El nitrógeno (N) es uno de los nutrientes que más influye sobre el rendimiento del maíz. En condiciones de buena disponibilidad hídrica, su efecto positivo sobre el crecimiento del cultivo y el rendimiento está bien documentado. Sin embargo, la información sobre cómo responde la eficiencia en el uso del agua para grano (EUA) a la fertilización nitrogenada cuando el agua es limitante es escasa y contradictoria.
¿Fertilizar con nitrógeno mejora la EUA del maíz incluso bajo déficit hídrico? ¿Y cómo responde la evapotranspiración total a la fertilización en distintas condiciones de agua en el suelo? Esas fueron las preguntas centrales de este trabajo.
El N afecta la EUA a través de dos vías: (i) al aumentar la intercepción de radiación fotosintéticamente activa (iPAR) por mayor área foliar, promueve mayor transpiración y menor evaporación del suelo —mejorando la fracción productiva del agua consumida— y (ii) al aumentar la eficiencia de uso de la radiación (EUR), incrementa la producción de biomasa por unidad de agua evapotranspirada. Pero cuando hay déficit hídrico, ambas vías pueden bloquearse.
Experimentos conducidos durante tres campañas consecutivas en el sudeste de Buenos Aires, generando una amplia variabilidad de condiciones hídricas que permitió comparar ambientes con y sin limitación de agua.
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Sitio
Balcarce, Buenos Aires · Tres campañas: 2011/12, 2012/13 y 2013/14 · Suelo Argiudoll · Labranza convencional
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Tratamientos
2 dosis de N: sin fertilizar vs. 120 kg N ha⁻¹ · 2 regímenes hídricos: secano e irrigado · Diseño en parcelas divididas · 8 plantas m⁻²
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Agua en el suelo
Medición con sonda de neutrones en todo el perfil (0–140 cm) desde emergencia hasta madurez fisiológica
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Radiación y biomasa
Intercepción de radiación (iPAR) cada 7–10 días · Biomasa aérea y rendimiento en madurez fisiológica
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Evaporación del suelo
Medición con microlisímetros en entrefilas · ET calculada por balance hídrico del suelo
+30%
EUA bajo riego o sin estrés
La fertilización nitrogenada incrementó la EUA hasta un 30% en ambientes sin limitación hídrica. El rendimiento aumentó (38% en promedio) mucho más que la evapotranspiración (5%), explicando la mejora en EUA.
0%
EUA bajo secano limitante
En campañas con déficit hídrico marcado durante el ciclo (secano 2011/12 y 2013/14), el N no aumentó ni el rendimiento ni la EUA. El estrés hídrico bloqueó la respuesta al nutriente.
+2–8%
ET siempre aumenta con N
La evapotranspiración aumentó con la fertilización en todos los ambientes: 6% sin limitación hídrica y 2% con estrés. Este incremento fue consistente en las tres campañas, aunque la magnitud varió.
iPAR ↑
La radiación interceptada explica la ET
En ambientes sin limitación hídrica, los incrementos en ET debidos al N estuvieron estrechamente asociados a incrementos en iPAR (mayor canopeo). En ambientes con estrés, la mayor iPAR no se tradujo en aumentos proporcionales de ET.
Hallazgo clave: En ambientes con estrés hídrico, aunque el N aumentó la intercepción de radiación y, con ello, levemente la evapotranspiración, no mejoró la eficiencia de uso de la radiación para producir biomasa ni el índice de cosecha. Sin posibilidad de crecer más, el cultivo no convierte el N en más rendimiento, y la EUA no mejora.
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Con buena disponibilidad hídrica, fertilizar con N mejora significativamente la EUA
En ambientes sin limitación hídrica, la fertilización nitrogenada produce incrementos de rendimiento mucho mayores que los de la evapotranspiración. Esto se traduce en una EUA hasta un 30% superior. Bajo riego o en campañas con lluvias bien distribuidas, invertir en N es una estrategia eficiente tanto para el rendimiento como para el uso del agua.
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Con déficit hídrico marcado, la fertilización nitrogenada no mejora la EUA
Cuando el agua limita el crecimiento del cultivo, el N no puede expresar su potencial: no mejora la eficiencia de uso de la radiación, no aumenta el rendimiento y por lo tanto tampoco mejora la EUA. Esto no significa que el N sea inútil, pero su retorno es incierto en campañas con bajo aporte hídrico.
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La fertilización nitrogenada aumenta levemente el consumo de agua en todos los ambientes
La mayor intercepción de radiación que promueve el N siempre eleva algo la evapotranspiración (2–8%), independientemente de si hay o no limitación hídrica. En ambientes sin estrés, esto se compensa con creces por el mayor rendimiento. En ambientes con estrés, este pequeño incremento en el consumo de agua no se acompaña de mayor producción.
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Menor evaporación del suelo: un beneficio adicional de la fertilización en ambientes húmedos
En condiciones con buen contenido de agua superficial, el mayor canopeo promovido por el N redujo la evaporación directa del suelo y aumentó la transpiración productiva. En ambientes con suelo superficial seco, la evaporación ya era baja por falta de agua y el N no pudo reducirla más.