(Phys.org) — Las variedades híbridas de maíz actuales utilizan nitrógeno de manera más eficiente para crear más grano, según 72 años de datos de investigación del sector público revisados por investigadores de la Universidad Purdue.
Tony Vyn, profesor de agronomía y estudiante de doctorado Ignacio Ciampitti analizaron estudios sobre el uso de nitrógeno en el maíz en dos períodos: 1940-1990 y 1991-2011. Querían ver si el aumento de los rendimientos se debía a una mejor eficiencia del nitrógeno o si las nuevas plantas simplemente recibían nitrógeno adicional para producir más grano.
» La producción de maíz a menudo enfrenta la crítica de la sociedad de que los rendimientos sólo están aumentando debido a una mayor dependencia del nitrógeno», dijo Vyn, cuyos hallazgos fueron publicados en la primera versión en línea de la revista Field Crops Research . «Aunque los híbridos modernos absorben más nitrógeno total por acre durante la temporada de crecimiento que antes, la cantidad de grano producida por libra de nitrógeno acumulado en las plantas de maíz es sustancialmente mayor que la de los híbridos de maíz de décadas anteriores. En este sentido, la eficiencia de la utilización del nitrógeno ha mejorado gradualmente».
El análisis de Vyn y Ciampitti cubrió alrededor de 100 estudios en todo el mundo. De ellos, 870 puntos de datos se tomaron del período anterior hasta 1990, y 2.074 puntos se tomaron de estudios posteriores a 1990, cuando los híbridos transgénicos comenzaron a llegar al mercado. Todos los estudios involucraron análisis de la absorción total de nitrógeno y el rendimiento de grano de las plantas de maíz en su madurez, generalmente en respuesta a múltiples tasas de aplicación de nitrógeno.
Los rendimientos de cereales en estos estudios de investigación promediaron alrededor de 143 bushels de maíz por acre durante los últimos 21 años en comparación con un promedio de 115 bushels en los 50 años anteriores. Esos estudios demostraron que en el período anterior, una libra de nitrógeno aplicada a un campo producía alrededor de 49 kilogramos de grano. En el período más reciente, con la misma cantidad de nitrógeno se produjeron unos 56 kilogramos de cereales.
Alrededor del 90 por ciento de los puntos de datos del maíz examinados en el estudio de Vyn evaluaron tasas de nitrógeno entre cero y 250 libras por acre. Durante ambos períodos, la tasa promedio de fertilizante nitrogenado distribuido en los campos experimentales fue casi la misma: 124 libras por acre en el período anterior frente a 123 libras en el período posterior.
Vyn dijo que las mejoras genéticas han dado lugar a plantas de maíz que requieren menos espacio a su alrededor, lo que permite a los productores exprimir más plantas en un acre. Los campos de investigación de la era moderna promediaron alrededor de 28.900 plantas por acre, aproximadamente la población final promedio de plantas en los campos de maíz de Indiana en 2011, en comparación con 22.800 plantas por acre entre 1940 y 1990.
«La absorción máxima de nitrógeno por planta individual se mantuvo exactamente igual a pesar del aumento promedio de 6.000 plantas más por acre», dijo Vyn. «Las plantas modernas son más eficientes que antes a la hora de absorber y utilizar el nitrógeno».
Vyn y Ciampitti están trabajando en métodos para aumentar aún más el rendimiento de los cereales mediante la investigación de la contribución del nitrógeno a la biomasa vegetal y los procesos de formación del rendimiento en híbridos de alto rendimiento bajo una amplia gama de aportes de nitrógeno y factores de estrés de la producción. Saber que los híbridos modernos mantienen una cantidad razonable de absorción de nitrógeno incluso bajo densidades de plantas cada vez más altas es un buen comienzo, dijo Ciampitti.
«Estamos obteniendo pistas sobre cómo las plantas ya han mejorado la eficiencia en el uso del nitrógeno, y usaremos eso para impulsar mayores aumentos», dijo Ciampitti. «Finalmente sentimos que estamos arrojando algo de luz sobre qué características deberían seleccionar los fitomejoradores para aumentar aún más la eficiencia del nitrógeno».
Vyn y Ciampitti planean investigar más a fondo cómo se relacionan la eficiencia en el uso del agua y la eficiencia en el uso del nitrógeno, así como también cómo las plantas pueden lograr una mayor tolerancia al estrés ambiental.
