granos consistira en efectuar aplicaciones de N en el estado de hoja bandera o antsis, las que

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pueden efectuarse con fertilizantes lquidos en combinacin o no con la aplicacin de funguicidas. Las experiencias mencionadas permiten concluir que las aplicaciones de N complementarias pueden servir para maximizar los rendimientos, sin cambios importantes en la calidad, o para mejorar la calidad de los granos. En el primer caso, generalmente cuando las aplicaciones de N de base fueron muy conservadoras, debern realizarse las aplicaciones en forma foliar en el estadio de hoja bandera y podrn hacerse en combinacin con funguicidas y, en el segundo, el momento ms adecuado ser en antsis. Las aplicaciones de N complementarias en antsis constituyen una estrategia eficiente para mejorar el contenido de protena y las propiedades reolgicas de las masas.

3.4. Trigos de calidad y mejora en los niveles de protena.

La produccin de trigos de calidad puede ser una estrategia interesante para acceder a nichos de mercado con sobreprecios que mejoren la rentabilidad del cultivo. En Argentina se desarrollaba una larga discusin desde haca tiempo alrededor del modo de comercializacin del trigo hasta que fue interrumpida (esperemos que parcialmente) por la intervencin que el Gobierno comenz a realizar a partir de mayo del 2006 en el mercado de trigo. En dicha discusin se planteaba si haba que seguir el modelo de aquellos pases que producen grandes cantidades excedentarias de trigo y que lo venden con una calidad uniforme y multipropsito, explotando las ventajas de la cantidad a expensas de la calidad, o bien avanzar en un proceso de segregacin de modo de separar los trigos panificables, de los correctores y los blandos, que son ms aptos para industrializacin. En este sentido, se viene trabajando en una propuesta de clasificacin no obligatoria, consensuada por distintos sectores oficiales y privados, incluso por molinos de Brasil, que es promovida por la Asociacin Argentina de Productores de Trigos (AAPROTRIGO) y el INTA, y que contempla tres clases de trigo duro: TDA 1 Superior (Trigo Duro Argentino 1 Superior): se define como integrantes de esta clase a las variedades del GRUPO 1 de Calidad con 3 bandas de protena entre 10,5%-11,5%, 11,6%-12,5% y ms de 12,5%.

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TDA 2 Especial (Trigo Duro Argentino 2 Especial): clase formada por las variedades del GRUPO 1 y 2 con las siguientes bandas de protena: 10% a 11%, 11,1% a 12% y ms de 12%. TDA 3 Standard (Trigo Duro Argentino 3 Standard): clase integrada por las variedades del GRUPO 3 con dos bandas de protena: 10%-11% y ms 11%. (Cuniberti, 2001) Estas clases a su vez se agrupan en 3 regiones: Norte, Sudeste y Sudoeste. El sistema de clasificacin por Grupos de Calidad y Bandas de Protena permite que las caractersticas industriales de cada clase estn dadas por las variedades y el promedio de protena de cada banda; de modo de tener trigos clase TDA1, TDA2 y TDA3 con 2 o 3 niveles de protena cada una. Teniendo en cuenta la calidad gentica se realiz la categorizacin de las variedades en tres Grupos de Calidad (tabla 4), siendo ste un paso muy importante para el pas en el camino hacia la clasificacin de su produccin triguera. Los parmetros de calidad de difcil medicin como alveogramas, farinogramas, etc. estaran contenidos en la variedad, por lo tanto, para realizar una correcta clasificacin, no es necesario conocer ms que la variedad y la protena. Con esa informacin se debe acopiar por grupos de calidad, ya que las variedades que corresponden a cada grupo tienen propiedades funcionales homogneas o semejantes desde el punto de vista de calidad industrial. (Cuniberti, 2001)

Calidad industrial de variedades de trigo pan. (tabla 4) (Categorizacin realizada por el Comit de Cereales de Invierno de la Comisin Nacional de Semillas INASE, Abril 2006).Grupo 1Trigos Correctores Panificacin Industrial

Grupo 2Trigos Panificacin Tradicional (+8 horas de fermentacin)

Grupo 3Trigos para Panificacin Directa (-8 horas de fermentacin)

VARIEDADES ACA 302 ACA 315(06) ACA304(04) BIOINTA 1001(05) BIOINTA 1004(06)

CICLO IL IL IL C C

VARIEDADES ACA 223 ACA 303 ACA 901(06) ACA601 ACA801

CICLO L IL C I C

VARIEDADES BAGUETTE 10 BAGUETTE 19 (05) BIOINTA 2003(06) BIOINTA 3004(06) BUCK AGUAR(04)

CICLO IC IC I L I

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BIOINTA BON 2001 BIOINTA3000 BUCK 75 ANIVERSARIO(05) BUCK ARRIERO BUCK BIGUA BUCK BRASIL BUCK EXP 240689(06) BUCK GUAPO BUCK MALEVO(06) BUCK MEJORPAN(04) BUCK NORTEO(06) BUCK PANADERO BUCK PONCHO BUCK PRONTO BUCK RANQUEL(06) BUCK SUREO BUCK YATASTO CAUDILLO COOPERACION LIQUEN KLEIN JABAL KLEIN PROTEO KLEIN SAGITARIO KLEIN ZORRO(06) PROINTA MOLINERO RELM INIA CONDOR(05) RELM INIA TORCAZA(05)

I L C L C C C L L IC L I I C IL L I L L I IC L C I IC L

ACIENDA(04) ADM CRONOX(05) ADM ONIX(04) BAGUETTE PREMIUM 11(04) BAGUETTE PREMIUM 13 BIOINTA 1000 BIOINTA 1002(05) BIOINTA 1003(05) BIOINTA 2002(06) BIOINTA 3003(05) BUCK MATACO BUCK CHACARERO(05) BUCK CHARRUA BUCK GUATIMOZIN BUCK PINGO KLEIN CAPRICORNIO(04) KLEIN CASTOR(05) KLEIN ESCORPION KLEIN ESCUDO KLEIN FLECHA KLEIN TAURO(05) PROINTA GAUCHO PROINTA GRANAR RELM CENTINELA(06) RELM SIRIRI(06) RELM GREINA RELM INIA CHURRINCHE RELM INIA TIJETERA RELM ZORZAL(04) SURSEM NOGAL(06)

I IC IC IC C C C C I L I I L L C L C I I C C C C C C C IC IL C I

KLEIN CHAJ KLEIN GAVILN(04)

C I

TUC GRANIVO (NOA)

REFERENCIAS: CICLOS: C: CORTO I: INTERMEDIO IC: INTERMEDIO/CORTO IL: INTERMEDIO/LARGO L: LARGO (04) Ingres en RET 2004 (05) Ingres en RET 2005, datos del Criador (06) Ingres en RET 2006, datos del Criador (NOA) Trigo sin Categorizar

Volviendo al tema calidad, para definir sta, es necesario ubicarnos en algn eslabn de la cadena agroalimentaria del trigo. Desde esta perspectiva, la calidad es la capacidad que tiene el producto de satisfacer las necesidades de los consumidores o usuarios del mismo. Para el productor agropecuario, que es el eslabn primario de la cadena y objeto de inters de este ensayo, un trigo de calidad ser aquel que le permita alcanzar altos rendimientos y mayores mrgenes de ganancia. Para la industria molinera, las propiedades consideradas sern por ejemplo, rendimiento en la molienda, peso de 1000 granos, cenizas en grano entero, el color de la harina, etc. Desde el punto de vista de la calidad panadera, los atributos ms importantes a tener en cuenta son el contenido de 33

protenas del grano, la cantidad y calidad del gluten, las propiedades reolgicas de la masa medidas por el alvegrafo y faringrafo (estabilidad), y el ensayo de panificacin. (Darwich, 2005) Dentro de las diferentes regiones trigueras argentinas, la subregin triguera IV se ha caracterizado tradicionalmente por obtener los mejores valores en los parmetros de calidad industrial antes mencionados. No obstante, en los ltimos cinco aos, el incremento en el uso agrcola de los suelos, el aumento de los rendimientos y las condiciones climticas que lo favorecieron, produjeron un deterioro en el porcentaje de gluten y protena de los granos, as como en la estabilidad de las harinas (tabla 5).

Evolucin del rendimiento y de los parmetros asociados a calidad industrial para los trigos de la subregin IV. (tabla 5) (Darwich, 2005)

Darwich (2005) seala que para obtener un diferencial de precio en la comercializacin del trigo pan, es necesario contar con granos que posean un contenido de gluten hmedo superior al 28-30% y porcentajes de protena superiores al 12,0%. Para lograr estos estndares de calidad es necesario seleccionar las variedades con mejor aptitud panadera e implementar un plan de fertilizacin en funcin de las metas prefijadas. Por otro lado, para que la produccin sea rentable para el productor, el nivel de rendimiento debe mantenerse sobre la media zonal. El manejo diferencial de la fertilizacin nitrogenada, especialmente en lo relacionado al momento, dosis y fuente utilizada, ha permitido lograr aumentos de protena y gluten en harina, los cuales posibilitaron obtener cosechas de trigo con calidad panadera superior a la media zonal. Las tablas 6 y 7 muestran diferencias importantes en el rendimiento y la calidad de los granos (% de gluten y protena) en los lotes bajo la modalidad Convenio para calidad respecto a la produccin media de la zona (tabla 8).

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Resultados de lotes Convenios Premium para algunas zonas en la campaa 03/04. (tabla 6) (Darwich, 2005)

Resultados de lotes Convenios Premium y calidad de los embarques realizados en Pto. Quequn y Baha Blanca en la campaa 04/05. (tabla 7) (Darwich, 2005)

Calidad de embarques en Pto. Quequn de Enero a Mayo de 2004. (tabla 8) (Darwich, 2005)

- Algunas ltimas consideraciones.

El manejo de la cosecha es muchas veces subestimado por algunos productores y puede conducir a un retroceso de la calidad si no es atendido con eficiencia. Hay casos en los que se ha alcanzado un excelente nivel de protena y otros atributos de calidad a la madurez fisiolgica y, sin embargo, demoras en la cosecha conducen a disminuciones de peso hectoltrico, ya que el grano respira y consume carbohidratos en el proceso.

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Hay casos en los que se busca alcanzar determinada humedad comercial por lo que se demora la cosecha y se corren riesgos de disminucin de calidad por este factor. Tambin aumenta el riesgo de que se ocasionen precipitaciones, que son frecuentes en la poca de cosecha, demorando y agravando aun ms el efecto. Por otro lado, estas demoras afectan subsecuentemente el rendimiento potencial de la soja de 2da., al atrasar la fecha de siembra.

Por todo lo antes expuesto, es que se considera necesario seguir analizando algunas de estas cuestiones, las que se plantean como objetivos del ensayo en el siguiente captulo.

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MATERIALES Y MTODOS

1. OBJETIVOSEl marco terico desarrollado en el captulo anterior que hace mencin al nitrgeno, a los fertilizantes y su estrategia de utilizacin, a la fertilizacin en trigo, y especficamente, a las bases fisiolgicas en cuanto a la limitacin de nutrientes, a los mtodos de diagnstico para evaluar la nutricin nitrogenada y a la obtencin de trigos de calidad mejorando porcentaje de protena y gluten nos permite plantear los siguientes objetivos para este ensayo: -1, ensayar diferentes estrategias de fertilizacin nitrogenada foliar y al suelo, y su interaccin con la aplicacin de un fungicida, sobre un cultivo de trigo con fertilizacin fosfatada de base y en labranza convencional, para evaluar los distintos rendimientos y el porcentaje de gluten y protena en grano; -2, continuar evaluando la concentracin de nitratos en los seudotallos del cultivo de trigo como mtodo de diagnstico para evaluar la nutricin nitrogenada; -3, y determinar el margen bruto de cada tratamiento para evaluar qu estrategia sera la ms rentable.

2. DESARROLLOEl ensayo se llev a cabo en la estancia La Madrugada situada sobre la Ruta Nacional N3 en el km. 242 de la localidad de Cachar, Partido de Azul, Provincia de Buenos Aires. Se realiz sobre un lote comercial de produccin en el que se demarcaron las parcelas de los distintos tratamientos. Las mismas eran de 2,10 mts. de ancho por 9,52 mts. de largo, es decir, de 20 m2. Se hicieron diez (10) tratamientos con cuatro (4) repeticiones cada uno, es decir, que se necesitaron un total de 40 parcelas o unidades experimentales. Se ubic el ensayo de modo que haya la menor variabilidad posible en cuanto a micro-relieves, etc. dentro de cada bloque. Se utiliz el diseo en bloques completos aleatorizados por considerrselo el ms apropiado para evaluar el ensayo. Es decir, que se asignaron los tratamientos en forma completamente aleatoria a las unidades experimentales dentro de cada bloque. Por tanto,

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haba 4 bloques y 10 unidades experimentales dentro de cada bloque. Este diseo mejora la precisin en la comparacin de las medias de los tratamientos al eliminar la variabilidad entre bloques, si existe, del error experimental. Los tratamientos evaluados fueron: 1) Testigo absoluto 2) UAN solo (a razn de 50 unidades de N/Ha) 3) Entec 26 (77%) + UAN (23%) (a razn de 50 unidades de N/Ha) 4) Entec 26 (77%) + UAN (23%) (a razn de 30 unidades de N/Ha) 5) Nitrofoska foliar polvo soluble (2 Kgs/Ha) + Nutrimix (0,5 Kgs/Ha) 6) Uan (a razn de 20 unidades de N/Ha) + Nitrofoska foliar p.s. (2 Kgs/Ha) + Nutrimix (0,5 Kgs/Ha) 7) Daimon 1 (20 Lts/Ha) 8) Uan (a razn de 20 unidades de N/Ha) + Nitrofoska foliar p.s. (2 Kgs/Ha) + Nutrimix (0,5 Kgs/Ha) + Opera 9) Entec 26 (77%) + UAN (23%) (a razn de 50 unidades de N/Ha) + Opera 10) Entec 26 (77%) + UAN (23%) (a razn de 30 unidades de N/Ha) + Opera

Las aplicaciones de Entec 26 y de Uan se realizaron cuando la planta tena de 2 a 3 hojas expandidas (Zadoks 12-13). El resto de los tratamientos, es decir, los fertilizantes foliares y el fungicida, se aplicaron en hoja bandera (Zadocks 39). Los mismos se hicieron con una mochila de pulverizacin que distribuy uniformemente el caldo asperjado. - Cronograma de tareas: 25/5/06 Se labr el suelo con una rastra de discos doble accin desencontrada en condiciones de humedad edfica ptimas. 2/7/06 Se labr el suelo con una rastra de discos doble accin desencontrada con rastra de dientes y rolos desterronadotes de 3 cuerpos en condiciones de humedad edfica ptimas logrando una adecuada cama de siembra. 3/7/06 Se sembr con una sembradora TANZI 4350 a razn de 145 kgs/ha de semilla variedad ACA 601 y de 105 kgs/ha de superfosfato triple de calcio. La distancia entre surcos fue de 191 mm. 5/7/06 Se realiz una pulverizacin pre-emergente con 100 cc/ha de Dicamba Zamba (que es sal dimetilamina del cido 2-metoxi-3,6-diclorobenzoico al 57,8% y equivale a 38

480 grs/lt del cido dicamba) y 8 grs/ha de Ajax 50 polvo soluble (que es metsulfurn metil al 50% p/v) (metil 2 - ((((4 - metoxi - 6 - metil- 1,3, - triazin - 2 - II ) amino) carbamoil) amino) sulfonil) benzoato) 13/7/06 Se aplic Entec 26, Uan y la mezcla Entec 26 (77%) y Uan (23%) de los tratamientos 2,3,4,6,8,9 y 10. (figuras 9 y 10) 14/9/06 Se midi nitratos (NO3-) en jugo de base de tallos como una herramienta ms de diagnstico y evaluacin de la nutricin nitrogenada del cultivo. (fig. 11,12,13 y 14) 13/10/06 Se aplicaron los fertilizantes Nitrofoska foliar, Nutrimix, Daimon y el fungicida Opera de los tratamientos 5,6,7,8,9 y 10. (fig. 15,16,17 y 18) Para el fungicida se utiliz la dosis de marbete, es decir, 1 lt/Ha.

Aplicacin en 2-3 hojas expandidas. (Zadoks 13) (figuras 9 y 10)

Medicin de nitratos (NO3-) en jugo de base de tallos. (figuras 11,12,13 y 14)

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22/12/06 Se recolectaron las plantas de una superficie equivalente al 10% de la parcela o unidad experimental, es decir, de una unidad de muestreo u observacional de 2m2; ya que el ensayo contaba con parcelas adyacentes con distintos tratamientos y a fin de no medir material con superposicin. Se utilizaron 4 varillas atadas entre s, de modo de minimizar errores, que formaron un rectngulo de 95,5 cm. de ancho y 209,5 cm. de largo. Las muestras se embolsaron correctamente rotuladas. (figuras 19 y 20) 1924/2/2007 Finalmente se trillaron las espigas de trigo con una mquina elctrica destinada para tal fin, obteniendo as las muestras de granos. (fig.21)

Aplicacin en hoja bandera (Zadocks 39) (figuras 15, 16, 17 y 18)

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Recoleccin de las espigas de la unidad de muestreo en la parcela. (figuras 19 y 20)

Trilla de espigas de trigo. (fig.21)

- Descripciones de los productos utilizados en el ensayo:

- Entec26 es un fertilizante granulado que contiene la molcula 3,4-dimetil pirazol fosfato (DMPP) (fig.22) que es inhibidora de la nitrificacin, de modo que intenta conservar el nitrgeno en forma amoniacal por ms tiempo en el suelo y as reducir la lixiviacin de nitratos y controlar la acumulacin de los mismos en el vegetal. (fig. 23) Dichos efectos

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permitiran lograr un importante aumento en la calidad y rendimiento de las cosechas, adems de reducir el nmero de aplicaciones. (Compo) Su composicin es: Nitrgeno (N): 26% (7,5% ntrico; 18,5% amoniacal, con tecnologa ENTEC) Azufre (SO3): 32%

Molcula 3,4-dimetil pirazol fosfato (DMPP) (fig.22) (Compo)

Mecanismo de accin del Entec26. (fig. 23) (Compo)

- Sol UAN es un fertilizante lquido, una solucin, del que pueden describirse como ventajas, que posee disponibilidad inmediata de nitrgeno para el cultivo (nitratos y amonio) y disponibilidad no inmediata (ureica) al encontrarse el nitrgeno bajo diferentes formas qumicas. (Petrobras) Su composicin es: Nitrgeno (N): 26%

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- Nitrofoska foliar polvo soluble es un fertilizante foliar lquido que incluye macro y microelementos de elevada eficiencia de asimilacin y accin por va foliar. (Compo) Su composicin es: Nitrgeno (N): 25% Fsforo (P2O5): 10% Potasio (K2O): 17,5% Magnesio (MgO): 1,57% Hierro (Fe)*: 400 mg/kg Zinc (Zn)*: 400 mg/kg Manganeso (Mn)*: 300 mg/kg Molibdeno (Mo): 5 mg/kg Boro (B): 150 mg/kg Cobre (Cu)*: 150 mg/kg

- Nutrimix es un fertilizante foliar formulado como polvo soluble, especialmente preparado para el aporte de azufre, nitrgeno y micro nutrientes en los estados crticos de los cultivos extensivos. (Compo) Su composicin es: Nitrgeno (N): 10.00 Azufre (S): 15.00% Cobre (Cu): 3.00 Manganeso (Mn): 4.00% Molibdeno (Mo): 0.04% Zinc (Zn): 3.00%

- Daimon 1 es un fertilizante foliar de base nitrogenada, formulado conjuntamente con macro y micronutrientes, hormonas de crecimiento, cidos orgnicos y tensioactivos adherentes, generando una formulacin especial lista para usar en forma pura o diluida en agua. (Technidea)

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Su composicin es:

Nitrgeno 20.5% Azufre 0.016% Molibdeno 0.011% Manganeso 0.1% Boro 0.01% Hierro 0.02% Zinc 0.09%

- Opera es un fungicida sistmico para el control de enfermedades foliares en el cultivo de trigo; tiene efecto preventivo, curativo y erradicante. La base del control de Opera est en la combinacin de sus principios activos, pyraclostrobin (Metil-N[[[1-(4clorofenil)pirazol-3-il]oxi}-o-tolil]-N-metoxicarbamato) al 13,3% p/v ms

epoxiconazole ((2RS, 3SR)-3-(2 clorofenil)-2-(4-fluorofenil)2-[(1H-1,2,4,-triazol-1y1)metil]oxirane) al 5% p/v. El pyraclostrobin es una estrobilurina de ltima generacin que posee rapidez de accin, eficacia y amplio espectro de control sobre patgenos pertenecientes a las clases de Ascomicetos, Basidiomicetos, Deuteromicetos y Oomicetos. Posee accin prolongada. Pyraclostrobin posee tambin efectos adicionales sobre el rendimiento debido a sus efectos fisiolgicos en la planta que intervienen en el proceso de formacin de los granos y en el rendimiento. Opera contiene tambin epoxiconazole, un triazol de la familia de los inhibidores del ergosterol (IBE) con accin sistmica y de larga residualidad, la combinacin permite disminuir el riesgo de desarrollo de resistencia de los fungicidas con igual modo de accin que las estrobilurinas y contribuye al control fngico. (Basf)

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ANLISIS ESTADSTICOCuando el material experimental a analizar estadsticamente es heterogneo, como lo es en este caso las parcelas de trigo, el diseo completamente aleatorizado (DCA) puede no ser el ms apropiado, ya que la variabilidad del error puede ser muy grande y no permitir detectar diferencias importantes entre tratamientos. De modo que se utiliz el diseo en bloques completos aleatorizados ya que este mejora la comparacin de las medias de los tratamientos. Se utiliz para el anlisis el software Statistix version 8.1.

El modelo matemtico que se utiliz para analizar el ensayo es el siguiente: Yij = U + Ti + Bj + Eij i = 1,,t j = 1,,r

donde: Yij es la respuesta correspondiente al j-simo bloque y el tratamiento i-simo, U es el promedio general si no se hubiese aplicado ningn tratamiento, Ti es el efecto del tratamiento i, Bj es el efecto del j-simo bloque, Eij es el error aleatorio correspondiente al j-simo bloque y al tratamiento isimo, y t es el nmero de tratamientos y r el nmero de bloques (repeticiones).

Y como los tratamientos fueron elegidos en forma aleatoria de toda la poblacin de tratamientos, y no ex profeso se trata de un modelo de efectos aleatorios e interesa saber la variabilidad, si existe, entre los tratamientos; de modo que se plantea como hiptesis: H0 = que no hay diferencias en la variabilidad de los tratamientos H1 = hay diferencias en la variabilidad de los tratamientos La metodologa de anlisis a utilizar es el Anlisis de Varianza : ADEVA (en ingls, Anlisis of Variance, ANOVA, o tambin, ANVA), introducida por R.A. Fischer hacia 1930, y que es la tcnica fundamental para el estudio de observaciones que dependen de varios factores. En este caso, el anlisis de varianza particiona la variabilidad total de la informacin en tres componentes: un primer componente debido al efecto de los tratamientos (suma de cuadrados entre tratamientos), el segundo debido al efecto de los bloques (suma de

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cuadrados de bloques), y finalmente el error experimental (suma de cuadrados del error). En forma similar tambin particiona los grados de libertad. Se determin rendimiento, porcentaje de gluten y porcentaje de protena en grano. As tenemos que para rendimiento el modelo cumple con los cuatro supuestos necesarios: Primero, el diseo se aplic en forma adecuada ya que se asignaron los tratamientos en forma aleatoria (por sorteo) a las unidades experimentales dentro de cada bloque. Segundo, se cumple el supuesto de aditividad entre bloques y tratamientos, de modo que las diferencias entre las medias de los tratamientos se mantienen igual en todos los bloques.Tukey's 1 Degree of Freedom Test for Nonadditivity Source DF SS MS F P Nonadditivity 1 24546 24546 0.18 0.6789 Remainder 26 3640020 140001 Relative Efficiency, RCB 0,99

La prueba de hiptesis de falta de aditividad de Tukey que plantea un modelo multiplicativo lineal para la interaccin bloque por tratamiento indica que a un nivel de significacin del 5% (0,05) el Pvalue es mayor, por lo que no se puede rechazar la H0, es decir que cumple con el supuesto de aditividad entre bloques y tratamientos. El no rechazo de la hiptesis de actividad multiplicativa de esta prueba no indica que no haya otro tipo de falta de aditividad, lo que sucede es que la falta de aditividad multiplicativa es una de las ms comunes. Dado que esta prueba no asegura una falta de aditividad en general se complementa con el siguiente grfico (fig.24). Vale aclarar que dado a que se trabaja con datos sujetos a error, una falta de paralelismo ligera no es indicadora de falta de aditividad.

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Aditividad entre bloques y tratamientos para la variable rendimientos. (fig.24)ADITIVIDAD BLOQUE-TRATAMIENTO6000,00

5000,00

RENDIMIENTO (kgs)

4000,00 BLOQUE 1 3000,00 BLOQUE 2 BLOQUE 3 BLOQUE 4 2000,00

1000,00

0,00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

TRATAMIENTOS

Tercero, la variabilidad de los errores es la misma para todos los tratamientos y bloques (homogeneidad de varianza de los errores) como lo indica el grfico de los valores residuales vs. los valores estimados (predichos). (fig.25)

Homogeneidad de varianza de los errores. Residuos vs. predichos. (fig.25)

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Por ltimo, los errores se distribuyen independientemente en forma normal con media cero. Esto puede visualizarse en los siguientes grficos:

Grfico de la caja. Se observa la simetra de la distribucin, las medidas de tendencia central y de posicin, que hacen a la variabilidad de los datos y la concentracin de los mismos en las colas de distribucin. (fig.26)

Grfico de tallo y hoja para los residuales. Se puede observar el rango de datos, su simetra y donde estn concentrados. (fig.27)Stem and Leaf Plot of RESIDUALE Leaf Digit Unit = 10 -6 5 represents -650. Stem -6 -5 -4 -3 -2 -1 -0 0 1 2 3 4 Leaves 5 7 60 1 97211110 21 76555310 1478 1 348 00017 29 Minimum Median Maximum -656.92 -43.825 631.18

1 2 4 5 13 15 (8) 17 13 12 9 4

48

2 2

5 6

03 0 missing cases

40 cases included

Grfico de probabilidad normal o cuantil-cuantil. Puede observarse la distribucin normal de los datos que forman una lnea recta. (fig.28)

Demostrados los supuestos del modelo de efectos aleatorios, se detalla el anlisis de varianza realizado para determinar si hay diferencias entre las variabilidades de los tratamientos:Randomized Complete Block AOV Table for RENDIMIEN Source BLOQUE TRATAMIEN Error Total DF 3 9 27 39 SS 360016 4643594 3664566 8668175 MS 120005 515955 135725 F 3.80 P 0.0033

Grand Mean 3993.6

CV 9.22

Tukey's 1 Degree of Freedom Test for Nonadditivity Source DF SS MS F P Nonadditivity 1 24546 24546 0.18 0.6789 Remainder 26 3640020 140001 Relative Efficiency, RCB 0,99 Means of RENDIMIEN for TRATAMIEN

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TRATAMIEN Mean 1 3662.2 2 4616.3 3 4011.8 4 3857.3 5 3797.5 6 3706.0 7 3731.5 8 3896.0 9 4660.8 10 3997.0 Observations per Mean 4 Standard Error of a Mean 184.20 Std Error (Diff of 2 Means) 260.50

Del anlisis de varianza surge un Pvalue que es inferior a 0,05 de modo que se rechaza la hiptesis nula (H0) de que no hay diferencias entre la variabilidad de los tratamientos a un nivel de significacin del 5%. Para determinar las diferencias entre tratamientos se efectu la siguiente prueba de Tukey:Tukey HSD All-Pairwise Comparisons Test of RENDIMIEN for TRATAMIEN TRATAMIEN 9 2 3 10 8 4 5 7 6 1 Mean 4660.8 4616.3 4011.8 3997.0 3896.0 3857.3 3797.5 3731.5 3706.0 3662.2 Homogeneous Groups A AB ABC ABC ABC ABC ABC BC C C 260.50 895.97

Alpha 0.05 Standard Error for Comparison Critical Q Value 4,864 Critical Value for Comparison Error term used: BLOQUE*TRATAMIEN, 27 DF There are 3 groups (A, B, etc.) in which the means are not significantly different from one another.

Del mismo modo, para el porcentaje de protena en grano, el modelo cumple con los cuatro supuestos necesarios: Primero, se asignaron los tratamientos aleatoriamente a cada parcela dentro del bloque. Segundo, se cumple el supuesto de aditividad entre bloques y tratamientos, de modo que las diferencias entre las medias de los tratamientos se mantienen igual en todos los bloques, como lo muestra el siguiente Test de Tukey y el grfico de aditividad bloque-tratamiento (fig.29): 50

Tukey's 1 Degree of Freedom Test for Nonadditivity Source DF SS MS F P Nonadditivity 1 0.01909 0.01909 0.08 0.7823 Remainder 26 6.36466 0.24479 Relative Efficiency, RCB 0,94

Aditividad entre bloques y tratamientos para la variable porcentaje de protena en grano. (fig.29)ADITIVIDAD BLOQUE-TRATAMIENTO14,0

12,0

% de PROTENA en GRANO

10,0 BLOQUE 1 8,0 BLOQUE 2 BLOQUE 3 6,0 BLOQUE 4

4,0

2,0

0,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

TRATAMIENTOS

Tercero, se da la homogeneidad de varianza de los errores como lo indica el grfico de los valores residuales vs. los valores estimados (predichos) (fig.30) y el siguiente Test de Levene que da un P value mayor a un nivel de significacin del 5%, lo que implica el no rechazo de la hiptesis nula cumpliendo con el tercer supuesto:Analysis of Variance Table for RESABS Source BLOQUE TRATAMIEN Error Total DF 3 9 27 39 SS 0.33327 0.60943 1.27113 2.21382 MS 0.11109 0.06771 0.04708 F 2.36 1.44 P 0.0937 0.2213

Grand Mean 0.3229

CV 67.20

51

O, lo que es lo mismo, para un nivel de significacin del 5% F (a, t 1, t (r - 1)) = 2,2501314770 por lo q el F calculado es menor que el de tabla debiendo aceptar el cumplimiento del supuesto de homogeneidad de varianza de los errores.

Residuos vs.predichos de la variable % de protena en grano. (fig.30)

Cuarto y ltimo; se cumple con el supuesto de normalidad de los errores como se verifica en los siguientes grficos:

Grfico de la caja sobre los residuales de la variable % de protena. (fig.31)

52

Grfico de tallo y hoja para los residuales de la variable % de protena. (fig.32)Stem and Leaf Plot of RESIDUALE Leaf Digit Unit = 0.1 -1 0 represents -1.0 Stem -1 -0 -0 -0 -0 -0 0 0 0 0 Leaves 0 7 4444 333222 111110000 0000111 2233 44445 677 0 missing cases Minimum Median Maximum -1.0975 -0.0325 0.7725

1 1 2 6 12 (9) 19 12 8 3

40 cases included

Grfico de probabilidad normal para los residuales de la variable % de protena. (fig.33)

Demostrados los supuestos del modelo de efectos aleatorios, se detalla el ANOVA realizado para determinar si hay diferencias entre las variabilidades de los tratamientos para el porcentaje de protena en grano:

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Randomized Complete Block AOV Table for PROTEINA Source BLOQUE TRATAMIEN Error Total DF 3 9 27 39 SS 0.1688 9.7512 6.3837 16.3037 MS 0.05625 1.08347 0.23644 F 4.58 P 0.0010

Grand Mean 11.113

CV 4.38

Tukey's 1 Degree of Freedom Test for Nonadditivity Source DF SS MS F P Nonadditivity 1 0.01909 0.01909 0.08 0.7823 Remainder 26 6.36466 0.24479 Relative Efficiency, RCB 0,94 Means of PROTEINA for TRATAMIEN TRATAMIEN Mean 1 10.650 2 12.200 3 11.575 4 10.550 5 10.950 6 10.950 7 10.850 8 11.000 9 11.625 10 10.775 Observations per Mean 4 Standard Error of a Mean 0.2431 Std Error (Diff of 2 Means) 0.3438

Del ANOVA surge un Pvalue que es inferior a 0,05 de modo que se rechaza la hiptesis nula (H0) de que no hay diferencias entre la variabilidad de los tratamientos a un nivel de significacin del 5% en lo que respecta a los porcentajes de protena en grano. El siguiente Test de Tukey muestra las diferencias entre tratamientos:Tukey HSD All-Pairwise Comparisons Test of PROTEINA for TRATAMIEN TRATAMIEN 2 9 3 8 5 6 7 10 1 4 Mean 12.200 11.625 11.575 11.000 10.950 10.950 10.850 10.775 10.650 10.550 Homogeneous Groups A AB AB B B B B B B B 0.3438 1.1826

Alpha 0.05 Standard Error for Comparison Critical Q Value 4,864 Critical Value for Comparison Error term used: BLOQUE*TRATAMIEN, 27 DF

54

There are 2 groups (A and B) in which the means are not significantly different from one another.

Finalmente y terminando con el anlisis estadstico de las variables evaluadas en el ensayo, para el porcentaje de gluten en el grano de trigo, el modelo propuesto tambin cumple con los cuatro supuestos necesarios: Primero, se asignaron los tratamientos aleatoriamente a cada parcela dentro del bloque. Segundo, se cumple el supuesto de aditividad entre bloques y tratamientos, de modo que las diferencias entre las medias de los tratamientos se mantienen igual en todos los bloques, como lo muestra el siguiente Test de Tukey y el grfico de aditividad bloque-tratamiento (fig.34):

Tukey's 1 Degree of Freedom Test for Nonadditivity Source DF SS MS F P Nonadditivity 1 0.0162 0.01615 0.00 0.9444 Remainder 26 84.5756 3.25291 Relative Efficiency, RCB 0,97

Aditividad entre bloques y tratamientos para la variable gluten en grano. (fig.34)ADITIVIDAD BLOQUE-TRATAMIENTO35,0

30,0

GLUTEN EN GRANO

25,0BLOQUE 1 BLOQUE 2 BLOQUE 3

20,0

15,0

BLOQUE 4

10,0

5,0

0,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

TRATAMIENTOS

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Tercero, hay homogeneidad de varianza en los errores como lo indica el grfico de los valores residuales vs. los valores estimados (predichos) (fig.) y el siguiente Test de Levene que da un P value (0,2827) mayor a un nivel de significacin del 5%, lo que implica el no rechazo de la hiptesis nula cumpliendo con el tercer supuesto:Analysis of Variance Table for RESABS Source BLOQUE TRATAMIEN Error Total DF 3 9 27 39 SS 2.5538 9.2831 17.1768 29.0137 MS 0.85126 1.03146 0.63618 F 1.34 1.62 P 0.2827 0.1591

Grand Mean 1.1788

CV 67.67

Residuos vs.predichos de la variable gluten en grano. (fig.35)

Cuarto y ltimo; el anlisis estadstico de la variable gluten en grano cumple con el supuesto de normalidad de los errores como se verifica en los siguientes grficos:

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Grfico de la caja mostrando la normalidad de los datos recogidos para el gluten en grano. (fig.36)

Grfico de tallo y hoja para los residuales de la variable gluten en grano. (fig.37)Stem and Leaf Plot of RESIDUALE Leaf Digit Unit = 0.1 -3 5 represents -3.5 Stem -3 -3 -2 -2 -1 -1 -0 -0 0 0 1 1 2 2 3 Leaves 5 Minimum Median Maximum -3.5975 0.0275 3.0525

1 1 1 2 6 11 15 20 20 12 11 8 5 1 1

4 9865 32110 9876 32111 22223344 6 022 556 0134 0 0 missing cases

40 cases included

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Grfico de probabilidad normal para los residuales de la variable gluten en grano. (fig.38)

Comprobados los supuestos del modelo, se realiza un anlisis de varianza para determinar si hay diferencias entre las variabilidades de los tratamientos en lo que respecta al gluten en grano:Randomized Complete Block AOV Table for GLUTEN Source BLOQUE TRATAMIEN Error Total DF 3 9 27 39 SS 5.511 149.135 84.592 239.238 MS 1.8369 16.5706 3.1330 F 5.29 P 0.0003

Grand Mean 26.057

CV 6.79

Tukey's 1 Degree of Freedom Test for Nonadditivity Source DF SS MS F P Nonadditivity 1 0.0162 0.01615 0.00 0.9444 Remainder 26 84.5756 3.25291 Relative Efficiency, RCB 0,97 Means of GLUTEN for TRATAMIEN TRATAMIEN 1 2 3 4 Mean 24.375 30.375 27.225 24.100

58

5 25.875 6 25.025 7 25.050 8 26.000 9 28.325 10 24.225 Observations per Mean 4 Standard Error of a Mean 0.8850 Std Error (Diff of 2 Means) 1.2516

De este ANOVA surge un Pvalue que es inferior a 0,05 de modo que se rechaza la hiptesis nula (H0) de que no hay diferencias entre la variabilidad de los tratamientos a un nivel de significacin del 5% en lo que respecta a la variable gluten en grano. Se realiza un Test de Tukey para ver las diferencias entre los tratamientos:Tukey HSD All-Pairwise Comparisons Test of GLUTEN for TRATAMIEN TRATAMIEN 2 9 3 8 5 7 6 1 10 4 Mean 30.375 28.325 27.225 26.000 25.875 25.050 25.025 24.375 24.225 24.100 Homogeneous Groups A AB AB B B B B B B B 1.2516 4.3047

Alpha 0.05 Standard Error for Comparison Critical Q Value 4,864 Critical Value for Comparison Error term used: BLOQUE*TRATAMIEN, 27 DF There are 2 groups (A and B) in which the means are not significantly different from one another.

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RESULTADOS Y DISCU