elocation-id: e3910
El trigo es un cultivo que requiere grandes cantidades de fertilizante; sin embargo, su disponibilidad limita la productividad. En suelos alcalinos, nutrientes como hierro (Fe), cobre (Cu), zinc (Zn) y manganeso (Mn) presentan menor disponibilidad, lo que provoca deficiencias que se reflejan en el rendimiento y calidad del grano. Ante esta problemática, durante el ciclo agrícola otoño-invierno 2023-2024 se realizó un estudio en el Campo Experimental Norman E. Borlaug, ubicado en el Valle del Yaqui. Se evaluaron cinco tratamientos con diferentes dosis de yeso agrícola (25 y 50 kg ha-1) enriquecido con micronutrimentos (Fe, Cu, Zn y Mn), con y sin ácidos húmicos y fúlvicos, con el objetivo de determinar el efecto de la dosis óptima que contribuya a mejorar el rendimiento y calidad del trigo harinero Borlaug 100. El diseño experimental consistió en bloques completos al azar con cuatro repeticiones. Las variables evaluadas incluyeron: pH del suelo a diferentes profundidades, análisis nutrimental de la hoja bandera, componentes de rendimiento, y parámetros de calidad (proteína, índice de sedimentación, incidencia de panza blanca y carbón parcial). Los resultados mostraron que los tratamientos con la dosis alta de yeso agrícola y micronutrimentos generaron una acidificación temporal del suelo hasta la etapa de encañe no mayor a 30 días, debido a un intercambio catiónico y generando un hidrolisis acida que libera iones de hidrogeno, que contribuyeron indirectamente a una acidificación, lo que sugiere una mayor disponibilidad de nutrientes para el desarrollo del cultivo. Esto se tradujo en un incremento en los tratamientos 1 y 3 del 17% en el rendimiento respecto al testigo, con un aumento del 14% en el número de granos por espiga. Además, se obtuvieron valores de 11.6% de proteína, con menos del 0.5% de incidencia de panza blanca.
ácidos húmicos, fúlvicos, micronutrimentos.
El trigo (Triticum aestivum L.) es el segundo alimento básico más importante en el mundo (Riaz et al., 2021). Durante el ciclo agrícola 2023-2024, en el sur de Sonora se establecieron 248 122 ha (SIAP, 2024), lo que representó el 51% de la superficie nacional. Sin embargo, la productividad se ha visto comprometida por una serie de factores, entre los cuales destacan la calidad del agua y el suelo, así como la disponibilidad de nutrimentos esenciales (Martínez-Cruz et al., 2020).
Los elementos esenciales para el metabolismo de las plantas se clasifican en función de su concentración y de los requerimientos necesarios para el crecimiento y la reproducción. De esta manera, se dividen en macro y micronutrimentos (Marschner, 2012). La deficiencia de cualquiera de ellos en el suelo es un factor clave que impacta negativamente el crecimiento y desarrollo de las plantas. Entre los micronutrimentos esenciales se encuentran el hierro (Fe), cobre (Cu), zinc (Zn) y manganeso (Mn), todos ellos involucrados en procesos metabólicos vitales. Sin embargo, la disponibilidad de estos elementos en el suelo y su correcta asimilación por las plantas pueden verse limitadas por diversas causas, lo que repercute en la productividad agrícola (Días dos Santos et al., 2021).
El uso de enmiendas y fertilizantes específicos puede ser una estrategia viable para mejorar la fertilidad del suelo y, por ende, contribuir a mejorar parámetros como la biomasa (Osorio-Vera et al., 2021). El yeso agrícola, conocido químicamente como sulfato de calcio dihidratado (CaSO4 2H2O), se ha consolidado como una enmienda que mejora las condiciones del suelo y contribuye al desarrollo de raíces (Bartzen et al., 2020). Por otra parte, los suelo con pH moderadamente ácidos permiten el desarrollo de microorganismos promotores del crecimiento vegetal (MPCV) (Shah et al., 2021). El yeso agrícola también contribuye a la aportación de calcio (Ca) y azufre (S) en forma de sulfatos esenciales para las plantas (Rojas-Padilla et al., 2022).
Abbas et al. (2023) establecen que el yeso agrícola incrementa la adsorción de nutrientes al mejorar la textura y la estructura del suelo del suelo. De Cori et al. (2010) señalan que el S es un ‘elemento estructural’ en la nutrición de las plantas, ya que forma parte de compuestos como aminoácidos y fosfolípidos. Por su parte, Nardi et al. (2021) destacan que los ácidos húmicos contribuyen a normalizar el metabolismo y los procesos involucrados en la fotosíntesis y la respiración, favoreciendo el desarrollo y crecimiento vegetal. El objetivo del trabajo fue determinar el efecto de la dosis óptima que contribuya a mejorar el rendimiento y calidad del trigo harinero Borlaug 100.
El estudio se llevó a cabo durante el ciclo agrícola 2023-2024, dentro de las instalaciones del Campo Experimental Norman E. Borlaug (CENEB), perteneciente al Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP). El CENEB se localiza en el block 910 del Valle del Yaqui, Sonora, México. en las coordenadas 27° 22’ 14.40” de latitud norte y 109° 55’ 18.14” de longitud oeste, a 40 msnm.
La siembra se realizó el 6 de diciembre de 2023, con la variedad Borlaug 100, con una densidad de 90 kg ha-1. Se sembró en seco, a tres centímetros de profundidad, en doble hilera en surcos de 85 cm de separación. Se realizó un análisis de suelo previo al experimento y determino que es un suelo de textura arcillosa, pH de 7.72 con una conductividad eléctrica de 2.6 dS m-1, con una aportación de 50 kg ha-1 de N-NO3 y 84.99 kg ha-1 de P-PO4. Se fertilizó con 180 kg de nitrógeno, utilizando como fuente la urea. fraccionada a la mitad y aplicado en banda en los dos primeros riegos de auxilio.
Los riegos se realizaron en la etapa de encañe (z3.1), después del embuche (z3.9) y el tercero en espigamiento (z5.5), utilizando la escala de Zadoks (Zadoks et al., 1974). Para el control de malezas de hoja ancha se aplicó mesosulfurón metil + Iodosulfurón metil sódico, mientras que para malezas de hoja angosta se utilizó tritosulfurón + dicamba. Para el control del pulgón del trigo (Schizaphis graminum), se aplicaron sulfoximinas y piretroides.
Se utilizó un diseño experimental en bloques al azar con cuatro repeticiones por tratamiento. El tamaño de cada unidad experimental fue de cuatro surcos de 10 m de largo, empleando 10 plantas marcadas en la parte central de la parcela. Cada bloque estuvo separado por un metro de calle y un surco libre para delimitar los tratamientos. Se realizó un análisis de varianza, con el objetivo de evaluar el efecto de los tratamientos. La comparación de medias se efectuó mediante la prueba de Tukey HSD al 95% de confianza. El análisis se llevó a cabo utilizando RStudio (Team, 2023).
Los tratamientos (Cuadro 1) se aplicaron por única ocasión al momento de la siembra, en banda sobre el talud del surco, previo al riego de nacencia. Además, se realizaron dos aplicaciones de microorganismos (Trichoderma harzianum, Pseudomonas fluorescens, Bacillus subtilis y Bacillus cereus) a una concentración de 1x108 UFC/ml, en el inicio del amacollamiento y al inicio del encañe.
Las variables evaluadas fueron: pH de suelo a 15 y 30 cm cada siete días hasta la estabilidad del pH con un medidor de pH suelos Hanna Hi981030, análisis nutrimental en hoja bandera (Alcantar y Sandoval, 1999) en etapa de inicio de llenado de grano, componentes de rendimiento (número de espigas m-2 (NGE), longitud de la espiga (LE), peso de espiga (PE), granos/espiga, longitud del grano (LG), peso de mil granos, peso hectolitrico (PH), rendimiento total (R) proteína con el analizador Perten Instruments, DA 7250 NIR, índice de sedimentación mediante la técnica SDS (Peña et al., 1990), (%) de panza blanca y carbón parcial mediante análisis visual.
En la variable de pH del suelo, en los perfiles de 0-15 y 15-30 cm de profundidad en los tres muestreos se encontró diferencia significativa entre tratamientos (p˂ 0.01 y 0.001) (Figura 1). Esto es debido a que los cationes (Fe2+, Cu2+, Zn2+, Mn2+) reaccionan con el agua en un proceso llamado hidrólisis ácida, liberando iones hidrógeno que acidifican el suelo. Los valores más bajos en promedio se identificaron con las dosis de 25 kg ha-1 de yeso agrícola con micronutrimentos, registrando valores de pH de 6.7, lo que facilitó la absorción de nutrientes.
El pH inicial del suelo estuvo acompañado por una conductividad eléctrica de 2.6 dS m-1, lo que lo clasifica como ligeramente salino. Basado en lo anterior, este nivel de salinidad puede dificultar la absorción de nutrientes, lo cual se confirmó mediante el análisis nutrimental en la hoja bandera. El testigo fue el tratamiento que presentó los niveles más bajos de micronutrimentos, de acuerdo con las tablas de rangos de suficiencia de cultivos agronómicos de Bryson y Mills (2014).
Esto es similar a lo señalado por Ramírez et al. (2022), quienes resaltaron la importancia de la conductividad eléctrica como un indicador que puede proporcionar información básica sobre la asimilación de nutrientes en los cultivos. Este planteamiento coincide con lo observado en el tratamiento 5, donde los valores de pH se mantuvieron constantes de inicio a fin de la evaluación, afectando la disponibilidad de nutrientes.
Por su parte, Arroyo et al. (2022) mencionan que, cuando los niveles de pH del suelo son elevados, la accesibilidad de la mayoría de los nutrientes se ve comprometida. Además, Tóth et al. (2020) revelaron que el pH ácido del suelo impacta de manera notable la actividad antioxidante en el trigo, lo cual afecta de forma adversa la fase de llenado del grano, conduciendo a una disminución en el rendimiento final. Por ello, es fundamental mantener un equilibrio en el pH del suelo que permita una adecuada toma de nutrientes.
El yeso agrícola con micronutrimentos baja de manera temporal el pH del suelo por un lapso corto de tiempo. En este trabajo, se pudo observar este efecto hasta el principio de encañe, lo que puede permitir que el cultivo de trigo absorba los nutrientes del suelo. El pH ideal para la mayoría de los cultivos oscila entre 6 y 7, ya que en este rango la mayoría de los nutrientes esenciales están disponibles en cantidades adecuadas. Sin embargo, algunos tienen rangos específicos de disponibilidad.
En los resultados del análisis nutrimental, el Fe, Cu y Zn se incrementaron hasta en un 24%, 35% y 44%, respectivamente, en los tratamientos con una mayor dosis de yeso agrícola, con o sin ácidos húmicos y fúlvicos, en comparación con el testigo. El Zn fue uno de los elementos que presentó el porcentaje más alto en el tejido vegetal. Esto coincide con Osorio-Vera et al. (2021) comentan que el cultivo de trigo presentó una alta demanda de este elemento para alcanzar altos rendimientos.
Los tratamientos de yeso agrícola con ácidos húmicos y fúlvicos incrementaron entre un 45% y 50% los niveles de Mn respecto al testigo. Una vez que este elemento está en la planta, puede persistir por tiempos prolongados, llevando a cabo distintas funciones metabólicas, lo que se atribuye a la baja movilidad que presenta, como lo señalaron Riesen y Feller (2005).
El análisis foliar (Cuadro 2), concuerda con Bryson y Mills (2014), ambos indican que los suelos con un pH entre 5 y 7 presentan niveles más altos de Fe soluble. Asimismo, indican que la disponibilidad de P disminuyó a medida que el pH supera 7, esta reducción está asociada con la interacción del P con mayores niveles de Ca y Mg disponibles en suelos de pH elevado. Por su parte, De Oliveira et al. (2020) señalan que la mayoría de los cultivos aprovechan de manera poco eficiente el fertilizante nitrogenado, y que el uso excesivo de fertilización suele emplearse como medida preventiva contra posibles deficiencias.
[i] 1*= 50 kg ha-1 de yeso agrícola con micronutrimentos (Fe, Cu, Zn, Mn); 2*= 25 kg ha-1 de yeso agrícola con micronutrimentos (Fe, Cu, Zn, Mn); 3*= 50 kg ha-1 de yeso agrícola con micronutrimentos (Fe, Cu, Zn, Mn) + ácidos húmicos y fúlvicos; 4*= 25 kg ha-1 de yeso agrícola con micronutrimentos (Fe, Cu, Zn, Mn) + ácidos húmicos y fúlvicos; 5*= testigo sin aplicación.
En este trabajo, la fertilización nitrogenada se realizó con base en un análisis de suelo, siendo el tratamiento de 50 kg ha-1 de yeso agrícola sin ácidos húmicos y fúlvicos el que aumentó hasta un 22% el contenido de N en el tejido vegetal. No obstante, estos niveles de N están por encima de lo que establecen Bryson y Mills (2014) como rango de suficiencia para el cultivo de trigo.
En el Cuadro 3 se presentan los resultados de las variables de componentes de rendimiento evaluadas en este trabajo. El promedio de LE (p˂ 0.01) del T-3 superó al testigo en un 3.5% e incrementó hasta en un 14% el NGE con una diferencia significativa (p˂ 0.001) Esta variable es el componente principal de las variaciones que se presentan en el rendimiento, lo cual concuerda con Philipp et al. (2018), quienes reportaron correlaciones altas y positivas entre estas variables.
[i] LE= longitud de espiga (cm) p˂ 0.01; PE= peso de espigas (g) p˂ 0.001; NGE= número de grano/espiga p˂ 0.001; PGE= peso de granos/espiga (g); LG= longitud de grano (cm), PH= peso hectolitrico (kg hl-1), PMG= peso de mil granos (g); R=rendimiento (t ha-1) p˂ 0.05. Medias con la misma letra en las columnas no son estadísticamente diferente de acuerdo con la prueba de Tukey.
Por otro lado, Feng et al. (2018) resaltan que el PMG tiene el efecto más alto sobre el rendimiento, solo después del NGE. Sin embargo, en el PMG, no obtuvimos diferencias significativas entre los distintos tratamientos. Villaseñor-Mir et al. (2021), al momento de la liberación de la variedad Bacorehuis F2015, utilizaron como testigos a Borlaug 100 y Kronstad F2004, obteniendo valores de 75 kg hl-1 en las tres variedades, un 7% menos en comparación con los resultados logrados con la aplicación de yeso agrícola. En la variable PMG, Chávez-Villalba et al. (2021) reportaron, en la misma localidad, valores 4 g inferiores al testigo, el cual presentó los valores más bajos en la mayoría de las variables relacionadas con los componentes de rendimiento.
La densidad de espigas y granos por m2 constituyó el parámetro más confiable para evaluar el desempeño agronómico de los materiales (Espitia-Rangel et al., 2021). En la presente investigación, dichos componentes demostraron alta sensibilidad a las prácticas de manejo, lo que se tradujo directamente en el rendimiento final. Los análisis estadísticos revelaron variaciones significativas entre tratamientos, destacándose un aumento del 23% con la aplicación máxima de yeso agrícola con micronutrimentos. Estos mismos esquemas de fertilización registraron las concentraciones más elevadas de macro y micronutrientes en el tejido foliar.
Otro estudio como el de Singh et al. (2021) evidenciaron que un balance nutricional adecuado potencia tanto la absorción como la eficiencia de uso de los elementos esenciales. Complementariamente, Buenrostro-Rodríguez et al. (2024) identificaron que 240 kg de N ha-1 representan el umbral óptimo para maximizar la productividad, según sus curvas de respuesta. Tsvey et al. (2021) enfatizan que, pese a ser uno de los nutrientes más demandados, la baja disponibilidad de nitrógeno en el suelo limita frecuentemente su aprovechamiento por el cultivo.
La publicación de Yuan et al. (2021) aportó que la fertilizante moderada a base de potasio (K) puede ser una práctica efectiva para mejorar la productividad del cultivo de trigo. De acuerdo con esto, Mazur et al. (2022) indicaron que el contenido de K y magnesio (Mg) tiene un fuerte efecto positivo en el rendimiento, lo cual coincide con los resultados obtenidos en los tratamientos tres y cuatro.
En la variable proteína, se obtuvo diferencias significativas (p˂ 0.05), con promedios que oscilaron entre 11.65% y 11.2%, siendo los tratamientos 1 y 2 los que presentaron la mejor calidad. Se observó una relación positiva entre el contenido de proteína y el rendimiento que estuvo influenciado por la disponibilidad de nutrientes en el suelo. Nigro et al. (2019) nos remarcan que existe una correlación negativa entre el rendimiento de grano y la proteína; es decir, que los trigos más productivos expresan un menor contenido de proteína en el grano. En este sentido los resultados de Giancaspro et al. (2019) sugieren que el contenido de proteína es un rasgo de baja expresión genética, el cual está influenciado por condiciones ambientales. Esto lo han observado con mayor frecuencia en los trigos de ciclo temprano y tardío (Trivisiol et al., 2024).
El desarrollo del grano de trigo depende principalmente del proceso de síntesis y acumulación de almidón (Liu et al., 2019; Xiao et al., 2022). Este último tiene el mayor efecto sobre el peso y el rendimiento del grano. En algunas ocasiones, el grano no presenta la calidad adecuada debido a un alto porcentaje de ‘panza blanca’ (manchas de aspecto almidonoso). En esta variable, los valores estuvieron entre 0.36% y 0.56% esto se debe a que la planta no tuvo mayores necesidades de absorción de N lo que generó un equilibrio entre la proteína y el rendimiento, lo que se reflejó en los análisis foliares.
En la variable de incidencia de carbón parcial no se encontró diferencia significativa entre tratamientos a pesar de la suceptibilidad de la variedad. Por otra parte, en el índice de sedimentación se obtuvieron valores de 22.62 a 23.37 ml; sin embargo, no se encontraron diferencias significativas. Moreno-Araiza et al. (2020) señalan que este índice está relacionado con la calidad de la proteína y a su vez, con un mayor volumen de pan. Además, indican que, cuando no se realiza la prueba definitiva de panificación, es necesario evaluar ambos indicadores.
En este estudio, la relación sedimentación/proteína de los distintos tratamientos estuvieron de 1.97 a 2.06, lo que denota una excelente calidad panadera, e indica un balance ideal entre la concentración y la funcionalidad de las proteínas del gluten (Peña et al., 1990).
El uso del yeso agrícola con micronutrientes puede llegar a ser una opción para suelos alcalinos, ya que provocó una acidez temporal por un periodo no mayor a treinta días desde el momento de su aplicación, debido a la presencia de los sulfatos. Estos generan una hidrólisis ácida que libera iones de hidrógeno y disminuye el pH del suelo. Un pH ligeramente ácido facilita a la planta la absorción de nutrientes, por lo que una nutrición adecuada en el cultivo de trigo puede generar un incremento en el rendimiento y en la calidad del grano.
El tratamiento que mejor respondió a la absorción de nutrientes, observado en la etapa de llenado de grano, fue el que contenía la dosis de 50 kg ha-1 de yeso agrícola con Fe, Cu, Zn y Mn. Este incrementó el rendimiento, principalmente en la longitud, peso y número de granos por espiga. Sin embargo, la mejor calidad del grano se obtuvo en aquellos tratamientos que no incluyen ácidos húmicos y fúlvicos.
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