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Desuniformidad espacial y temporal de plantas en el
cultivo de maíz: Influencia de la densidad y la distancia
entre surcos
Los cultivos de maíz (Zea mays L.) frecuentemente presentan planteos desuniformes.
Las deficiencias de las máquinas sembradoras en distribuir las semillas, especialmente
con velocidades excesivas de siembra, provocan una distribución irregular de plantas en
el surco (desuniformidad espacial). Variaciones en la profundidad de siembra, contacto
irregular ente suelo y semilla, mala preparación del suelo, deficiencias del abresurco,
vigor de la semilla y/o bajas temperaturas causan variaciones en la emergencia y
desarrollo inicial de las plantas (desuniformidad temporal).
El efecto de la desuniformidad de plantas sobre el rendimiento del cultivo de maíz está
asociado a la magnitud del déficit o exceso de recursos por planta (Andrade y col.,
1999; Vega y col., 2001). Dentro de ciertos rangos, el rendimiento adicional de las
plantas con más recursos (con menor competencia) compensa el menor rendimiento de
las plantas adyacentes con menos recursos (con mayor competencia), pero cuando se
establecen jerarquías marcadas entre plantas, las dominadas compiten con desventajas
con las plantas vecinas.
En cultivos densos se incrementa la competencia intraespecífica (Vega y Sadras, 2003;
Maddonni y Otegui, 2004), donde las plantas dominadas solo alcanzarían crecimientos
cercanos al umbral mínimo para producir granos viables (muy bajo rendimiento o
esterilidad). En cultivos poco densos, en cambio, las plantas dominantes serían
incapaces de trasladar su crecimiento extra al rendimiento. ominantes. Estas jerarquías
entre plantas se establecen temprano en el ciclo del maíz (Maddonni y Otegui, 2004).
Deficiencias en la operación de siembra pueden generar plantas desuniformes como
consecuencia de una emergencia y/o distribución desparejas. Se han reportado
disminuciones de variada magnitud en el rendimiento de cultivos desuniformes de maíz
(Nafzinger et al., 1991; Nielsen, 1993; Liu y col., 2004 a y b ) pero existe escasa
información acerca de la influencia de la densidad de siembra y de la distancia entre
surcos en dicho efecto.
En cultivos densos se incrementa la competencia intraespecífica (Vega y Sadras, 2003;
Maddonni y Otegui, 2004), donde las plantas dominadas solo alcanzarían crecimientos
cercanos al umbral mínimo para producir granos viables (muy bajo rendimiento o
esterilidad). En cultivos poco densos, en cambio, las plantas dominantes serían
incapaces de trasladar su crecimiento extra al rendimiento.
Por su parte, la siembra en surcos angostos aliviaría los efectos derivados de la
competencia inicial entre plantas sobre la hilera al aumentar la separación entre plantas
(Maddonni y col., 2001). El objetivo de este trabajo fue analizar la incidencia de la
estructura de cultivo (densidad de plantas y distancia entre surcos) en el crecimiento y
rendimiento de plantas en planteos uniformes y desuniformes, tanto espacial como
temporalmente.
Materiales y Métodos
Se condujo un ensayo a campo en la Estación Experimental Pergamino del INTA (33º
93' Lat. S, 60º 55' Long. O; 65 m snm, Buenos Aires, Argentina) sobre un suelo
argiudol típico durante la campaña 2004/2005. Se sembró el híbrido comercial NK900
TD MAX (Syngenta Agro S.A.) el 31 de Octubre en dos densidades de plantas (DENS):
6,5 (D1) y 8,7 (D2) pl m-2. Se emplearon dos espaciamientos entre surcos (ESPA): 50
(E1) y 70 (E2) cm. Se establecieron dos niveles de desuniformidad espacial (UNES):
uniforme y desuniforme (desvío estándar de 15 cm en la distancia entre plantas sobre la
hilera), y dos niveles de desuniformidad temporal (UNTE): uniforme y desuniforme
(desfase fenológico de 4 hojas en 1/3 de las plantas sobre la hilera).
Se utilizó un diseño en parcelas subdivididas, con un arreglo factorial DENSxESPA en
la parcela mayor, asignando UNES a la subparcela y UNTE a la sub-subparcela. La
unidad experimental consistió de tres series (o dos series en la menor densidad en
surcos angostos) contiguas de doce plantas consecutivas sobre una hilera de 10 m de
largo. Las plantas fueron identificadas con tarjetas y numeradas consecutivamente
dentro de cada serie. Se aseguraron condiciones hídricas no limitantes de agua y de
nutrientes mediante riego por aspersión y fertilización nitrogenada, fosforada y
azufrada. Las malezas, insectos y enfermedades fueron adecuadamente controladas.
La desuniformidad espacial se logró colocando las semillas dentro de cada serie de 12
plantas a 10 cm menos en 2/3 de las plantas y a 20 cm más en 1/3 de las plantas
respecto de la distancia uniforme (ésta fue de 22 y 16,8 cm en baja y alta densidad
respectivamente en surcos espaciados a 70 cm, y 30,8 y 23,1 cm en baja y alta densidad
respectivamente en surcos espaciados a 50 cm).
De ese modo, en las parcelas con desuniformidad espacial se generaron en cada serie
cuatro grupos plantas alejados del resto a mayor distancia que la de las parcelas
uniformes: uno grupo de una sola planta (posición 10), otro de dos plantas (posiciones 2
y 3), otro de tres plantas (posiciones 12 y 11 y la planta 1 de la siguiente serie) y otro de
seis plantas (posiciones consecutivas de 4 a 9). Las plantas con desfase temporal se
sembraron en los lugares asignados (posiciones 2, 6, 10 y 12) el 17 de Noviembre,
cuando el resto de las plantas presentaban dos hojas desplegadas.
Todo el experimento se sembró manualmente con bastones con dos semillas por golpe y
se raleó al momento de dos hojas desplegadas, dejando la densidad y desuniformidad
espacial deseada. Cada una de las hileras evaluadas tuvo a cada lado una hilera de
bordura con DENS y ESPA correspondientes a cada parcela mayor y con plantas
uniformes espacial y temporalmente sembradas en la primera fecha. Se dejó una hilera
adicional de bordura entre parcelas mayores y se dejaron como bordura las plantas en 2
m de surco al comienzo y final de cada hilera de evaluación. Se promediaron los valores
correspondientes a cada posición de planta entre las series dentro de cada parcela.
Se determinó la biomasa aérea acumulada en madurez fisiológica de cada planta
identificada. Las plantas fueron cortadas al ras del suelo, trozadas y separadas en dos
fracciones (granos y resto), secadas en estufa con circulación forzada de aire a 65 ºC
durante 10 días y pesadas por separado. Se calculó el rendimiento en grano por unidad
de superficie (g m-2) a partir de la sumatoria de los rendimientos de grano de las plantas
evaluadas en cada parcela y la superficie ocupada por las mismas. Se expresó el
rendimiento en humedad comercial de 14%.
Los datos se analizaron mediante análisis de varianza para establecer la existencia de
diferencias estadísticamente significativas entre tratamientos.
Resultados y Discusión
La biomasa acumulada en madurez fisiológica mostró diferencias entre plantas. En el
Cuadro 1, se detallan los pesos secos de las plantas ubicadas en las posiciones 6 y 10
dentro de las series analizadas, que fueron sobre las que se registraron las mayores
diferencias (datos no mostrados).
La planta 6 correspondió a la posición más desfavorecida en las parcelas desuniformes
en el espacio, ya que se ubicó en la parte media de una serie de 6 plantas consecutivas
que crecieron a una distancia entre sí de 10 cm inferior a la de las parcelas con planteo
uniforme. La planta 10, en cambio, se ubicó en una posición aislada, separada de sus
vecinas más próximas a una distancia de 20 cm superior a la de las parcelas
espacialmente uniformes. Ambas posiciones correspondieron también a plantas con
retraso en su emergencia en las parcelas con desuniformidad temporal, posibilitando
analizar también este efecto en esas plantas.
Ambas clases de plantas resultaron más pesadas en baja densidad, pero las diferencias
más notables se encontraron entre plantas con distinta uniformidad espacial y,
especialmente, con diferencias en su uniformidad temporal, donde las plantas uniformes
resultaron más pesadas. No se encontraron interacciones entre los factores de estructura
de cultivo analizadas.
En todos los casos, la siembra en surcos angostos no mejoró la acumulación de biomasa
en las plantas en posición 10, pero sí mejoró la de las plantas en posición 6 expuestas a
mayor competencia intraespecífica en la condición de desuniformidad espacial,
sugiriendo que la siembra en surcos menos distanciados aliviaría los efectos sobre el
crecimiento derivados de la competencia entre plantas sobre la hilera al aumentar la
separación entre sí. En cambio, los pesos de las plantas en posición 10, expuestas a
menor competencia en planteos desuniformes, no difirieron significativamente de
aquellas plantas uniformes en el espacio, indistintamente de la distancia entre los surcos
de siembra.
Las variaciones en el crecimiento de las plantas se reflejaron en su rendimiento en
grano, aunque con diferencias más marcadas entre tratamientos especialmente en las
plantas en posición 6 (Cuadro 1). Las plantas en esta posición redujeron dramáticamente
su rendimiento cuando emergieron con retraso, llegando a la esterilidad en la densidad
más alta cuando coincidieron ambas desuniformidades.
Se encontró interacción ESPAxUNTE para las plantas en esta posición, logrando rendir
más las plantas sin retraso cuando fueron sembradas en surcos estrechos pero no cuando
emergieron con retraso, debido a la severidad de este efecto. Por la misma razón se
halló interacción UNESxUNTE, indicando la mayor ventaja de plantas uniformemente
espaciadas cuando tuvieron emergencia contemporánea que cuando emergieron con
retraso. Tales interacciones no se detectaron entre las plantas en posición 10. El
componente del rendimiento más afectado por la competencia intraespecífica en maíz es
el número de granos que alcanzan la madurez, relacionado con la capacidad de
crecimiento de la planta durante la floración (Otegui y Andrade, 2000).
Esa relación revela una escasa plasticidad reproductiva del maíz cuando las plantas
crecen a altas tasas (plantas dominantes en planteos desuniformes), donde el número
máximo de flores formadas en la espiga limita el aumento del número de granos (Vega
y col., 2001). A medida que el crecimiento por planta disminuye se reduce el número de
granos logrados en la planta, y esa caída se hace cada vez más abrupta (plantas
dominadas), hasta alcanzar un umbral de esterilidad, debido al relegamiento que sufre la
espiga dentro de la planta en respuesta a mecanismos de dominancia apical.
Este comportamiento explica la presencia de plantas estériles en la posición 6 cuando
emergieron con retraso y la ausencia de incrementos de rendimiento significativos en las
plantas en la posición 10 cuando quedaron aisladas en el planteo espacialmente
desuniforme.
Cuadro 1. Biomasa y rendimiento en grano en madurez fisiológica de plantas de maíz
en posición 6 y 10 en dos densidades de plantas (D1: 6,5 y D2: 8,7 pl m-2) y dos
espaciamientos entre surcos (E1: 50 y E2: 70 cm) en condiciones diferentes de
uniformidad espacial y temporal sin limitaciones hídricas ni nutricionales. Se indica la
significancia de los efectos de densidad (DENS), espaciamiento entre surcos (ESPA),
uniformidad espacial (UNES) y uniformidad temporal (UNTE) y de las interacciones
significativas.1 Se indica entre paréntesis la significancia (*: a=0.05; **: a=0.01; ns= no
significativa) de las diferencias respecto de la condición de plantas uniformes (espacial
y temporalmente) dentro de cada combinación DENSxESPA.
Uniformidad
espacial
uniforme
desuniforme
Rendimiento (g m-2)
D1E11
D1E2
D2E1
D2E2
1352.5
964.6
1250.2
947.6
1423.7
1029.6
1293.6
1041.9
uniforme
1163.3
1170.2
1298.5
1174.7
desuniforme
899.7
973.8
1061.8
948.8
DENS
ESPA
UNES
UNTE
0.03
ns
0.003
0.0001
Uniformidad
temporal
uniforme
desuniforme
Merma por desuniformidad (%)1
D1E1
D1E2
D2E1
D2E2
28.6
(**)
14.1
(ns)
33.3
(**)
24.2
(**)
6.1
(ns)
22.1
(*)
27.8
(**)
8.7
(ns)
25.3
(*)
19.0
(**)
9.2
(ns)
26.4
(**)
ESPAxUNTE
UNESxUNTE
0.05
0.01
1 Se indica entre paréntesis la significancia (*: a=0.05; **: a=0.01; ns= no significativa)
de las diferencias de rendimiento respecto de la condición de uniformidad espacial y
temporal dentro de cada combinación DENSxESPA.
Conclusiones
La siembra desuniforme redujo el crecimiento y el rendimiento de las plantas que
quedaron en condición de competencia intraespecífica desfavorable (plantas
dominadas), pero este efecto fue más importante cuando esa condición resultó de su
emergencia demorada, provocando hasta su esterilidad en condiciones de alta densidad.
Las plantas favorecidas en esa competencia en planteos espacialmente desuniformes
(plantas dominantes) incrementaron su crecimiento y rendimiento pero no alcanzaron a
compensar la pérdida de rendimiento de las dominadas, reduciéndose el rendimiento por
unidad de superficie del cultivo. El efecto de la desuniformidad temporal fue más
drástico que el de la espacial, anulando las ventajas de la siembra en surcos angostos en
planteos con diferencias solo en su uniformidad espacial. Estas hallazgos
correspondieron a cultivos con la tercera parte de sus plantas afectados por una o ambas
de las desuniformidades analizadas y sus efectos podrían cambiar en cultivos con otras
proporciones de plantas con desuniformidad espacial y temporal.