Revisar el enfoque tradicional de siembra y fertilización del maíz le permite aumentar los rendimientos sin aumentar el área
Un grupo de investigadores chinos (Facultad de Agronomía de la Universidad Agrícola de Shenyang, Academia de Ciencias Agrícolas de Tonghua, Instituto de Producción de Cultivos de la Academia China de Ciencias Agrícolas, Laboratorio Estatal de Ingeniería de Maíz del Instituto de Ciencias Agrícolas) propuso un nuevo enfoque para la producción de maíz. Recursos y Medio Ambiente de la Academia de Ciencias Agrícolas de Jilin, Oficina de Agricultura y Ganadería de Tongliao) en un artículo publicado en Agronomy 2023 en el portal MDPI.
“El maíz es uno de los cultivos más importantes para China, todo el país necesita 282 millones de toneladas de maíz al año. La producción total de maíz de China fue de 257 millones de toneladas en 2019, aumentando a 261 millones de toneladas y 272 millones de toneladas en 2020 y 2021, respectivamente. Estos datos indican un aumento significativo en la producción de maíz en 2021, lo que está asociado a la expansión de la tierra y la introducción de nuevas variedades e híbridos. Sin embargo, la necesidad de 10 millones de toneladas de maíz por año sigue sin cubrirse, a pesar de que la cantidad de tierra cultivable es limitada, escriben los autores. – En consecuencia, es importante mejorar las estrategias de siembra para aumentar los rendimientos en las áreas existentes.
La práctica actual del cultivo de maíz de primavera implica la siembra lineal con un espacio entre hileras de 60 cm y la fertilización a una profundidad de 10 cm debajo de cada planta. Y hay espacio para la optimización aquí.
Hay dos formas de optimizar el espacio entre hileras de plantas: I) patrón de plantación con hileras anchas y estrechas; II) aumentar la distancia entre plantas y reducir el espacio entre hileras. Las medidas tienen como objetivo mejorar los recursos de cultivo mediante el ajuste de la transmisión de luz y la ventilación. Por lo tanto, se señaló anteriormente que, alternativamente, aumentar el espacio entre plantas y acortar el espacio entre hileras puede aumentar los rendimientos en más del 10 % para la misma densidad de plantas de maíz. Sin embargo, en tierras cultivables, el espacio entre hileras más corto puede ser perjudicial, ya que aumenta la competencia intraespecífica.
La siembra en zig-zag en este sentido parece ser la mejor opción para aprovechar la siembra en hilera ancha/hilera angosta y evitar conflictos intraespecíficos.
Además de la siembra, también es importante la aplicación de fertilizantes, entre los cuales el nitrógeno (N) es el nutriente más importante para mejorar el crecimiento en todas las etapas de la producción de granos. En la práctica moderna, el nitrógeno se suministra a la superficie del suelo ya una capa poco profunda (hasta una profundidad de 10 cm). Sin embargo, la aplicación superficial de nitrógeno da como resultado pérdidas de nitrógeno, por lo que se recomienda cada vez más aplicar fertilizantes nitrogenados en capas profundas del suelo.
La aplicación profunda de fertilizantes nitrogenados no solo reduce las pérdidas de nitrógeno, sino que también promueve el crecimiento de las raíces, aumenta la actividad de las enzimas de las raíces y mantiene una alta concentración de NH 4 + -N en la solución profunda del suelo. En un estudio, la aplicación de fertilizante nitrogenado a una profundidad de 15 cm aumentó la absorción de nitrógeno de la planta y la eficiencia del uso del nitrógeno en un 8,07 % y un 17,79 % en comparación con una profundidad de 5 cm.
Si la siembra en zigzag por sí sola reduce la competencia entre plantas en hileras dobles sin cambiar el espacio entre hileras y la densidad, entonces la aplicación de nitrógeno solo en las capas profundas del suelo encaja bien en este esquema.
Por lo tanto, realizamos un experimento de manipulación durante dos años (2018-2019) en la Academia de Ciencias Agrícolas de Jilin en el noreste de China, ya que esta región produce el 40% del maíz total en todo el país. Había 12 parcelas en total, cada una con un área de 48 m2 (10 m × 4,8 m). Cada parcela se dividió en 8 hileras de 45 plantas de maíz, dando como resultado un total de 360 plantas por parcela. Se utilizó la variedad de maíz de primavera XiangYu211, que se cultiva ampliamente en el área de estudio, y se sembraron un total de 75 000 plantas de maíz por hectárea. Durante la temporada de crecimiento, todas las plantas de maíz fueron protegidas con herbicidas y pesticidas. Las semillas de maíz se sembraron el 28 y 26 de abril y se cosecharon el 28 de septiembre de 2018 y 2019, respectivamente.
Se utilizaron cuatro opciones de procesamiento:
(I) siembra lineal con fertilizantes nitrogenados a una profundidad de 10 cm (CK),
(II) siembra lineal con fertilizantes nitrogenados a una profundidad de 20 cm (LD20),
(III) siembra en zigzag con fertilización nitrogenada a una profundidad de 10 cm (ZD10),
(IV) siembra en zigzag con fertilizantes nitrogenados a una profundidad de 20 cm (ZD20).
El objetivo de este estudio fue investigar los efectos de la fertilización profunda con nitrógeno y la siembra en zigzag solas y en combinación con la distribución de raíces, las propiedades del suelo, la estructura del dosel y el rendimiento del maíz.
Nuestros resultados mostraron que todas las estrategias mejoradas de cultivo de maíz (LD20, ZD10 y ZD20) aumentaron la densidad de la longitud de la raíz vertical hasta una profundidad de 10 a 30 cm en las capas del suelo en comparación con SC. La densidad de longitud de raíces se refiere a la longitud total de raíces por unidad de volumen de suelo. Para la selección de raíces se tomaron dos plantas, ubicadas una al lado de la otra en diferentes hileras.
Resultó que con una siembra en zigzag, la raíz crece activamente y alcanza capas profundas del suelo, lo que permite el uso de más humedad y nutrientes. Esto mejora el crecimiento y la resistencia del maíz a plagas, patógenos y condiciones ambientales extremas.
De manera similar, la fertilización profunda con nitrógeno aumentó la tasa y el área de fotosíntesis, la orientación de las hojas y la acumulación de materia seca de las hojas medianas después de la etapa de seda. Los rendimientos de maíz aumentaron significativamente en las parcelas ZD20, seguidas de ZD10, LD20 y menos en las parcelas CK (método convencional) en ambos años.
Por lo tanto, nuestro estudio muestra que la siembra en zigzag produce mayores rendimientos que la siembra lineal. Además, la aplicación profunda de fertilizantes nitrogenados durante la siembra en zigzag aumenta significativamente la utilización de recursos de la población de maíz y su rendimiento al optimizar la estructura de la raíz del rodal. El incremento máximo fue del 10,0% (2018) y del 14,4% (2019) en el tramo ZD20 respecto al tradicional.
Estas estrategias mejoradas de siembra de maíz propuestas podrían ser muy beneficiosas para los agricultores a nivel local y mundial, ayudando a aumentar la producción sin la necesidad de expandir la tierra. Los mismos métodos se aplican a otros cultivos que enfrentan problemas similares y tienen el mismo mecanismo vegetativo que el maíz y una mayor fotosíntesis de las hojas en el período de crecimiento tardío”.
Basado en un artículo de un grupo de autores (Yongzhao Zheng, Yang Yue, Kongfeng Li, Yongjun Wang, Hunyu Zhang, Hong Ren, Xiangwei Gong, Ying Jiang, Hua Qi) publicado en el portal www.mdpi.com.
