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Estudio destaca ganancias de eficiencia de nitrógeno en híbridos de maíz durante 70 años


Durante los últimos 70 años, las variedades de maíz híbrido han aumentado tanto el rendimiento como la eficiencia del uso de nitrógeno a casi el mismo ritmo, en gran medida al preservar la función de la hoja durante el llenado del grano. 


por Brian Wallheimer, Universidad de Purdue


Los hallazgos del estudio de la Universidad de Purdue ofrecen estrategias para los mejoradores de maíz que desean continuar mejorando los rendimientos y la eficiencia de los nutrientes.

Décadas de mejoras genéticas en el maíz han llevado a un aumento de cuatro veces en el rendimiento de grano desde la década de 1930, antes de que los híbridos fueran ampliamente utilizados. Pero esos rendimientos también requirieron aumentos en la aplicación de nitrógeno , y la pérdida del exceso de nitrógeno puede dañar la calidad del agua y el aire, así como la vida silvestre.

Tony Vyn, el presidente de Corteva Agriscience Henry A. Wallace en Crop Sciences y profesor en el Departamento de Agronomía de Purdue, quería saber cómo las plantas de maíz han utilizado históricamente nitrógeno, especialmente en el crecimiento reproductivo, para que los criadores puedan tomar decisiones informadas con futuros híbridos. Él y su ex estudiante de doctorado, Sarah Mueller, obtuvieron semillas y cultivaron siete híbridos Pioneer comercialmente importantes, aproximadamente uno de cada década entre 1946 y 2015. Se cultivaron uno al lado del otro bajo una gama de controles de nitrógeno y se analizaron en varias etapas de crecimiento a través de madurez para comprender la absorción y distribución de nitrógeno en los tejidos vegetales.

«Ha habido una mejora progresiva en la eficiencia del uso de nitrógeno en los híbridos de maíz. Esto se produce a medida que aumentaron los rendimientos, mientras que los híbridos modernos pudieron capturar cada vez más nitrógeno fertilizante aplicado», dijo Vyn, cuyos hallazgos fueron publicados en la revista Scientific Reports. .

En los últimos 70 años, las mejoras genéticas han llevado a un aumento del 89 por ciento en los rendimientos de granos y un aumento del 73 por ciento en la eficiencia del uso de nitrógeno desde los primeros híbridos hasta hoy, según el estudio.

«Ha habido una meseta en las tasas de fertilización nitrogenada aplicadas al maíz en los Estados Unidos desde la década de 1980», dijo Vyn. «Pero estamos capturando más del fertilizante que aplicamos para que se pierda menos mientras más nitrógeno capturado por la planta está creando grano. En nuestro caso, hemos documentado la progresión de la creación de 42 libras de grano por libra de nitrógeno tomado en la planta hasta 65 libras de grano.

«Eso significa esencialmente que no necesariamente hemos sacrificado el medio ambiente al obtener rendimientos mucho más altos ahora que hace 50 o 70 años».

El equipo de Vyn descubrió que los granos de maíz híbridos más modernos obtienen gran parte de su nitrógeno de los tallos de maíz. Esa es la clave, dijo, porque es importante mantener la mayor cantidad de nitrógeno posible en las hojas para que las plantas puedan cumplir con los requisitos de asimilación inherentes al aumento del número de granos de maíz y el tamaño del grano que son fundamentales para lograr mayores rendimientos de grano.

«Los granos van a extraer nitrógeno de algún lugar de la planta. Los tallos no contribuyen casi nada a la fotosíntesis, pero mantener las concentraciones de nitrógeno en las hojas más altas durante la mayor parte de la temporada de crecimiento permite más fotosíntesis y mejores rendimientos», dijo Vyn.

Agregó que los hallazgos ofrecen sugerencias de mejoradores sobre cómo continuar mejorando el rendimiento y la eficiencia del uso de nitrógeno, enfocándose en el momento y el movimiento del nitrógeno a través de los tallos y hacia los granos.


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