Optimal fertilization in rainfed corn regarding nutrient removal and soil diagnosis in small plots

Authors

  • René García-Martínez Tecnológico Nacional de México-TES Valle de Bravo-División de Ingeniería en Forestal. Carretera Federal Valle de Bravo km 30, Ejido San Antonio Laguna, Valle de Bravo, Estado de México, México. CP. 51200 , Tecnológico Nacional de México-TES Valle de Bravo-División de Ingeniería en Forestal. Carretera Federal Valle de Bravo km 30, Ejido San Antonio Laguna, Valle de Bravo, Estado de México, México. CP. 51200
  • Eduar Antonio González-Félix Tecnológico Nacional de México-TES Valle de Bravo-División de Ingeniería en Forestal. Carretera Federal Valle de Bravo km 30, Ejido San Antonio Laguna, Valle de Bravo, Estado de México, México. CP. 51200 , Tecnológico Nacional de México-TES Valle de Bravo-División de Ingeniería en Forestal. Carretera Federal Valle de Bravo km 30, Ejido San Antonio Laguna, Valle de Bravo, Estado de México, México. CP. 51200
  • Julio César Ayllón-Benítez Tecnológico Nacional de México-TES Valle de Bravo-División de Licenciatura en Administración. Carretera Federal Valle de Bravo km 30, Ejido San Antonio Laguna, Valle de Bravo, Estado de México, México. CP. 51200 , Tecnológico Nacional de México-TES Valle de Bravo-División de Licenciatura en Administración. Carretera Federal Valle de Bravo km 30, Ejido San Antonio Laguna, Valle de Bravo, Estado de México, México. CP. 51200
  • Jesús García-Urbina Tecnológico Nacional de México-TES Valle de Bravo-División de Ingeniería en Forestal. Carretera Federal Valle de Bravo km 30, Ejido San Antonio Laguna, Valle de Bravo, Estado de México, México. CP. 51200 , Tecnológico Nacional de México-TES Valle de Bravo-División de Ingeniería en Forestal. Carretera Federal Valle de Bravo km 30, Ejido San Antonio Laguna, Valle de Bravo, Estado de México, México. CP. 51200
  • Hotón Sánchez-Aguilar Tecnológico Nacional de México-TES Valle de Bravo-División de Ingeniería en Forestal. Carretera Federal Valle de Bravo km 30, Ejido San Antonio Laguna, Valle de Bravo, Estado de México, México. CP. 51200 , Tecnológico Nacional de México-TES Valle de Bravo-División de Ingeniería en Forestal. Carretera Federal Valle de Bravo km 30, Ejido San Antonio Laguna, Valle de Bravo, Estado de México, México. CP. 51200

DOI:

https://doi.org/10.29312/remexca.v17i3.4075

Keywords:

Zea mays, corn nutrition, corn production, fertilization costs, soil fertility

Abstract

In the south of the State of Mexico, Mexico, small corn producers obtain low yields (<5 Mg ha-1) due to deficiencies in nutrition management. The research aimed to determine the fertilization dose for small rainfed corn plots, considering the condition of soil fertility and nutrient extraction by grain and stover. The research was conducted in Villa de Allende, State of Mexico, in two plots with different fertilization management. Plot A received 1 t of bovine manure compost and plot B received 30 kg of a urea + triple 17 (N-P-K) mixture. Based on soil fertility diagnosis and nutrient removal by grain and stover, fertilization doses were defined. In both plots, OM and N contents were low and Fe levels were adequate. In plot A, the soil presented high levels of P, K, Ca and Mg. The grain and stover extracted high amounts of N and K. In plot A, the need for fertilizers was concentrated on N, Fe and Zn, whereas in plot B, it was N, P, K, Ca, Mg, Fe and Zn. This generated a reduction in the need for fertilizers; in the first case, it represented a 48% saving in costs. This approach contributes to improving productivity, reducing costs and reducing environmental impact in small-scale agriculture.

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References

Amaya-Pérez, F. S.; Martínez-Damián, M. A. y Sangerman-Jarquín, D. M. 2025. Análisis de paquetes tecnológicos para la producción de maíz en el Estado de México. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. 16(4):1-9. Doi:10.29312/remexca.v16i4.3583.

Ayllon-Benítez, J. C. y Cardoso-Jiménez, D. 2025. Análisis económico actual del maíz en México, periodo 1981-2022. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. 16(4):1-11. Doi:10.29312/remexca.v16i4.3701.

Benton, J. J. 2012. Plant nutrition and soil fertility manual. 2nd Ed. CRC press: Florida, USA. 273 p.

Burns, I. G. and Hutsby, W. 1986. Critical comparison of the vanadomolybdate and the molybdenum blue methods for the analysis of phosphate in plant sap. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 17(8):839-852.

Cadet-Díaz, S. and Guerrero-Escobar, S. 2018. Factores que determinan los rendimientos de la producción de maíz en México: evidencia del censo agropecuario 2007. Agricultura, sociedad y desarrollo. 15(3):311-337. Doi: 10.22231/asyd.v15i3.848.

Conde-Delgado, L. M.; Alia-Tejacal, I.; Valdez-Aguilar, L. A.; Ariza-Flores, R.; Juárez-López, P.; Pérez-Arias, G. A.; Pelayo-Saldivar, C.; León-Sánchez, F. D. y Martínez-Morales, A. 2018. La dosis de fertilización afecta el rendimiento y calidad en limón Persa (Citrus latifolia Tan.). Acta Agrícola y Pecuaria. 4(1):1-9. Doi: https://doi.org/10.30973/aap/2018.4.1/1.

Damián-Huato, M. A.; Romero-Arenas, O.; Sangerman-Jarquín, D. M.; Reyes-Muro, L.; Parraguirre-Lezama, C. y Orozco-Cirilo, S. 2016. Maíz, potencial productivo y seguridad alimentaria: el caso de San Nicolás de Los Ranchos, Puebla-México. Nova Scientia. 8(16):352-370. https://www.scielo.org.mx/pdf/ns/v8n16/2007-0705-ns-8-16-00352.pdf.

Fageria, N. K. 2009. The use of nutrient in crop plants. CRC Press: Florida, USA. 31-163 pp. doi.org/10.1201/9781420075113.

FAOSTAT. 2023. FAOSTAT-Statistical Databases. Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación. https://www.fao.org/faostat/es/#data/QCL.

Fernández-Escobar, R.; Sánchez-Zamora, M. A.; García-Novelo, J. M. y Molina-Soria, C. 2015. Nutrient removal from olive trees by fruit yield and pruning. HortScience. 50(3):474-478. Doi:10.21273/HORTSCI.50.3.474.

Flores-Sánchez, D.; Navarro-Garza, H. y Pérez-Olvera, M. A. 2019. Balance de nutrientes en sistemas de cultivo de maíz y retos para la sustentabilidad. Ingeniería Agrícola y Biosistemas. 11(2):97-109. Doi: 10.5154/r.inagbi.2017.11.017.

Fornari, A. J.; Caires, E. F.; Bini, A. R.; Haliski, A.; Tzaskos, L. and Joris, H. A. W. 2020. Nitrogen fertilization and potassium requirement for cereal crops under a continuous no-till system. Pedosphere. 30(6):747-758. Doi: 10.1016/S1002-0160(20)60035-2.

García-Martínez, R.; Cortés-Flores, J. I.; López-Jiménez, A.; Etchevers-Barra, J. D.; Carrillo-Salazar, J. A. y Saucedo-Veloz, C. 2021. Rendimiento, calidad y comportamiento poscosecha de frutos de aguacate ‘Hass’ de huertos con diferente fertilización. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. 12(2):205-2018. Doi: 10.29312/remexca.v12i2.2232.

García-Martínez, R.; Hernández-Soto, F. N.; Emeterio-Moreno, J. y Colín-Velázquez, M.K. 2024. Diferencias en la fertilidad del suelo en cuatro plantaciones forestales comerciales de pino en Amanalco, Estado de México. Revista Mexicana de Ciencias Forestales. 15(85):150-170. doi:10.29298/rmcf.v15i85.1462.

Garizurieta-Bernabe, J. y García-Sánchez, E. 2024. Tecnificación del cultivo de maíz como estrategia para el desarrollo regional de Veracruz. Agricultura, Sociedad y Desarrollo. 21(3):348-368. Doi:10.22231/asyd.v21i3.1609.

Guarçoni, M. A.; Álvarez, V. V. H. y Moreira, S. F. 2017. Fundamentação teórica dos sistemas de amostragem de solo de acordo com a variabilidade de características químicas. Terra Latinoaméricana. 35(4):343-352. https://doi.org/10.28940/terra.v35i4.172.

Guerrero, P. L.; Leos, J. A.; Palacio, V. H. y Ocampo, J. G. 2023. Precios de garantía y sus efectos sobre las pequeñas explotaciones agrícolas de México. Agricultura, Sociedad y Desarrollo. 20(2):248-265. Doi:10.22231/asyd.v20i2.1565.

Havlin, J. L.; Tisdale, S. L.; Nelson, W. L. and Beaton, J. D. 2016. Soil fertility and fertilizers 8 Ed. Pearson. Noida, Uttar Pradesh, India. 528 p.

INEGI. 2023. Anuario estadístico y geográfico de los Estados Unidos Mexicanos. Instituto Nacional de Estadística y Geografía. 752 p.

Kasifah, K.; Bilad, M. R. and Baja, S. 2025. Application of rice straw and corn straw compost for enhancing phosphorus availability in ultisol and corn plants. Cleaner Waste Systems. 10(100213):1-8. Doi: 10.1016/j.clwas.2025.100213.

López-Hernández, N. A.; Martínez-Sifuentes, A. R.; Halecki, W.; Trucíos-Caciano, R. and Rodríguez-Moreno, V. M. 2025. An assessment of the impact of climate change on maize production in Northern Mexico. Atmosphere. 16(4):1-21. https://doi.org/10.3390/atmos16040455.

Martínez-Gutiérrez, A.; Zamudio-González, B.; Cardoso-Galvão, J. C.; Espinosa-Calderón, A.; Tadeo-Robledo, M.; Vázquez-Alarcón, A. and Villegas-Aparicio. 2022. Efecto de aminoácidos foliares en la extracción y remoción de nutrientes en maíz. Revista Fitotecnia Mexicana. 45(2):173-181. Doi:10.35196/rfm.2022.2.173.

Olsen, S. R.; Cole, C. V; Watanabe, F. S. and Dean, L. A. 1954. Estimation of available phosphorus in soils by extraction with sodium bicarbonate. USDA Circular 939. Washington, United States of America. 19 p.

Osman, K. T. 2013. Soils. Principles, properties and management. Springer. London, LND, England. 271 p.

Pacheco-Sangerman, F.; Prado-Hernández, V.; Maldonado-Torres, R. y Robledo-Santoyo, E. 2022. Diagnóstico nutrimental del suelo y foliar en el cultivo de maíz. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. 13(6):1079-1090. Doi: https://doi.org/10.29312/remexca.v13i6.2691.

Porta, C. J.; López-Acevedo, M. y Poch, R. M. 2019. Edafología. Uso y protección de suelos. 4ª Ed. Madrid, MD, España. 619 p.

Rocco, C.; Duro, I.; Rosa, S.; Fagnano, M.; Fiorentino, N.; Vetromile, A. and Adamo, P. 2016. Composite vs. discrete soil sampling in assessing soil pollution of agricultural sites affected by solid waste disposal. Journal of Geochemical Exploration. 170:30-38. doi.org/10.1016/j.gexplo.2016.08.004.

Sáez-Plaza, P.; Navas, M. J.; Wybraniec, S.; Michalowski, T. and García-Asuero, A. G. 2013. An overview of the Kjeldahl method of nitrogen determination. Part II. Sample preparation, Working Scale. Instrumental Finish and Quality Medio Control. Critical Reviews in Analytical Chemistry 43(4):224-272. Doi: 10.1080/10408347.2012.751787.

Sanders, Z. P. and White, C. M. 2023. Can nitrogen recommendations for corn production be improved through spatially explicit crediting of cover crops and soil organic matter? Smart Agricultural Technology. 6:100336. Doi:10.1016/j.atech.2023.100336.

Semarnat. 2002. Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales. Norma Oficial Mexicana (NOM-021-RECNAT-2000), que establece las especificaciones de fertilidad, salinidad y clasificación de suelos. Estudios, muestreo y análisis. Diario Oficial de la Federación. 113-185 pp. https://www.ordenjuridico.gob.mx/Documentos/Federal/wo69255.pdf.

SIAP. 2025. Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera. Cierre de la producción agrícola. Anuario Estadístico de la Producción Agrícola. Maíz Grano. https://nube.agricultura.gob.mx/cierre-agricola/.

Sleutel, S.; Neve, S.; Singier, B. and Hofman, G. 2007. Quantification of organic carbon in soils: a comparison of methodologies and assessment of the carbon content of organic matter. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 38(19-20):2647-2657. Doi:10.1080/00103620701662877.

Taiz, L.; Zeiger, E.; Moller, I. M. and Murphy, A. S. 2015. Plant physiology and development. New York, United States of America. 756 p.

Tan, K. 1996. Soil sampling, preparation, and analysis. Marcel Dekker, Inc. New York, USA. 407 p.

Vega-Álvarez, I.; Flores-Sánchez, D.; Escalona-Maurice, M. J.; Castillo-González, F. y Jiménez-Velázquez, M. A. 2022. Tlaxcala, investigación en maíz nativo y mejorado: problemática, campos del conocimiento y nuevos retos. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. 13(3):539-551. https://www.scielo.org.mx/pdf/remexca/v13n3/2007-0934-remexca-13-03-539.pdf.

Weil, R. R. and Brady, N. C. 2017. The nature and properties of soils. 15ta Ed. Pearson. Harlow, Essex, England. 1 104 p.

Yang, F.; He, B.; Dong, B. and Zhang, G. 2024. Film mulched ridge-furrow tillage improves the quality and fertility of dryland agricultural soil by enhancing soil organic carbon and nutrient stratification. Agricultural Water Management. 292(108686):1-9. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2024.108686.

Zhang, Y.; Gao, W.; Luan, H.; Tang, J.; Li, R.; Li, M.; Zhang, H. and Huang, S. 2021. Long-term organic substitution management affects soil phosphorus speciation and reduces leaching in greenhouse vegetable production. Journal of Cleaner Production. 327(4):1-12. Doi:10.1016/j.jclepro.2021.129464.

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2026-05-17

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Vol. 17 No. 3 (2026)

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García-Martínez, René, Eduar Antonio González-Félix, Julio César Ayllón-Benítez, Jesús García-Urbina, and Hotón Sánchez-Aguilar. 2026. “Optimal Fertilization in Rainfed Corn Regarding Nutrient Removal and Soil Diagnosis in Small Plots”. Revista Mexicana De Ciencias Agrícolas 17 (3): e4075. https://doi.org/10.29312/remexca.v17i3.4075.

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