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Anegamiento temprano en el cultivo de maíz
I. Efectos directos sobre la planta
El anegamiento y la consecuente falta de oxigeno produce un cuadro de estrés multicausal: se compromete la obtención de energía (vía respiración). Metabolismo ácido produce compuestos tóxicos. Las raíces modifican su funcionalidad, estructura y distribución. Reducen su crecimiento y se distribuyen superficialmente. Aumenta el número de raíces adventicias pero con un largo total menor. Caídas en la conductibilidad hidráulica limitan la absorción de agua y nutrientes. Los síntomas aéreos como marchitamiento (déficit hídrico interno), deficiencia de nutrientes, reducción de la expansión foliar y altura están estrechamente relacionados a disfunciones metabólicas relacionadas a señales disparadas por la anoxia radicular. La fotosíntesis disminuye y se producen daños oxidativos en el aparato fotosintético y pérdida de clorofila.
II Efectos indirectos sobre el suelo y disponibilidad de Nitrógeno
•Desnitrificación: En suelos sin oxígeno el nitrato (N03) pasa a ser el principal aceptor de electrones. Se producen diferentes formas de N gaseoso que se pierden totalmente del sistema. La cantidad de gas emitida correlaciona positivamente con la temperatura y cantidad de nitrato disponible. Suelos con drenaje interno limitado (horizonte B fuerte o taptos) son más susceptibles a eventos de saturación
• Lavado: Es el proceso de movimiento de NO3–N por fuera de la zona de alcance radicular. Suelos con restricciones al movimiento interno del agua reducirán sus pérdidas por lavado. La intensidad de las lluvias será un factor importante para el proceso de lavado.
III Severidad del daño por Anegamiento
La mermas de rendimientos se relacionan con: el estadio fenológico y la duración del anegamiento agravándose al incrementarse la temperatura • Estadios del maíz: Maíces en estadios menores a V6 son más susceptibles al anegamiento. El ápice bajo tierra aumenta los riesgos de muerte de plantas. La planta tiene menor sistema radicular. Ren (2016) reporto mermas de rendimiento decrecientes del 26 , 21 y 13% para estadios fenológicos crecientes V3,V6,R2. • Duración del anegamiento: En un suelo saturado el suministro de oxígeno se agota entre las 24 y 48 horas. Para estadios menores a V6 y dependiendo de la temperatura, el maíz puede sobrevivir de 1 a 4 días de inundación.
Combinación de Momento y Duración del anegamiento
La combinación de duración y momento de anegamiento produce rangos de mermas de rendimiento que oscilan entre 5-10 % a más del 60%. La Figura 1 resume una recopilación de varios trabajos combinando duración y estado fenológico del anegamiento.
I. Absorción y Asimilación de N
Una menor conductancia de las raíces pueden reducir la absorción del N, limitar su transporte y distribución dentro de la planta. El Índice de verdor (SPAD) por su alta correlación con la concentración de clorofila y N puede ser un buen indicador de suficiencia. Maíces anegados pueden reducir de 17 a 27 unidades de SPAD al incrementar los días de anegamiento de 1 a 7 días (maíz V6, Fig2)
Fig2 , Efecto de la duración de Anegamiento : 0, 1, 3, 7 días en V6 (Kaur et al., 2017)
II Re-fertilización de rescate post-Anegamiento
• Caída en los Niveles de Nitratos en el suelo. La figura 3 ilustra cambios en los contenidos de nitratos post anegamiento (línea celeste) vs el contenido inicial (línea roja) para cultivos: 1) No fertilizados, 2) Fertilizados al inicio, 3) Manejo 2 + Rescate con N 7 días post Anegamiento. Cada manejo a su vez se anegó con diferentes severidades: 0, 2, 4 y 6 días de anegamiento (todos iniciados en V4).
Fig3: Nitratos (0-30 cm): Pre (roja) y post Anegamiento (celeste) para lotes 1) Sin fertilizar 2) Fertilización todo al inicio 3) Fert Inicio + Rescate post anegamiento. Fuente: Adaptado con datos de Dill et al. (2020).
Los contenidos de nitratos post anegamiento (línea celeste) siempre disminuyen respecto a los medidos en pre anegamiento (línea roja). Estas caídas fueron mayores para los anegamientos más prolongados.
Las mayores caídas absolutas entre pre y post anegamiento corresponde a planteos donde se fertiliza todo al inicio (fig 3.2) ya que se parte de altos valores iniciales de N03 sujetos a pérdida. -Los tratamientos de rescate post anegamiento inmediato (a los 7 días) vuelven a recomponer los niveles de N03 (comparar línea celeste de Fig 3.3 vs 3.2).
• Ventaja del rescate: Hambre de Nitrógeno
- La ventaja económica de un rescate con N post anegamiento dependerá de la diferencia entre oferta y demanda de N en período crítico del cultivo. - Años con períodos reproductivos húmedos (Alta fijación de número de granos = Alta demanda de Nitrógeno) los rescates con N post anegamientos presentarán altas eficiencias de uso del nitrógeno aplicado (Dill etal 2020) y serán mayores cuanto mayor haya sido la pérdida - Años con períodos reproductivos secos los resultados serán más erráticos por menor respuestas a N.
Al momento quedan por dilucidar otros efectos que puedan afectar la absorción de nutrientes y su eficiencia interna independientemente de la oferta nutricional en suelo. Menor exploración radicular u otros factores asociados al anegamiento (deficiencias cruzadas con otros nutrientes o causas metabólicas) , enfermedades de raíces, etc. podrían actuar independientemente de la oferta de N.
III Recomendaciones
1- Plan de Fertilización: Dentro de lo práctico, dividir la fertilización nitrogenada para reducir la exposición de nitratos a pérdidas por lavado y/o desnitrificación.2-Rescates: Si bien aun no hay modelos calibrados para rescates con nitrógeno posibles aproximaciones serían en base a: -Análisis de Nitratos post anegamiento: Método PSNT o NPE: umbrales 20-22 ppm N03 0-30 cm, calibrado V6-V7. -Modelos ajustados según sensores, como índice de verdor (SPAD), para diferentes estadios de crecimiento podrían ser una técnica flexible y promisoria
Bibliografía
B. Ren, (2016). Effects of Duration of Waterlogging at Different Growth Stages on Grain Growth of Summer Maize (Zea mays L.)Under Field Conditions. J Agro Crop Sci Gurpreet Kaur. (2020). Adaptation to Early-Season Soil Waterlogging Using Diferent Gurpreet Kaur, Soil Waterlogging and Nitrogen Fertilizer Management.Effects on Corn and Soybean Yields. Agronomy Journal,vol 109 Gurpreet Kaur. (2020). Impacts and management strategies for crop production in waterlogged or flooded soils: A review. Agronomy Journal. Vol 112:1475–1501. Jon I. Lizaso(1997). Maize Shoot and Root Response to Root Zone Saturation during Vegetative Growth. Agronomy Journal,vol 89 Muhammad Arslan Ashraf. (2012). Waterlogging stress in plants: A review. Afr. J. Agric. Res.7(13), pp. 1976-1981 S. Mukhtar(1990). Corn Grown as Affected by Excess Soil Water. Agricultural and Biosystems Engineering,Vol. 33(2) Taylor E. Dill (2020). Grain Yield Response of Corn (Zea mays L.) to Nitrogen Management Practices and Flooding. Plants,9, 348