Dinamica N2 Sistema Maiz Ayote

5/9/2018 Dinamica N2 Sistema Maiz Ayote

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UN IVERSIDAD DE COST A RICASistema de Estudios de Postgrado

ESTUDIO DE LA DINAMICA DEL NITR6GENO CON EL SISTEMAMAtz (Zea mays) -t AYOTE (Cucurbita moschata)

EN UN SUELO TYPIC DYSTROPEPT

Tesis sometida a la consideraci6n de laComisi6n del Programa Conjunto de

Estudios de Postgrado en Ciencias Agricolas \j Recursos Naturalesde la Universidad de Costa Rica

\j delCentro Agron6mico Tropical de Investigaci6n \j Ensel'\anza

para optar al grado de

MA GI ST ER S CI EN TI AEpor

GUILLERMO MARTINEZ SALAZAR

Centro Agron6mico Tropical de Investigaci6n y Ensel'\anzaDepartamento de Producci6n VegetalTurrialba, Costa Rica

1985


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DEDICATORIA

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A mis padresleonel v Haydee

A mis ttosGuillermo \j Bertha

A mi herrna C C 4 . ; .05 AlbertoA mi companeraSeily V. CarvajalA mi amigo Jose A. Castrillo


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AGRADECIMIENTO

De manera rnuv especial cuiaro manifestar mi mas sincera gr-atitud para con elDr. Elemer Bornemisza 5., Conse iero Principal; par CU\jO estlmulo \j acovo ingresea CATIE, a cuva' erudicci6n adeudo gran parte de rnis conocimientos, \j quiencan sus multiples sugerencias y atinada direcci6n. hizo posible que esta investiga-ci6n lIegara a feliz tarmlno.

Al tns. Roberto Diaz-Romeu, M.Sc., el cual slernore mostr6 sus mejores \j mas since-ros deseos de colaboraci6n, \j a quien agradezco su anuencia para asesorarme,ast como su vallosislrna avuda referente a los analists de laboratorio.

Al Dr. Donald Kass,por su acertada v constante direcci6n, sus valiosas sugeren-cias, su incondicional apovo en la conducci6n f'isica y cosecha del experimento;fueron tambien muy utiles sus recomendaciones para la preparaci6n final de latesis v la presentaci6n de la rnisrna,AI Dr. Alfredo Alvarado H., excelente maestro y amigo; con su impulse inicial, susvaliosas ensel'\anzas, su desinteresada colaboraci6n y en especial, con su sinceraamistad de siempre, ciment6 un basamento firme para ml graduaci6n.

Al Dr. Jose Fargas, quien gustoso colabor6 desde un inicio; sus consejos v suge-rencias permitieron importantes mejoras en el experirnento-

.,r;;.:J~

Al Dr. Carlos Burgos, a quien en calidad de Director del Departamento de Produc-ci6n Vegetal, agradesco un gran apoyo para la realizaci6n del experimento.

A mi colega v amigo Arnalda Barrantes, as! como a Don Jose Mata v damas cclabo-radores del campo experimental La Mont.al'\a; el aporte brindado fue imprescindible.Se agradece tamblen a todo el personal del Laboratorlo de Suelos de CATIE. as!como a toda persona 0 entidad can algun ligamen a esta investigaci6n.

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Esta tesis ha side acept~da en su forma presente par la Comisi6nde Estudios de Posgrada del Programa Cenjunto UCR-CATIE, comorequisite parcial para optar a1 grado de

MAGISTER SCIENTlAE

Jurado:

Elamar Bornernisza S. Ph.D, Profesor Consejero

, '".-:,.1 Miembro Comite Asesor

D O I i a l d Kass. Ph.D, Miembro Comite AS8S0r

Jose Far:gas. Ph,D,, Miembro Tribunal Examinador

ema de Estudios de Pospradclvarsldad de costa RIca

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INDICE

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RESUMENEN ESPANOL. oc , " viiRESUMENEN INGLES ,. ".... ixllSTA DE CUADROS " " ,....................................... xillSTA DE FIGURAS ", .,.......................................... xiii

1. INTRODUCCION .2. REVISIONDE LITERATURA , . 4

2.1. Cultivo del rnaiz................................................................... 42.1.1. Generalidades e importancia. 42.1.2. Antecedentes fundamentales ,.... 62.1.3. Nutrici6n v fertilizaci6n " 7

2.2. Cultivo del ayote "................................ 102.2.1. Generalidades e importancia "" ,................ 102.2.2. Antecedentes fundamentales.. 112.2.3. Nutrici6n y fertilizaci6n "',, ,..... 13

2.3. Agrosistema Maiz + Ayote...................... 142.3.1. Generalidades y definiciones..................................... 142.3.2. Enfoque de sisternas " , ,......... 152.3.3. Antecedentes del sistema Maiz + Avota.; "......... 16

2.4. Nitr6geno del Suelo.............................................................. 18 '2.4.1. lmportancia , ,.. 182.4.2. Contenidos y forrnas. 192.4.3. Transforrnaciones dinamicas........ 20

3 . MATER[AlESV METODOS ,., , , , ,.,', . 213.1. Ecosisterna utilizado. ,."., ,............. 21

3.1.1. Ubicaci6n del 8xperimento: Clirnatoiogla................... 213.1.2. Caracterlstfcas edafo16gicas....... 21

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3.2. Metodologfa analtt.ica.i.. , " ,,"".. 243.3. Metodologia de campo." " " " .."..... 25

33.1. Montaje del experimento " "........................ 253.3.2. Practicas de cultivo .. : ., "... 253.3.3. Fertilizaci6n " ," "... 263.3.4. Muestreos y cosecha " " ". 273.4. Metodos de evaluaci6n estadistica....................................... 29

4 . 304.1. Nitr6geno del suelo....................... 30

4.1.1. Variaci6n en el contenido de N-total (%)................... 304.1.2. Variaci6n en las formas de N del suelo..................... 344.1,3. Movilidad de nitratos: Lislmetros............................... 384.1.4. Perdidas aparentes de N-fertilizante......................... 49

4.2. Interacci6n N - Agrosistema ".......... 514.2.1. Efecto dasis-agrosistema sabre el rendimienta........... 514.2.2. Efecto dosis-agrosistema sobre el N-total (%)............ 564.2.3. Distribuci6n de N: Cosecha vs Residuos".................... 604.2.4. Recuperaci6n aparente de N-fertilizante.................... 61

5. CONCLUSIONES , ,............................... 646. LITERATURACITADA , , " " ,........................ 667, APENDICE , , ", , ', ,.. 78

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RESUMEN

E1 presente estudio se real ieo en un sueLo tretico=e rci110sode origen aluvial. sub-grupo Typic Dystropept, ubieado en el can-ton de TurTiaLba, Provincia de Cartago, Costa Rica.

Bajo condiciones de campo se estudiaron tres niveles de nitr6-geno: 0, 60, y 120 kg/ha de e1emento puro, aplicado todo a 1a siem-bra para los agrosistemas: maiz en monocu1 t.ivo, ayote en monoeult.ivo, y el po1icu1tivo maiz + ayote. Se aplic6 una base generalde 90 kg/ha de tioetoro y 75 kg/ha de potasio para el maiz; conayote se us6 Ulla base de 50 kg/ha de f6sforo y 35 kg/ha de potasio;a1 asocio se Ie ap1ico el total combinado de ambos monocultivos.

se determin6 1a variaci6n quincena1 en los eontenidos y for-mas de nitrogeno del suelo superficial (0 - 20 em), espaeiando 1ue-go a tres semanas entre muestreos. Tambiem se tomaron extractosde 1a soluci6n del suelo ( 90 em ) con lisimetros, para determinar1a movi1izaci6n y perdidas aparentes de N-fertilizante.

Se eva.Iuc el rendimiento agron6mico de los eultivos en cadaagrosistema, as! como 1a produeci6n de residuos, y los contenidosde N-total ( ! I t > ) en la parte aerea de cada uno. Se calcularon losporcentajes de recuperaci6n aparente de nitr6geno en las diferen-tes partes vegeta1es ( residuos y frutos ). tanto en monocultivo,como en los po1icultivos 0sistemas asociados.

Los resultados para nitr6geno del sueZo indican que tanto a

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medio ci alo como en post-cosecha (residual), existen diferenciasen los contenidos de N-tota1 de los tres po1icu1tivos, siendo jus-tificadas pOl" 1a fertilizaci6n. y proporcionales a las dosis usadas,

Igua1 tendencia se encontr6 para las formas inol"ganicas, exis-tiendo diferencias en los contenidos post-cosecha entre los t.reepolicultivos, y entre los monocultivos con dosis media y el poli-cultivo con la dosis mayor ( 120 kg-N/ha ).

La movilizaci6n de N-nitrato se explica satisfactoriamentePOl' un "Factor de Lixiviaci6n" (pondel'aci6n de saldos netos de Pre-cipitaci6n total - EVTP) coincibido en el experimento, encontrando-se menores perdidas en policultivos que en monocu1tivos.

En porcentaje del N-aplicado, el sitema ayote monocultivo pre-sent6 La mayor perdida aparente de N-tertilizante (50.3%), seguidodel maiz monocultivo (43.096) y del asocio con dosis mayor (40.1%),

se encontr6 un incremento en los rendimientos de maiz y deayote al aumentar las dosis de N-tertilizante en los policultivos.

No se detect6 efecto alguno del euote sobre los rendimientosdel maiz (cosecha y residuos)i en tanto que el maiz si reduce dras-ticamente los rendimientos del ayote.

Los contenidos totales de N del maiz y del ayote (cosecha yresiduos) son mayores en monocultivo que en policultivo, siendo~sto retlejo de la competencia interespecitica en policultivos.

Los mayores porcentajes de recuperaci6n aparente fueron delayote monocultivo, el maiz monocultivo y el asooio con dosis mayor.

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SUMMARY

This experiment was carried out on an alluvial clay-loam soil,( classified as Typic Dystropept ) at Turrialba, in the provinceof Cartago, Costa Rica.

Under field 'conditions, three nitrogen levels ( 0, 60, and 120kg-N/ha ) were all applied at seeding on three systems: maize orpumkins or maize and pumkins together. An uniform addition of 90kg/ha of P and 75 kg/ha of K was applied for maize; 50 kg/ha of Pand 35 kg/ha of K was used for pumkins, and the sum of both addi-tions for the combination of the two crops (policulture).

In the surface soil (0 - 20 ctn), the bi-weekly variation ofthe content of inorganic soil nitrogen was determined. The soilsolution was sampled at 90 cm depth with porous cup 1ysimeters,to determine the apparent movement and loss of N-fertilizer.

The yield of each of the three systems was determined togetherwLth their total N content and the amount of residues produced.

Values for the apparent recoveries of N-fertilizer in the different parts of the plants ( crop and residues ) were calculated forthe monoculture and the policulture agrosystems.

Soil i.norsmni.cnitrogen contents idicate that at mid crop ( 10weeks) and at crop maturity ( 17 weeks ), the total N levels va-ried significantly for the meiee=pumk iti system in accordance tothe N applied. Generally the N-residues are proportional to the

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amount of nitrogen applied as fertilizer.Similar tendencies were observed for ammonium-N and nitrate-N;

N differences were detected between the three forms of cultivationand between the three nitrogen treatments.

Nitrate mobilization was explaind using a n leaching factor "proposed in the experiment. This leaching factor was calculatedas the difference between the bi-weekly precipitation and the evapotranspiration multiplied by a ponderation factor, estimed in aCCOl'-dance to the most intensive precipitation in the respective period.

Generally the policulture treatments suffred smaller N-lossthan the monoculture treatments.

Expressed as percent of applied N, the pumkin system showedthe largest apparent N loss, followed by the maize and by the poli-culture with the highest N application.

Agronomic yields of maize and of pumkin increased with increa-sing N doses. Pumkins did not affect maize yield, but maize redu-ced considerably the pumkin yield.

The total N content of maize ( for grain and stoves ) was re-duced in the presence of pumkins.

The highest proportion of apparent N recuperation was observedfol"pumkin in monoculture, followed by maize alone, and by the mul-tiple system ( maize-pumkins ) with highest N level applied.

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LISTA DE CUADROS

Cuadro Pagina

1. Prcduccion media mundial de maiz , " "'"" H.......... 52. Praducci6n media mundial de cucurtiltaceas.. "... 113. Principales registros meteoro16gicos evaluados durante la as-tadla del experimento en al campo" " ,....... 224. Propiedades f'Isicas v qulrnlcas del suela utilizado,................... 235. Variaci6n en los contenidos de N-total e o del suelo................ 316, Variaci6n en los contenidos promedio v las formas de N-inorga

nico del sualo , "., :. 357. Comportamiento quincenal de la precipitaci6n, Ia evapotranspi-raci6n potencial, los saldos netas, v el factor de lixiviaci6n.... 398. Variaci6n en los contenidos de N-nitrato en lisimetros.............. 449. Coeficientes de regresi6n, de correlaci6n, y de determinaci6n,estimados para los modelos lineales ajustados....... 4510. Efecto de los diferentes agrosistemas y los niveles de N aplicados, sabre las perdidas aparentes de N-fertilizante : 5011. Efecto de dos agrosistemas y tres dosis de N sabre los rendi-mientos de maiz en grana al 15% de humedad............................... 5212. Efecto de dos agrosistemas v tres dosis de N sabre los rendi-mientos de ayote saz6n a la humedad de campo........................... 5213. Efecto de dos agrosistemas y tres dosis de N sabre los rendi-mientos de grana de malz (materia seca)............. 5414. Efecto de dos agrosistemas y tres dosis de N sobre 18 prnduc-ci6n de residuos de malz (materia seea)....... 5415. Efecto de dos agrosistemas y tres dosis de N sabre los randl-

mientos de ayote saz6n (materia seea)... 5516. Efecto de dos agrosistemas y tres dosis de N sabre la produe-c16n de residuos de avote (materia seca)................. 5517, Efecto de dos agrosistemas y tres dosis de N sabre e1 content-do total de N (% ) en el grana de maiz........... 5718. Efeeto de dos agrosistemas y tres dosis de N sabre el contanl-do total de N (% ) en los residuos de maiz ,.......... 57

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CUADRO Pagina19. Efecto de dos agrosistemas V tres dosis de N sobre el conte-nido total de N c o en el fruto de avota, " " .. ",................ 5920. Efecto de dos agrosistemas V tres dosis de N sobre el conte-nido total de N ( 'X) en los residuos de avote........................... 5921. Efecto de tres agrosistemas y tres dosis de N sobre la absor-ci6n total de N (kg/ha) en cada estructura vegetal.................. 6222. Efecto de tres dosis de N V tres agrosistemas sobre los por -centajes de recuperaci6n aparente de N ( % Ra)....................... 62

APENDICE

lA. Registra crana16gica de las principales aetividades realizadasen el experimento durante la etapa de campa........................... 792A. ANOEVA para los contenidos totales de N (% ) del suelo en presiembra, a media ciclo, y en post-eoseeha ~ 803A. Pruebas de Tuckey para N-tatal (% ) del suelo............................ 814A. ANDEVApara el rendimiento de malz en grana (15% humedad)..... 82SA, ANDEVApara el rendimiento de avote 58z6n "................ 826A. ANDEVA para el rendimienta de malz en grana (materia seea).... 837A. ANDEVApara residuos de rnalz (materia seca)............................ 838A. ANDEVApara el rendimiento de ayote sazon (materia seca)....... 849A. ANDEVApara residuos de avota (materia seca).......................... 84lOA. ANDEVA para los contenidos de N-total (% ) en grana de maiz.... 85l1A. ANDEVA para los cantenidas de N-total (%) en residua de malz.. 8512A. ANDEVApara los cantenidos de N-total (%) en fruta de ayate... 8613A. ANDEVA para los contenidos de N-tatal (% ) en residua de ayate. 86

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LISTA DE FIGURAS

Figura Pagina

1. Variaci6n en los contenidos de N-tota1 C % ) del sualo en post-cosecha (residualidad )..,....................................................... 332. Variaci6n en los contenidos residuales de amonia. nitrato, vde N-inarganico total ( ppm ) en el suelo.................... 333. Distribuci6n quincenal de la precipitaci6n (rrm)desde Junia 15hasta Naviernbre 15 de 1984 , ,.,............... 404. Comportamiento quincenal de la evapotranspiraci6n potencial

(rrm) de Junia 15 hasta Novlembre 15 de 1984............................. 405. Comportamienta quincenal de los saldos netas (men)desde Junia15 hasta Noviembre 15 de 1984................................................... 416. Comportamienta qulncenal del Factor de lixiviaci6n (mm)desdeJunia 15 hasta Noviembre 15 de 1984.......................................... 417. Modelo de correlaci6n entre las variables Saldo neto (rrm) v e1Factor de lixiviacl6n (1 lYTl ) . 438. Modelos lineales de regresi6n, mostrando el efecto del Factorde Lixiviaci6n (rrm)sabre la movilizaci6n de nitratos (ppm)......... 47

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1" IN TRO OU CC IO N

EI rnalz (Zea mays L.) es uno de los granos alimenticios mas cultivados desdela epoca pr-a-celnrnblna en Centroamerica, encontrandose en todas las regionesasrtcoles de importancia econ6mica;"/ a pesar de ella, Costa Rica atraviesa parun deficit de producci6n cercana a las diez mil tone1adas par ana ( 18,34,118 ).

Al Uegar los espanoles a America, encontraron que las plantas del generaCucurbita eran de gran importancia. siendo precedidas 5610 par e1 maiz y los frijo-les. En la actualidad se les cultiva para consumo del fruto en estado tierno asaz6n, los "qualites" a sarcillos. las hojas y puntas tiernas, las flores, asl comolas semillas para la producci6n de aceites ( 34.38.66,89 ).

La siembra de cultivos asociadas ha sido reconocida como una practice cornunen los tr6picos. y el interes en estos agrosistemas va en aumento ya que se lesconsidera bastante eficientes en producci6n alimenticia ( 64,66,118,119 ).

EI cultivo de rnalz en asocio con plantas de ayote (Cucurbita moschata Duch.)es una forma generalizada de producci6n en algunos paisas del tr6pico latinaame-rieano, sin embargo la documentaci6n cientifica es escasa ( 63,65,66,118,119 ).

El nitr6geno par su parte, asta considerado como uno de los prmcipales fac-tares de fertllidad de los sualos, el cual es absorbido par las ralces vegetalesprincipalmente en las formas nitrato y amonio ( 6,12.80,84 ). 1-

A pesar de la mucha investigacl6n realizada, continua el nitr6geno slendoal nutrimento que can mayor frecuencla limita el desarrollo y los altos rendimien-tos de los cultlvcis, tanto en regianes tropiceles como templadas ( 3.22.67.98,111117,122 ).


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Esta limitante sabre los rendimientos puede explicarse como una funci6n deefectos combinadas y aditivos, coma 10 son: (3,5,21.33,70,78,109,117).

- lncapacidad de la mavoria de los cultivos para poder tomerlo directa-mente de la atmosfera (estado molecular 9aseoso).

- Mas del 95% del nitrogeno total del sueio esta indisponible para lasplantas, ya que se encuentra en combinaciones ornanlcas.

- Las tacrnces actuates de fertilizaci6n y manejo de agrasistemas suelensal' poco eficientes (recuperaciones aparentes que oscilan entre 20v 3n' son muy frecuentes).

- Alta importancia fisio16gica y estructural, debida a compuestos como:ernlnoacidos, prntefnas, enzimas, hormones, coenzimas. pigmentos cloro-Hlicas. alcaloldas. qualatos, y ligninas.

- Oentro del sistema adaf'lco, el nitr6geno presenta una alta suceptibi-lidad a perdidas como: volatilizaci6n, llxiviacion, denitrificaci6n, inmo-vilizaclcn, erosividad, remoclon par las casechas, y raoolfmerlzaclonde molecules arganicas de gran estabilidad qutmica,

Es posible darsa una idea de cual es la importancia mundial del nitrogena,al revisal' las estadlstlcas de FAD para el ana de 1980. las cuales repartan uncansumo total de aproxlmadamente 100 millones de toneladas matrtcas: en CostaRica se estan consumiendo entre 60 - 70 mil toneladas matrtces POl' ana. (*)

(*) Cornuntcaclcn personal, Ing. Fl'8ddy Lavagni - FERTICA


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De 8sta manera, con fundamento en los antecedentes expuestos, se consider6fruetifero realizar una investigaci6n orientada al estudio y comprensi6n de euales el comportamiento dinarnico del nitr6geno en agroeeosistemas y suelos tropica-les, tratando de obtener resultados que permitiesen establecer mejoras en lastecntcas de manejo, y can ella busear mas altos rendimientos y una mayor efieien-cia en el usa de insumas, en pro de una mejora en el nive1 de vida del pequenoIjmediana agrieul tor del tr6pico Latinoamericano.

Los objetivos prlocipalas de la presente investigaci6n 50n:

1. Estudiar la distribuci6n aparente del N-fertilizante en el sueia de un aarosls-tema malz + ayote, en condiciones de campo en la regi6n de Tut-rialbe.

2. Tratar de identifiear factores que influencien la distribuci6n V pardidas de N-lncrqanicn dentro de los diferentes agrosistemas.

3. Identifiear la distribuei6n del nitr6geno en un agrosistema malz .. ayote, entrelos componentes sualo - cu1tivo.

~. Estudlar e1 efecto del poHcultivo sabre los rendimientos agron6micos.5. Estudiar e1 efecto: policu1tlvo vs monoeultivo sobre el aprovechamiento relativodel N-fertllizante.

6. Estudiar 1a reeuperaei6n aparente del nltroneno, en las dfferentes dosfs V bajolos diferentes agrosistemas utIUzados.


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2 . REV IS ION DE LITERATURA

2.1. CULrvo DELMAlz2.1.1. Generalidades e Impor-t.ancia

El rnaiz (2ea mays l.). representa uno de los cultlvos alimenticios can primor-dial importancia, tanto en los paises en vias de desarrollo, como en los desarro-Hados ( 12,18,35,36,92,110 ).

Segun Mangelsdorf. citado por Arnon ( 12 ), a pesar de la amelia gama deteor1as existentes sabre su origen, la evidencia arqueo16gica, los experimentosde bibrtdlzacinn, V los enalisis geneticos, permiten formular la teorta ae triparti-ci6n, segun la cual una "forma primitiva" de malz logr6 alta heterocidad, productode cruzas con plantas de Euchlaena V Tripsacum; como resultados de selecci6nnatural V de la actividad del hombre. se di6 evoluci6n hasta el cultivo actual,

Las primeras evidencias de su cultivo datan desde 2500 A.C. i entre los indiosamericanos tuvo gran importancia econ6mica. tanto por su usa alimenticio comoreligioso. los Incas, los Mavas, y los Aztecas 10 utilizaron como cultivo principal,complementado con plantas de frijol 0 con Cucurbitacaas ( 12,63,66,110 ).

En la escala mundial, el malz ocupa el tercer lugar en orodoccion de alimentoV en extensi6n cultivada, precedido 5610 POl" el arroz v el trigo ( 12,36,37.92,110 ).

Segun Peterson ( 92 ) V Thorne ( 110 ), es posible visualizar la importanciarelativa del cultivo del maiz, can base en los Incrementos en rendimiento, asl co-mo en la producci6n total del cultivo en las ulttmas decades. De esta manera,senalan que desde 1776 hasta mediados de 1920, los rendimientos promedio por hac-tarea eran de 700 - 900 kg, siendo muy similares en Europa, Norteamerica, v lospalsas en desarrollo; sin embargo, a mediados de los 70'S se tanla un 5 0 % de in-cremento en el rendlmiento prnrnedlo, can 1313 kg/he en los parses en desarrollo.y 2750 kg/ha como promedio mundlal,

Segun dlversos informes y resumenes presentados por el Centro Intarnaclonal


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de Mejoramiento en Mall V Trigo ( CIMMYT ), un enfoque global de la pr-oduccionde rnaiz en la actualidad puede pr-asent.arse en el siguiente cuadro ( 35.36,37 ):

Cuadro 1. CAMBIOSPROMEDIOEN LA PRODUCCIONDE MAlz. PARALOSPE~RfoDOSENTRE: 1961 - 65 a 1971 - 75 "

Paises en desarrollo 1961-65 1971-75 Aumento(~)Area cosechada (millones has) 45 53 19Rendimiento (kg/ha) 1132 1313 16Producci6n (millones TM) 51 70 38MundialmenteArea cosechada (mill ones has) 100 112 12Rendimiento (kg/ha) 2170 2749 27Producci6n (millones TM) 216 308 42r

En Costa Rica, el rnaiz es uno de los granos alimenticios mas importantes encuanto a producci6n y consumo, ancontr-andose en todas las regiones agrkolasde importancia econ6mica (18,34,96).

Se Ie utiliza en la alimentaci6n humana y animal, como materia prima industrial,esi como en producci6n de diversos derivados del grano y de la plant.a, debidoa su valioso aporte de protelnas, carbohidratos. grasas, Ca, Fe, vitamina A v ade-mas Riboflavina (12,18,105).

Sin embargo, la producci6n nacional cubre unas 61000 hectaraas, can unr.E!n-dimiento promedio de 1165 kg/ha, dando una producci6n total de 70000 T.M;lascuales no satisfacen el consume nacienal de 94000 T.M (18.96,112).


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2.1.2, Antecedentes fundamentales

La inmensa cantidad de racursos v esfuerzos dedicadas a estudiar el culti-va del rnaiz, ha generada un va lumen de informacion tan elevado que su coberturacompleta escapa sa las alcances de la presente revision \j, antes bien, al criteriadel autor. es un apnr-te mas significativa dar referencia de las textos espedficosy las managraffas disponibles, que abordan diferentes aspectos de este cult ivaen el trocico \j fuera de este (2,12,18,34,35.37,42.52,103).

Bonilla ( 1 ), para condiciones de Costa Rica, resume las recomendacionesbasicas para un adecuado maneja del cultfvo. Senala como clima 6ptima aquelcan temperaturas de 18 a 26C, en un rango de alturas desde 0 hasta 2000 msnm.

Aunque los suelos son variables, se prefieren aquellos can suficiente profun-dldad, buena retencion de humedad pero que no se Inunden, textura media. buenaaereaci6n, v fertilidad potencial elevada (2.12.18.42,73).

La preparaci6n del terreno comorenda una subsolecion, can posterior pasede arada v de rastra liviana; se recomienda tamblan un pase del compactadorluego de la siembra. La semilla ideal es de variedades hibridas can alto potencialde producclon, buena edaptaclon, raoido crecimiento \j maduraci6n temprana.

Segun la epoca de siambre, se diferencian siete regiones de prcduccion.Las variedatles \j la fertilizaci6n def'lnen la densidad optima de plantas/he, canrango entre 40 - 60 mil POI' hectarea.

EI control de rnaleza puede ser rnecanico 0 qufmico, siempre que se hagana debido tismpo y resulten econ6micos (2,18,35).

Para el control de piagas y enfermedades se utiliza primordialmente el comba-te can agroquimicos espedficos. de acuerdo can el pat6geno presente y la rente-bilidad del producto a utilizar.

Oesde la ultlma labor de asistencia al cultivo que puede ser la segunda abo-nada a la ultima apllcaci6n de insecticida, la vigilancia 58 limita a detectar pla-gas a enfermedades expontanaas durante la floraci6n (8-12 semanas post-siembra).


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Cuando la plantaci6n alcanza su madurez fisiol6gica 0 sea, cuando el granano crece mas. se detecta par la madur-acion de Ia planta V tuzas de la rnazorca.pasando del color verde al amarillo paja. Una muestra compuesta de granos toma-da en el campo alaator-iemente, debar-a poseer una humedad de 32 % a inferior.para proceder entoncas a cosechar el cultivo (2,12.18.73).

2.1.3. Nutrici6n v Fertilizaci6nEn el cultivo del rnalz, cuando no se presentan restricciones edefocllmaticas

ni fitosanitarias. y las variedades presentan alto potencial de producci6n. puedeconsiderarse la eficiencia de producci6n ( productividad ). como una funci6n di-recta de Ia fertilizaci6n (2,12,18,37.45,53,56,103).

-....EI malz absorbe grandes cantidades de nitr6geno para producir altos rendimi-entos en sistemas intensivos, can aproximadamente 2.8 kg-N par cada 100 kg degrana producldo, conteniendo 1.8 kg el grana y 1.0 kg en las atras estructurasvegetales, cantidad que debe ser suplida POl' el suelo y los abonos (12,13,53).

Segun Arnon ( 12 ), la relativa proporci6n de formas i6nicas absarbidas depen-den de Ia edad del cultivo, siendo mucha mayor la absorci6n de N-amonia en plan-tas j6venes; el N-nitrato es absorbido por plantas adul tas ( 12,13.53 ).

Aunque menos espectacular y mas variable que can el nitr6gena, el maiz tarn-bien da respuesta positiva a la fertilizaci6n fasf6rica. especialmente en suelosagotados 0 volcanic as de alta fijaci6n. Su mayor importancia es al inicio del de-sarrollo del sistema radical; las dosis utilizadas suelen estar camprendidas entre40 - 70 kg-PIMa. aclicado todo a la siembra (12.13.88).

El potaslo es indispensable durante el desarrollo del malz, para poder obte-ner altos rendimientos. Se debe de aplicar en aquellos suelos bajas en potasio,tlpicos de las zonas muy hUmedas can texturas arenosas, paca materIa orglmicay haja C.I.C; las dosls suelen ser de 60 - 100kg..K/ha (12,13,18.73).


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En expef'imentos can variedades locales e introducciones, en condiciones deCosta Rica, se ha encontrado buena respuesta del rnaiz a la fertilizaci6n nitroge-nada (7,11,18,29.34.43,48,49,57,72,97,99,116),

Alpizar ( 7 ), trabajando con seis dosis de nitr6geno. reporta un efecto cua-oratlco en la respuesta, con diferencias significativas entre niveles; par encimade 1a dosis de 150 kg-N/ha no encontr6 mejoras en el rendimiento, aunque sf exis-ten diferencias significativas en e1 porcentaje de N total foliar, can rnaiz de sietesemanas y a la floraci6n (10 semanas). Segun este autor, la concentnacion mayorde N total foliar se obtiene en prefloraei6n, decreciendo can la maduraci6n.

Sandoval ( 99 ) reporta tembian efectos cuedratlcos en el aumento del randi-miento can las dnsls de 50 y 100 kg-N/ha, respeeto al testigo de 0 kg-N/ha, steridela magnitud del incremento de 934 v 1535 kg-Grano/ha respectivamente, can uneontenido de humedad del 1 2% . Al i9ual que A lptzar ( 7 ), este otro autor cerro-bor6 que dosis par encima de 150 kg-N/ha no producen aumentos significativosen el rendimiento, encontrendosa mas bien una primera derivada negativa en lafunci6n de respuesta de rendimiento vs niveles Eiplicados.

Cordero y Miner ( 43 ) estudiando la respuesta de variedades locales de maiza Ia fertiUzaci6n nitrogenada, encontraron que Ia dosls de 80 kg-N/ha produjolos mayores rendimientos, can aproximadamente 4000 kg-Grano/ha. Cuando se estu-di6 la respuesta de variedades mejoradas a hlbridos introducidos, los rendimientosde 4.3 TMde grana neeesitaron un nivel de fertilizaei6n de 120kg-N/ha.

Dlaz ( 48 ) 10gr6 rendimientos de 4975 kg/ha de grana utilizando la dosis de120 kg-N/ha. en un estudio de fertilizaci6n nitrogenada en malz, ubicado en SanCarlos. La respuesta fue significativa. v el efeeto es tal, que se consldera Iadeficiencia de nitr6geno como un factor limitante en 1a producci6n. Al igual queAlplzar ( 7 ) v Sandoval ( 99 ), este autor encontr6 un efecto cuadratico can laaplicaci6n de dlferentes dosis de nitr6geno. existiendo la variante de que fuela dosls de 120 kg-N/ha Ia que produjo el mayor rendimiento, con 4975 kg-Grano/haa1 1~ de humedad; par enc1ma de este nivel de nitr6geno, los rendimlentos decre-cen segun la pendiente negativa presentada par la curva de rendimiento vs dosis.


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Salas ( 97 ). evalu6 la respuesta de un hibr'ido de maiz ante las dosis de O .50, 100, y 150 kg-N/ha, en la provincia de Alajueia, utilizando dos densidades desiembra, Can 65000 plantas/hectarea se logr6 7630 kg/ha de grana al 15 ~ de hu-medad, en tanto que can 33200 plantas/hectarea s610 se 11eg6 a 5422 kg/ha degrana al 15 " d e humedad; cabe destacar aqul que can la densidad mayor se re-quiri6 la dosis de 150 kg-N/ha, en tanto que can la densidad menor se necesit6de 100 kg-N/ha para obtener el mayor rendimiento. Concluye este autor que canaltas densidades se obtienen mayo res rendimientos. siempre y cuando se cuentecon sufidente nitr6geno disponible. exlstiendo as! una interacci6n significativaentre dosis de nitr6geno y densidad de siembra.

Otros investigadores como Vidaurre ( 116 ) en Guanacaste, v Foster ( 57)en Guapiles, han encontrado tamblen este tlpo de interacci6n significativa cuandose prueban diferentes niveles de fertUizante nitrogenado y distintas densidadesa distancias de siembra de malz.

Foster ( 57 ) encontr6 que la dosis 6ptima era de 150 kg-N/ha, y los mayoresrendimientos se obtienen cuando se utiliza una densidad de 85(XX)plentes/nectaraa.con rendimientos de 6tXX) kg/ha de grano al 12 ~ de humedad.

Vidaurre ( 116 ) reporta una interacd6n significativa entre distanda x densidad x f6rmula fertiUzante; considera que la distanda 6ptima es de 75 x 35 ern,cuando se aplica la formulaci6n mas eJevada, siendo los rendimientos del ordende 4452 kg/ha de grano a1 12 " de humedad. Cuando la fertilizaci6n se disminuye,manteniendo esa densidad, los rendimientos 58 reducen en mas de un 50" .

En oposid6n con los resultados obtenldos POI' los investigadores mencionados.Brenes ( 29 ) no encontr6 diferendas significativas entre fuentes. dosis, y fertl-lizantes nitrogenados con 0 sin Inhibidor de la nitrificaci6n ( Diclandiamlda ), alestudiar las dosis de 0, 50. 100, y 150 kg-N/ha suministrado todo a Ia slembra, utl-lizando Urea (46%N), Sulfato de Amonio (21" N). v Nitrato de Amonio (33" N).

Estes resultados no signiflcatlvos en las diferencias de rendlmiento y de N-total (~) en el grano, se atribuyen basicamente a la falta de uniformidad v 6ptJmode las condiciones agro-climatoI6gicas que prevalecieron durante el experimentoen el campo; unicamente se encontr6 diferencias en el contenido de N en la paja.


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2.2. CUlTlVO DEL AYOTE2.2.1. Generalidades e importancia

El ayote (Cucurbita moschata Duch.) es una planta perteneciente a la familiaCucurbitaceae, la cual cuenta can 90 generos V mas de 750 especies; sin embargo,las especies cultivadas pertenecen s610 a 11 generos ( 14.34.38,44,87,89 ).

En Centro America. las cucurtiltaceas son de gran Impor-tancia, siendo utfllza-das en alimentaci6n desde tiempos remotos; Osuna ( 86,87 ). asi como Cassares yHolle ( 34,66 ), mencionan que al 11egar los espaf'loles a America encontraron quelas plantas del genera Cucurbita figuraban entre los cultivos mas importantes,siendo precedidas solernenta POI' el malz y los frijoles.

Segun le6n ( 79 ) y Parsons ( 89 ). el ayote es Ia especie cucurbltaceade mayor importancia en America Tropical, tanto par la extenci6n que ocupa, comoporIa gran diversidad de usos que tienen sus frutos. En su froma natural selas canace desde Mexico hasta Colombia y Venezuela. siendo cultivadas E m Mexicodesde hace unos 3500 arias.

Los nombres populaces 0 comunes que recibe son diversos, variando segun. la localidad. Suelen utilizarse: avcte, zapallo, calabaza, calabacita, euvarna, guicosquash, Iecovta, etc... (34,66,79).

En 10 referente a sus uses, los enfoques son diversos: en alimentaci6n huma-nat Barrios ( 14 ) y Parsons ( 89 ) senalan que el fruto se utiliza cocldo, tantoen estado tierno como saz6n. Par otra parte, dividido en porciones a deshidrata-do costituye un excelente componente en raclonas alimenticias para ganado bovi-no, porcino V aviar.

Fennell ( 55 ) v Oronoz ( 85 ) indican que con las flores y las puntasfrescas.pueden prepararse una gran cantidad de platfllos sabrosos. Estos autores indicanedemas que los residuos pueden utIlizarse en nutrici6n de porcinos, odejarseenel campo como fuente de materia organica y de nutrimentos.

Segun Colegio ( 41 ). las semillas son muy ricas en aceltes y proteinas, slendoconsideradas en varios lugares de igual 0 superior valor nutritivo que e1 frutomismo; se pueden utlllzar para fabricar harlnas, a tostadas can sal como aperItivo.


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2.2.2. Antecedentes fundamentales

En forma global. podrla presentarse el siguiente cuadro en el cual se resumela situaci6n actual de la producci6n de algunas de las cucurbitaceas mas importan-tes de] planeta (44.89):

Cuadro 2. PRODUCCIONMEDIAMUNDIALDE CIERTAS CUCURBITACEAS ( kg/ha ).

Cucurbitacea Area Cosechada ( has. ) Rend. Promedio (kg/ha)

CalabazasMel6nPepinosSandia

014 0004 27 000522 000

1 918 000

5 8 6 513 0381493411 787

En sus aspectos bntanicos, el ayote es una planta anual, herbacaa de talloslargos y pubescentes, hojas simples, alternas y anchas can tsmano y forma varia-ble saaun la especie 0 la vartedad, flares grandes. amarillas y rronolces: el frutoes una baya carnosa grande, de pulpa suave y cascara dura al sazonar, can colo-raciones variables. sarnlllas tlpo dicotiled6neas de cascara oscura y aplastada,siendo par 10 general muy abundantes (14,34,38,44,79.89).

Para la producci6n. Casseres ( 34 ) asl como Parsons ( 89 ). Barrios ( 14 ),Osuna ( 87 ) y Wolfembarger ( 121 ), indican que el ayote par ser una planta tropi-cal, se adapta melur a los climas meridlonales que a los templados.


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Las cucurbltaceas se desarrollan bien can temperaturas entre 10 y 32 "C,requir'iendose edemas de suelos sueltos, ligeros, r-Ices en sustancias orgimicasdescompuestas, yean suficiente retenci6n de humedad. Se considera que la ger-miflaci6n de semillas es maxima cuando la temperatura del suelo es de 20 - 28C.

Segun Parsons ( 89 ), Candelario v Bernal ( 32 ), Casseres ( 34 ), Whitaker vDavies ( 120 ), asl como Sutton ( 108 ), a pesar de que las cucurtntaceas se adap-tan bien a diferentes ttpus de suelas, los requerimientos baslcos deben ser: suelafertil. franco arenoso, de estructura suelta y granular, sin capas endurecidasni pedregosidades, con buena profundidad ( 70 - 90 em ), sin acumulos excesivosde agua pera con buena retenci6n de humedad. planes, can pH neutro.

En euanto a variedades, pueden utilizarse las "crlolles", a los hlbr-idos maio-rados; aunque la calidad del fruto v la productividad difiere, ambos tipos desemillas producen cultivos con fructificaci6n entre 70 - 130 dtas ( 14,34,44;89 ).

La preparaci6n del terreno involucra una subsolaci6n, con posterior pasede arada v de rastra liviana 0 de dientes; se pueden levantar camas de 2.0 mde ancho, separadas par medio de sure as de 0.75 m; las distancias de siembrautilisables varian con la especie, la varfedad, el nabito de crecimiento. v el tlpode siembra y de cosecha que se use (mecanlco 0 manual), oscilando entre 1 - 3 mentre nileras, por 0.5 - 1.5 m entre plantas; en promedio se tandran de 7000 a9000 plantas par hectar-aa, consumiendose de 3.5 a 4.5 kg de semilla: 1a profundi-dad de siembra sera de 2.5 a 5.0 cm (34,44,89,120).

EI control de plagas v enf'ermedadea se raellzara de acuerdo. con el tlpo depat6geno v la magnitud de incidencia que se presente. Los principales problemasv su severidad varian can el clima, la regi6n, la variedad y la especie de planta;el control can agroqufmicas se deterrninera can ispecciones en el campo.

En cuanto a fertilizaci6n, la Iltacature muestra pocos estudios locales eneste cultlvo. Generalmente los abanos qulmlcos son poco utilizadas, conftandosaast en la fertiHdad natural dei terreno (34,38.89.120).


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2.2.3. Nutrici6n v fertilizaci6n

Barr-ins ( 1~ ) v Parsons ( 89 ) indican que el ayote es mucho mas exigenteque otras cucurbitaceas en cuanto a las necesidades nutricionales, y que responde

\

de una manera significativa v positiva a fuertes apllcaciones de materia ornanlce,dando frutos mas abundantes, con mayor peso y mayor dimensi6n.

Candela ( 31 ) POI' su parte indica que al igual que con los dernas cultivos,la fertilizaci6n del ayote debiera de caleularse con base en los resultados delos anallsis de sue los. Recomienda edemas que e1 f6sforo y el potasio sean aplica-dos to do a la siembra, en tanto que el nitr6geno se fraccione en dos, aplicandouna mitad a la siembra. y la atra mitad en pre-flaraci6n: otros autores comoParsons ( 89 ) v Sutton ( 108 ) coinciden sabre el particular.

En forma cuantitativa. Parsons ( 89 ) considera que las dosis baslcas de ferti-lizante deben ser: 80 - 160 kg-N/ha; 40 - 120 kg-P/ha; 30 - 60 kg-K/ha; se reco-mienda edemas que 58 apllquan fertilizantes que aparten Caleio, Magnesio. Azufre.y 8n caso necesario complementar can micronutrimentos,

Das ( 47 ). evaluando la influencia de abanos nitragenados en dasis de O . 20.y 40 kg-N/ha sabre el crecimienta, rendimiento, y cali dad de ayote, obtuvo elmayor rendimiento y la mejor calidad can la dosis mayor (40 kg-N/ha).

Chavarria ( 38 ) en condiciones de Turrialba, y can dosis de O. 15, 3~. 45 kg-N/ha. encontr6 una respuesta positiva y significativa en el NQde flares femeninas,NQde frutos/planta. peso de fruto, y rendimiento cornarclal, conforme se incre-menta el nivel de nitr6geno aplicado. En general la tendencia es lineal, ancontran-dose s610 efecto cuadr~tico del nitr6geno sabre el Nt!de frutos/planta.

Sutton ( lO B ) can zucchini, Jaramillo ( 71 ) can zaoallc, y Candela ( 31 ) cancalabaza, reportan una respuesta positiva v significativa de las cucurbitBceasa la fertilizaci6n nitrogenada.

las dosis de fertilizante recomendadas POI' el Opto. de Agricultura de 105Estados Unidos USDA (114). coinciden can la cantidad de elemento/ha recomen-dada par Parsons ( 89 ), indicadas anteriormente.


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2.3. AGROSISTEMAMAlz - AVOTE2.3"1. Generalidades I) definicianes

La actual escasez mundial de alimentas, v las prospectas de un inadecuadoabastecimiento futuro, han acelerada la investigaci6n I) el interes POl' rnatodclo-gias que aumenten la producci6n agricola. Asl, el cancepta de cultivos multiplesy el enfaque de agroecosistemas de producclon, a pesar de no ser una tecnicareciente va que su utilizaci6n proviene desde hace varias centurias, ha tornadogran auge en la actualidad dentro del marco de la experimentaci6n cientifica,debido a que se les considera un rnetodo posible de maximizar Ia productividadPOl' unidad de area, par tamoorada de cultivo (10,17,64,66,92.93,98,102.110).

Can miras a uniformizar la terminuloqta, Hart ( 64 ), asi como Andrews \j Kas- .sam ( 10 ), presentan algunas dsf'Inlclonas utiles en el estudio de agroecosistemas:

SISTEMA: ccniunto de camponentes f'Islcos, relacianados de tal manera que forman1)/0 actuan como un todD.

ECOlOGiA: ciencia dsdlcada al estudio de las interacciones entre los organismosvivientes V su media ambiente 0 habitat.

ECOSISTEMA: es un sistema de organismes vivientes \j del media ambiente dentrodel cual intercambian materia \j energia.

AGROECOSISTEMA:se refiere a sub-sistemas ecol6gicos. siendo el criteria diferen-ciador mas importante, la existencia de prop6sitos de producci6n\j de utillzaci6n, enfatizando los componentes: cultivo V enlrnal.

CUlTlVO MOLTIPLE: se refiere a la fntenslficaci6n de la producci6n en las dirnan-stones temporal (secuencias) 0 espacial (asoclos). acorde con:A) Cultlvo secuencial de dos 0 mas cosechas/af\o en el mismocampo. sin que exists competencia interespedfica.B) Cultivo simultaneo de dos 0 mas cosachas/arto en al mlsmocampo, presentandose competencia entre cultivos.


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2.3.2. Enfoque de sistemasA nivel mundial, principalmente en las regiones tropicales. mejorar la produc-

ci6n agricola es una meta inmediata para obviar la escazes de alimentos V mejorarel nivel de vida "en las zonas rurales (17,61,64,93,98,110).SegCln Andrews V Kassam ( 10 ), ast como Hart ( 64 ), Bazan ( 17 ), Moreno '1

Saunders ( 82 ), el usa de cultivos multiples es una tacruca antigua que tiene ma-'lor utilizaci6n en los tr6picos con alta precipitaci6n, donde la humedad V la tem-peratura son favorables para la producci6n agricola durante todo el a 1 " 1 0 .

Su principal raz6n de ser radlca en el mayor usa de los recursos sualo-clirna-tiempo, aumentando la eficiencia de usa de recursos, '1 permitiendo una mayorproductividad can mas atractivo econ6mico par unidad de superficie cultivada.

Una caracteristica sobresaliente del cultivo multiple es que el factor de se-guridad en el reembolso de ingresos es bastante alto, debido a que el policultivoes bio16gicamente mas dinarnico que el monocultivo, '1 par 10 tanto menos suceotl-ble a sucumbir frente a plagas a enfermedades. La diferencia en requirimientosque presentan los diferentes cultivos utilizados serla una garantia contra adversi-dades clirnatoloqlcas repentinas; finalmente, el hecho de que se aumente la produc--ccinn de biomasa total serIa una ventaja para la uttlizaclon de residuos wgetales.a para su incorcoracion al sistema edaf'lco, con las reconocidas mejoras f'Isico-cuimicas que esto irnplica (10,17,30,62,93.).

Agronomicamente, el aprovechamiento del riego, la mayor absorci6n lurnlnica,el mayor volClmen de suelo explorado par sistemas radicales mas densos, el mayorcontrol de la erosion eolice a POI' escorrentla, las mejoras en Infiltracton y reten-cion de humedad, V en st el gran aporte de biomasa residual para alimentaci6n are-incorooraclon al suelo, hacen en conjunto que el sistema de eultivos multiplessea la major y mas segura tacnlca de producci6n tropical (10,61,82,102).

En Ia America Tropical. el grupo de pequel"los agricultores es tan grande.que se Ie considera domlnante en producci6n alimenticia. En sistemas de cultivomultiple se sueie producir: malz, f'rljcl, yuca, platano, camote, cucurbitBceas,etc.(4, 10 eual es realizado POI' pequel"los agricultores (11,30,61,72,93,102,116).


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2.3..3.. Agrosistema Maiz- Ayate: Antecedentes

La siembra de plantas de ayote y otras cucurortaceas en asocio can plantasde rnaiz es una tacnlca de produeei6n cornun en el trooico americana. sin embar-go, la documentaei6n eientIfiea es bastante eseasa (12.63,65,66,118,119) ..

Arnon ( 12 ). Holle ( 66 ), y Villavicencio y Holle ( 118 ), eoinciden al indicarque e1 sistema de rnaiz asociado can ayote es oriundo de Mexico, utilizado aproxi-madamente en los anos 1500 - 900 A.C. ; de ahf se expandi6 hacia t.attnnamer-lca,y junto can los frijoles, constituyeron los tres cultivos base de toda la agricultu-ra de los indigenas pre-hist6ricos en toda America.

Para las condiciones locales. la gran mayorla de la informaci6n existentesobre e1 desempet"Jo del agrosistema rnaiz - ayote, se encuentra presentada enlos trabajos de Hart ( 63 ), Holle y Hart ( 65 ), Holle ( 66 ), Villavicencio y Holle( 118 ), y Villavicencio ( 119 ).

Holle v Hart ( 65 ), evaluando el efecto de sais factores agron6micos ( arreg10 de mono- V poli -cultivo, tlpo de cucurbitacea. distribuci6n de cucurbltaceasentre postures de rnaiz 0 revuelta en el plantlo. densidad de maiz, f'ertfllzaclonV control de malezas ), utilizaron un arreglo factorial; de los resultados obteni-dos se concluye 10 siguiente:

EI rnalz no experlmanta reducci6nes en el rendimiento porIa prescenciade cucurbitBceas, va sea plpian a ayote.

- En malz monocultivo, existe interacci6n positiva V significativa entre den-sidad x nive! de fertilizante x sistema, ancontrandoea que en rnalz los fac-tares determinantes en el rendimiento son la densidad v la fertilizaci6n;la deshierba 'temprana es posltiva euando la fertilizaci6n es alta.- En asocio, la deshierba influye segun la densidad: si la densidad es alta(1.0000 plantas/hal, la deshierba temprana (22 dlas) da efeetos positivos;can 20000 plantas/ha, la deshierba tard1a (48 dlas) da un mejor efeeto.

- La fertilizaci6n da efectos positivos seg(m la densidad, Ia deshlerba, y elsistema (asocio 0 monoeultivo). En asocio, la alta fertilizaef6n respondemejor si la densidad es alta y la deshierba es temprana; en monocultivo lafertilizaci6n alta es positlva can deshlerba temorena en las dos densidadespero can baja fertilizaei6n no hay efeeto de la deshierba.

- La semilla de ayote es igual eolocarla entre hileras 0 revuelta en el malzal.


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Hart ( 63 ), evaluando el comportamiento del sistema rnalz y cucurnitaceas( ayote a pip ian ), encontr6 que ni el ayote ni e1 pipi~ln raducian los tendimientosdel rnaiz, 10 cual coincide can los resultados de Holle y Har-t ( 65). El efectoes 81 rnisrnoya sea can siembra pr-imer-a (Mayo-Junia) 0 ocstr-er-a (Setiembre).

Villavicencio v Holle ( 118 ) estudiaron el efecto de tr as epocas de siembra,can dos densidades de ayote, manteniendo la densidad del maiz constante, sabreel desempef'lo de los agrosistemas: ayote monocultivo, mail monocultivo, y asociode mail ayote, en las dos densidades de 3330 y 6660 plantas/ha de ayote.

Segun los resultados, el malz no se ve significativamente afectado par laprescencia del ayote en las dos densidades; se encontr6 adernas que tanto laaltura como e1 numaro de plantas de maiz se reduce conforme se atraza 1a siembra( 15 Nov. 30 Nov. 15 Dic ), aunque no hay diferencias significativas en rendimiento.

En cuanto al avote, el sistema asociado presenta diferencias altamente slqni-ficativas e inferiores en rendimiento respecto al monocultivo, tanto con 3330 comocon 6660 plantas/ha de ayote. En rnonocultlvo. existen diferencias significativasen los rendimientos de las dos densidades, aunque en asocio no existe efecto delas densidades de siembra del ayote.

Tanto en asocio como en monocultivo, los rendimientos de svota se ven redu-cidos POI' el atrazo en la fecha de siembra.

Resultados similares son reportados POl' Villavicencio ( 119 ), al estudiar elefecto de la radiaci6n solar y otros factores microcltmatlcos en la fructificaci6ndel ayote. Se detect6 que el maiz reduce en un ~O % el numero de frutos y en55 % el peso de los mismos. res pee to al ayote monocultivo. Se encontr6 adarnasen ayote monocultivo un efecto de la densidad y de la epoea de siembra. Cabeedemas destacar que en asocio, no existe efeeto al desfazar la siembra del rnalz30 dlas antes a daspues respecto a la siembra simulUlnea de los eultivos.

Para el mail se encontr6 que los rendimientos no se ven disminuidos signifi-eativamente por la prescencia del ayote en las dos densidades, corroborando as!los resultados de Hart ( 63 ), Holle v Hart ( 65 ), Villavicencio v Holle ( 118 ), vtarnblan a Holle ( 66 ).


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2.4. NITR6GENO DEL SUELO

2 04 . 1. Importancia

Con la unica excepci6n de la luz y el agua, posiblemente ninguna otra defi-ciencia produce efectos tan detrimentales v dramatlcns sabre el rendimiento delos cultivos, como la deficiencia de nitr6geno (3,12,15,16,22,75,80.84,90.111).

Segun Stevenson ( 106 ), asl como Sanchez ( 98 ), Viets ( 117 ). Olson y Kurtz( 84 ), v Boulding ( 19 ). el nitr6geno ocupa una posici6n unica entre los elementosescenciales para el erecimiento de los cultivos, dado la gran cantidad requeridaporIa mayoria de las cosechas, la fuerte respuasta en rendimiento que se obtieneal acllcarlo, y la incapacidad de casi todos los suelos agricolas para abasteeerlos cultivos en las cantidades v formas quimicas que son utilizables par los mismos.

Estos autores indican 'que, ningun sistema agricola puede ser eficiente bajoexplotaci6n intensiva, si 5610 toma el nitr6geno "natural" que la mineralizaci6ny la adici6n par fijaci6n asimbi6tiea 0 par precipitaci6n proveen.

Bartholomew ( 15.16 ) senala que la demanda por fertilizantes nitrogenadosse ha incrementado debido a: mayor demanda de alimentos, mayor conocimientode fertilidad de suelos y nutrici6n mineral de cultivos, necesidad de mas calidady productividad, mayor disponibilidad de abonos. y mejoras en las tacnlces de ma-nejo v coseeha de cultivos.

Como Hustraci6n. Harre ( 59 ) indica que en 1971 el consumo mundial de ferti-lizantes nitrogenados era de apenas 29 millones de T.M; para 1975 Keeney ( n)indica un consumo de 41.8 millones de T.M. estimando para 1985 un consumo mundialtotal de 81.2 millones de T.M, y para el arto 2000 se pronostica un consumo carca-no a las 164,2 millones de T.M. de abonos nitrogenados.

En condiciones troplcalas, a pesar de los esfuarzos, y recursos dedIcadosa la comprensi6n de su comportamiento dinamlcn y su usa eflciente. continua slendoel nitr6geno el nutrlmento que can mayor frecuencia Ilrnlta el desarrollo y losrendimientos de los agrosistemas (3.15.16.22,54.58.59,67.84.98).


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2.4.2. Contenidos v formasEl contenido total de nitroqeno en la mayoria de los sue los varia dentro de

grandes limites; en condiciones tr-opicales, con suelos de Centro America, Diaz-Romeu, Balerdi, y Fassbender ( 49 ) encontraron valores extremos de 0.05% v 4.71% 1con un 69 % de ~las 167 muestras analizadas presentando valores entre 0,1 y 0.4 % ;en forma general. puede ubicarse al contenido total de nitr6geno en suelos agri-colas entre 0.05% y 0.5% (4.25,28,49.53.111).

Fassbender ( 54 ), Stevenson ( 106 ), v Allison ( 5 ), consideran que en suelosagricolas el contenido y las formas de nitrogeno presentes son un f'enomano com-plejo \j dlnamtco, producido POl' factores como: cllrna, vegetaci6n, material parental.topoqraf'Ia 0 relieve, manejo de cultivos lncluvando f'arttlizaclon, riego \j drenaje,barhecho, rotaciones \j mecanizaci6n; existen adernas variables adaf'Icas como:

Itextura, contenido de materia ornanica, pH, potencial redox \j mineralogia. ~En condiciones normales, entre 95 \j 98 % del N-total del suelo se encuentra

en combinaciones diversas formando complejos orgmicos de distinta naturaleza.A paser de la gran diversidad. Bornemisza ( 20 ), Fassbender ( 54 ), Stevenson

( 93,111 ), Alexander ( 4 ) \j Bremner ( 27 ) clasifican los derivados nitrogenadosprlncloeles en: Prote1nas \j armnoactdos libres, Aminoazucares. Amlnoacidos encombtnacton can acldcs f'ulvicos \j humtcns, .Acidos nucleicos \j sus derivadns (nuclao-sidos \j nuclaotldos), Clorofilas \j molecules dertvaoas, FosfoUpidos, Aminas, Vitaml-nas, Alcoholes nitrcqenados, Esteroldes, Hormones \j Coenzimas.

A diferencia del N-OI'ganico. los contenidos de N~Inorganico del sualo sonbastante bajos, generalmente entre 1 - 3%; pr-incipalrnente dominan las formasamonio. nitrato \j nitrito, can minima contenido de azlda, amontaco, nltroxll, oxi-do nltroso, hldroxilamina, y dioxide de nitI'6geno (24.26.54.76,100,106.111,122).

La importancia de las f'ormas Innrqanlcas (amonio \j nitrato), estrlba en queson las prtnclpales formas quimicas que las plantas pueden absorber desde la solu-ci6n del sualo, 0 desde el complejo de intercambio. Investigaciones recientesde Amberger ( 8 ). Olson v Kurtz ( 84 ). ast como Young \j Aidag ( 122 ), han puestode manifiesto que en terminos de asimilaci6n y utilizaci6n POl' las plantas. ambasformas Incrqanlces (amonio 0 nitrato) tiene igual valor,


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2.4.3, Transformaciones dinamices

Keeney ( 75 ). Alexander ( 3.4 ), v Stevenson ( 106 ), definen et nitr6genodisponible como equellas formas quirntcas de este elemento en la rizosfera, lascuales son f'acilmente absorbidas POI' las raicas de los cultivos. Segun est os auto-ras, en producci6n agricola este nitr6geno disponible proviene de la fertilizaci6n,de la fijaci6n bio16gica de N. y de la mtnerallzacton del N-organico de residuosvegetales y animales; los procesos involucran varias transformaciones f'Islco-quimicas y microbiol6gicas, can base en reacciones de oxidaci6n - reducci6n.

La conversi6n del N-organico en formas m6viles y mas disponibles OCUI're me-diante tres etapas suceslvas, denominadas: i-aminizaci6n; Il-emonif'Icaclcn: iii-nitrificaci6n; el proceso en can junto se denomina mineralizaci6n (4,19,76,54.101).

En la aminizaci6n, las macromolecules de prntelnas, acidos nucle1cos v otros,son despolimerizadas par acciones de proteasas v nucleasas. liberando polipect.i-dos simples y eminoacldos. Mediante reacciones blcqufrnicas como la descarboxtla-ci6n y la desaminaci6n, ocurre la amonificaci6n de erninoacidos y peptonas. Final-mente. la nitrificaci6n u oxidaci6n del amonio, can etapas sucesivas de forrnaci6nde nitrito y nitrato, ocurre par acci6n de microorganismos estrictamente aer6bicosinterviniendo en la primera etapa las bacterias Nitrosomonas, Nitrosococcus,Nitrosolobus, y Nitrosospira. Luego de la formaci6n del nitrito, ocurre la forma-ci6n del nitrato, POl' acci6n de las bacterias Nitrobacter winograsdkyL

En teI'minos generales se considera que el proceso completo requiere de tresa cuatro semanas, segun factores como: concentraci6n de amonio v oxtneno, Eh,cancentraci6n de di6xido de carbona, pH v temperatura ( 4,9,24,53,69,76,78,98,100).

La utilizaci6n del amania y del nitrato par las plantas v par los rnicruorqa-nismos del sueIo, canstituyen respectivamente los pracesos de asimilaci6n e inmovi-lizaci6n. Adamas de esos dos procesos de reducci6n del N-disponible en el sualo,se presentan fen6menos como: volatilizaci6n de arnoniaco, denitrlficacf6n bacte-rial, lixiviaci6n de nitritas y nitratas, reacdones qutrnlcas de los nltritas (acomple-jamiento de Van Slvke), fijac16n de amenia par areillas y par repolimerizacianesen complejos organominerales, perdidas POI' erosi6n. En forma conjunta estosmecanismos son 105 responsables de los bajos porcentajes de recuperaci6n de nitr6-gena, que raramente superan el 40" (5,22,33,46,67.69,74,75,78,84,91.98,101,109.113).


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1 . ' 1

3. M ATER IA lE S Y M ~TODO S

3.1 . ECO S ISTEMA U T IL IZAOO

3.1.1. Ubicaci6n del experimento: CllmatoloqfaEI presente ensayo para estudiar el comportamiento dlnarnico del nitr6geno

en el agrosistema rnalz (Zea mays l.) + ayote (Cucurbita moschata Ouch.), se rea-liz6 en el campo experimental La Montat'\a, en el Centro Agron6mico Tropical deInvestigaci6n y Enset'\anza eCATIE), ubicado en el cant6n de Turrialba. Provinciade Cartago. Costa Rica.

Este Centro esta situado a 953'00" latitud norte. y 31 minutos longitud oeste.a 602 msnm; la precipitaci6n promedio anual es de 2643 mm, una temperatura mediaanual de 23.4 DC. can una humedad relativa promedio del 86.7 % . un brillo solarpromedio diario de 4.54 horas. \j una evaporaci6n diaria de 3.10 mm, calculada entanque tipo "A" (1.11.38.72.).

Los datos metereo16gicos prIncloales, correspondientes al periodo en que serealiz6 el experimenta, se presentan en el cuadro 3.

3.1.2. Caracteristicas edafo16gicasRelativamente es muy poca la informaci6n existente sabre el sueio utilizado.06ndoli \j Torres ( 51 ) hacen referencia a una farmaci6n ignea de lava vieja

con intruciones par diques de basalto, la cual se introduce en el valle de Turrial-ba con la estribaci6n de Florencia; en su parte superficial se evidencia una for-maci6n sedimentaria arenaceo-conalomertttca. En sus aspectos pedo16gicos. estossueios tienen un basamento de sedimentos arenaceos lacustras, sabre los cualesse han extendido aluviones recientes del 1'10 rurrtetba, muy altos en erclllas, 10que les de un horizonte semi-impermeable can drenaje pobre.

La fertilldad es de mediana a 'baja can pendientes entre 1 - 4 % . un micro-rrelieve ondulado y un segundo harizonte arcilloso de lenta permeabUldad.


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Cuadra 3. Principales datos metereol6gicos correspondientes a la primer-a V segundaquincena de los meses entre Junia V Noviembre de 1984. CATlE, Iur-rialba.

/IH.R. LLUVIA HORASSOL.MES(*)

(") mm mm X Diario

JUNIO B 88.7 9.63 21.8 2.57 3.1JULIOA 855 11.60 21.5 3.02 4.3JULIOB 86.0 9.04 21,9 3.26 4.7AGOSTOA 88.9 11.49 22.1 2.27 3.6AGOSTOB 88.8 8.36 21,9 3.32 3.8SETIEMBREA 89.4 6.65 22.0 3,02 4,0SETIEMBREB 88.2 9.35 21.9 3.59 4.4OCTUBREA 893 8.85 21.8 251 4.3OCTUBREB 88.9 7.64 21.6 2.95 4.2NDVIEMBREA 88.1 5.17 20.8 2.82 4.0

/I H.R." Se refiere al porcentaje de humedad relativa./III EVTP = Se refiere a la Evapotranspiraci6n potencial: EVTP Evap. Tanque A

( mm) rnultipllcada par un factor de 0.90

(*) A \j . a representan ler. \j IIda. quincena respectivamente; los valores sonpromedios diarlos, calculados can base en los datos suministrados par elDepartamento de Producci6n Vegetal, CATIE - Turrialba.


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Har-dv ( 61 ) indica adernas que estos suelos en su mavor-ia son bastante aci-dos, can contenidos altos pero variables de nitf'6geno V de mater-ia ornanlce:su Ccl.E. es media. relacionado asto con la presencia de caolinita, mineral queparece ser predominante; el Ca V el Mg son ba.ios, pera el K es media a alto,

Aguirre ( 1 ) estudi6 este sueIo, indicando que se trata de un sualo conorigen aluvional, perteneciente a la serie Instituto Arcillosa, fase Normal, delorden Incaptiscl, sub-nrupo Tvpic Dvstropept.

En el cuadra 4. se presenta a eontinuaci6n las pr-lnclpalas caracterlsticasf'lsicas V qulmicas del suelo baja estudia:

Cuadra 4. Caracteristicas qulmicas V f1sicas del suela estudiado.( prafundidad de muestreo de 0 a 20 em ).

CARACTERISTlCA MAGNITUD

pH (agua) 5.30Acidez extraible (meq/100ml) 1.00Materia Organica (% ) 5.40N-total (") 0.21P (ug/ml) 14.50K (meq/l00ml) 0.30Ca (meQ/100ml) 3,70Mg (meq/l00ml) 0.90S (ug/ml) 12.00B (uq/rnl) (1.21Fe (ug/ml) 85,00Cu (ug/ml) 13.55Zn (ug/ml) 3.65Mn (ug/ml) 16.00" Arena 31.00" Limo 42.00" Arcilla 27.00


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3.2- METODOLOGIA ANAL1T!CA

Par-a realizar los analisis ffsicos v qulmlcos del suelo. presentados en eJcuacro 4. se tom6 una muestra reprasent.attva compuesta (20 sub-muastr-as/rnuastr-ajcon profundidad de 0-20 ern, tomadas en "ztq-zaq aleatorio"; se sec6 el suelo alaire, se tritur6, se tamiz6 a 2mm, se cuarte6 y se tom6 de ahi Ia altcuota final.

Mediante el metoda de Bouvoucos ( 23 ) 5e determinaron los porcentajes dearena, limo, y arcilla, onteniendose con ellos la clase textural en el trtanqulode clasificaci6n de texturas del Dpto. de Agric. de los Estados Unidos (USDA).

El contenido de M.o se obtuvo por el metoda de combusti6n humada de Walkeyy Black. modificada por Saiz de Rio v Bornemisza ( 95 ).

En la determinaci6n de N-total se utiliz6 el matodo semi-micro Kjeldal mo-dificado ( 25,28,68 ).

Para la determinaci6n del N-amonio se utiliz6 la metodologla descrita porJackson ( 68 ), en forma colcrtmetrfca can reactivo de Nessler. El N-nitrato sedetermin6 utilizando el metoda de la Brucina ( 76). En ambas determinacionesse contemplaron las recomendaciones hechas par Bremner ( 26 ), Keeney v Nelson( 76 ), v Nelson v Bremner ( 83 ), para el manejo v conservaci6n de las musstr-as.

5e analizo el P, K, Fe. siguiendo el procedimiento de extracci6n modificadode bicarbonato de sodia 0.5 N + EDTA O.OlM,mantenienda una relaci6n suelo:solu-cion de 1:1O. El P se determin6 color-lmatr-lcamante con azul de molibdeno, enun espectrofot6metro Coleman 295; el resto de elementos se determinaron utili-zando un espectrfot6metro de absorc16n at6mica Perkin Elmer 370 A, siguiendola metodologia recomendada POI' Diaz-Rorneu y Huenter ( 50 ).

El Ca v Mg se extrajeron con KCl 1.0 N Y se determinaron par absorei6nat6mica. El B v 5 fueron analizados utilizando la soluci6n extractora de fosfatode calcio de 500 ppm de P; el azufre se determin6 par turbidimetrla con clorurode bario v PVP (polivinilpirrolidona) como protector de colcldes, y el bora sedetermin6 POI' colorimetrla usando curcumina en acido acetico ( 50 ).

Para los enallsis de aeidez intercambiable v pH se sigui6 la metodologfa pro-puesta POI' Diaz-Romeu v Hunter ( 50 ).


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3..3.. M ETODOLOG IA DE CAMPO33 ..1.. Montaje del axper-imento

El cuadra 1A del apandice se resumen las principales labores realizadas.Praparacinn del terreno: se utllizo la secci6n nor-oeste del late 1 / 12 del campoexperimental La Montaf"la, can un tamaf"lo total de 2484 metros cuadrados. 5e pr-e-par6 30 dias antes de la siembra, can un pase de arado, dos pases de rastra yun pase de rotavator; las parcelas se marcaron can cuerda, dejando una separ-a-ci6n de 2m entre bloques, v un metro entre tratamientos dentro de los bloques;cada unidad experimental fue de 14m x 10m .En el centro de cada unldad experimental se Introdujo un tuba lisimetro de PVC,hasta una profundidad de 1m, can capsula porosa de porcelana en el extrema ..Siembra: se realiz6 el 29 de junio de 1984, para 10 cual se utiliz6 semilla de maiz(v."Tuxpef"lo".,ciclo 7), v ssmilla de ayote(v."Local"-7879,Dl), ambas suministradaspar el Opto. Prod. Vegetal de CATIE. provenientes de la reserva genetica.las distancias utilizadas fueron de 1m x O.5m para rnalz en todos los tratamientos,sembrando can cuerda marcada v en forma manual; para el ayote la distanciausada fue de 1m x 3m sembrando manualmente. 5e utiliz6 el metoda del "espeque",procediendo a taper Ia semilla luego de dapusiter-Ia en el fonda del hove, Lostratamientos de mail asociado can avote llevaron ambas semillas en el mismo hove ..5e utilizaron 4 sarnillas de rnalz v 2 de ayote, raleando a los quince dtas a 2 V1 planta/huaco de mail V avote respectivamente, para obtener asi una densidadde 40000 V 3330 plantas/hectarea. No se requiri6 resiembra.

3.3.2. Practicas de cultlvoControl de maleza: 15 dlas luego de la preparaci6n, se aplic6 Round Up (glifosato)a 120 gramos/bomba. para la quema en pre-siembra de toda la maleza existente.Control de plagas: can la siembra se hila una aplicaci6n general de Furadan, unInsectlclda-nernatlcida del grupo de los carbamatos, can nombre generico carbof'uranen la dosis de 5 kg/ha para el control de plagas del suelo v combatir hormigueros.


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En forma preventiva, dur-ante los prirneros estadios del cultivo V hasta la floraci6nse hicieron aplicaciones quincenaies de los insecticidas metomil (Lannate) 90% polvosoluble en dosis de O.iJOkg/ha, y carbaryl (Sevin) 80% polvo mojable, en dosis de.0.70 kg/ha; como fungicidas se utilizaron mancozeb (Dithane M -45) 80% polvo rnoja-ble en dosis de 0.80 kg/ha. v captafol (Dif'olatan) 80% polvo mojable en dusts de0.80 kg/ha. Luego de floraci6n se continu6 aplicando 5610 captafol cada 22 dlas.Aves: en los primeros 15 dlas se necesit6 de guardas para que espantaran los "piu-ses", que son pajaros que extraen las semillas a plantulas.Raleo: a los 15 dlas de la emergencia. se pracedi6 a ralear ambos cultlvos, dejan-do 2 plantas de malz/hovo y 1 planta de ayote/hoyo, tanto en los monocultivoscomo en los sistemas asociadas, logrando asl dejar densidades en e1 campo de iJOOOOy 3330 plantas/he para malz y ayote respectivamente.Doblamiento: apraximadamente 20 dlas antes de la cosecha de la parcelas, se pro-cadio a doblar manualmente las plantas de rnaiz a la altura de la salida de la ma-zorca; esto favorece el secado del grana en el campo, adarnas de que reducelos ataques de aves y pudriciones de las mazorcas.

3.3.3. Fertilizaci6n

Las diferentes dosls de nitr6geno utilizadas, asl como las alternativas de monacul-tivo 0 asacia, definieron los siguientes cinco tratamientos:

Tratamienta 3: malz v ayote asociadas 120 kg-N/ha.

Simbologia:A t M 0A t M 60A "t M 120

M 60A 60

Tratamlento 1: rnaiz y avote asociadas 0 kg-N/ha.Tratamiento 2: maiz v ayote asociados 60 kg-N/ha.

Tratamiento 4: rnaiz en monocultivo : 60 kg-N/ha.Tratamlenta 5: eyote en monocultivo ; 60 kg-N/ha,


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( , I

Adernas del nitf'6geno, se aplico una fertilizaci6n unif'orrne can 90 kg-P/ha V ,5kg-K/ha par-a maiz monocultivo; para ayote monocultivo se aplic6 50 kg-P/tla V35 kg-I\/ha; para el asocio se aolico la suma de estas dosis de P V K..Toda la fertilizaci6n se realize a la siembra. aplicandc una banda lateral pararnaiz monocul tlvo-.o asociado can ayote, y una "media luna" par-a el ayote cuandose sembr6 en monocultivo sesun Inriicacion de Hart ( 63 ) V Holle ( 66 )..'ILas Fuentes de elementos usadas fueron nitrato de amenia (33% N), triple super=fosfato (48% pent6xido de dif6sforo) y cloruro de potasio (60% Ken.Todos los tratamientos Ilevaron ademas una base cornun de 70 kg/ha de sulfatode magnesia. como Fuente de S y Mg.

3.3.4. Muestreos y cosechaA) Muestreos de suelo y soluci6n

Se tomaron tres muestras de suelo can profundiad de a - 20cm, en ore-stsmcr-aa medio ciclo (silking 0 floraci6n), y en post-cosecha. para evaluar los contenidosde N-total, N-amonio, y N-nitrato. Para rnaiz asociado 0 en monocultivo se tom6del entre surco: para el ayote monocultivo en "zig-zag aleatorio".

Luego de la fertilizaci6n (a la siembra), se tomaron quincenalmente y hastala floraclon, muestras de suelo de 0 - 20cm de pr-of'undidad, y muestras de so1uci6nde suelo hasta 90cm de orofundldad, mediante succi6n can bomba de vac1o(*)

A partir de media ciclo, se espaci6 a 22 dlas entre muestreos tanto de suelocomo de solucion. los cuales se utilizaron para determinar los contenidos de amo-nto y nitrato en la capa arable ( 0 - 20cm ), y de nitrato en el lixiviado ( 90cm ).

Las muestras de sualo se tomaron can palfn y se introdujeron en balsas olas-ticas etiquetadas; los extractos de soluci6n del sueio se tomaron mediante born-ba manual de succi6n y trampa de bot ella plastlca, Luego de los muestreos. lasmuestras se trasladaron inmediatamente al laboratorio para su anallsls, evitandoasl cambios a transformaciones hicqulrnicas que afectaran los resultados. Todoslos muestreos y los analisls se hicieron por duplicado, buscando asl mayor precisi6n ..

(*) Nota: Se utiliz6 una succi6n de 60 centibares, aplicada 24 not-as antes delmuestreo. para lograr un equilibria capsula - soluci6n del sualo.


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B) Muestreo de cultivos - CosechaPar recomendaci6n del cornita asesor, y debido a la gran cantidad de biomasa

que se deberla de manejar. se prucedio a un muestreo a la rnadurez fisiol6gica( octubre 26. a las 17 semanas en el campo), Ia cual se determin6 can una colora-ci6n oscura en la base de los granos, debida a la completa movilizaci6n de nutr-i-mentos; se seleccionaron unas mazorcas al azar en el campo y se partieron.

El area de muestreo para los respectivos analisls de biomasa tanto en rnalzcomo en ayote fue de 9 metros cuadrados, cosechados manualmente. y raspet.andubordes extefiores de 1m y O.5men las unidades experimentaleso

En el campo se evalu6: peso fresco de la biomasa total de rnalz, peso totalfresco de los elates. nCrmero de elates. y peso de la biomasa sin elates. 5e torna-ron edemas alicuotes de biomasa y 3 elates comerciales, para determinar los por-centajes de humedad, de materia seca, y de N-total en ambos componentes, Ypoder luego detemiinar los porcentajes de recuperaci6n aparente de N.

Para el ayote se procedi6 en forma similar: las aHcuotas tomadas para Hevaral laboratorio Y determinar la materia seca y los contenidos de N-total, fueron"otcadlllos'' homonenaos de tejido vegetativo y de fruto.

Tanto para rnalz como para ayote, las muestras se secaron mediante vantlla-ci6n forzada con aire caliente a 70 DC durante dos dias, hasta llevar a peso cons-tante. Se moli6 luego el material con un molino de cuchilla giratoria v pasadosPOI' una malla de 20 mesh,*para sacar de ahl la aHcuota de taiido para analizarlos contenidos de N-total de los distintos componentes.

Para la cosecha total y obtener los rendimientos agron6micos de los cultivos,se procedi6 los dtas 8 v 9 de noviembre (19 semanas en al campo) a cosechar rna-nualmente el area total de cultivo. En el campo se determinaron los pesos totalesde las eosechas de malz en mazorea "destuzada" y del ayote en fruto tierno v saz6nutilizando una balanza de trtpode, metiendo los frutos en sacos de yute.

Se tomaron adarnas alicuotas para determinar la materia seea, mediante eva-luaci6n de los contenidos de humedad, segun analisls gravimetrico.

* 20 mesh equivale a pasar POI' un tamlz de 0.84 mm de apertura.


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3..4.. Metodos de avaluaclon estadfstica.

Can rniras a obtener maxima precision, aislando todo el error experimentalposible, se dlseno un modelo experimental con anallsls de varianza de dos vias,utilizando un disetio de bloques completos aleatoriamente distribuidos, con tresr-epeticiones, segun el modelo astedlsttco: (40,81,104)

Yij ~ U + T i + Bj + Eij

Yij ~ l -aslma observaci6n de la j-esima repetici6n.U ~ media global 0 promedio general.Ii~fecto del i-astrno tratamiento.Bj = efcto de lei j-esima raoettcton (bloque).Eij .. error experimental del I-aslmo tratamiento en le j-esima repetici6n

5e corri6 adernas un programa para probar el ajuste de los resultados a12modelos diferentes de regresi6n, y tratar de seleccionar al mejor ajuste mate-matico entre las variables estudiadas ( 34,81 ).

Luego de seleccionar el modelo lineal (maximo valor de correlaci6n y determi-naci6n), se procedlri a Ia transformaci6n de los datos meteorol6gicos, buscandofactores de maximo ajuste en las regresiones, y par 10 tanto, mejores axpllca-cionas del fen6meno de lixiviaci6n y perdida de nitratos. As1, se probaron:1- Regres16n de Precipitaci6n total vs Concentraci6n de nitrato.II- Regresi6n de Saldo neto (Ppcion - EVTP) vs Conc. de nitrato.III- Regresi6n de Factor de Lixiviaci6n vs Cone, de nitrato. El Factor de lixivia-cion se obtuvo ponderando los Saldos netos con las precipitaciones maximasregistradas en las respectfvas quincenas, segun se describe a continuaci6n:

Ambito de Ppci6n max.(mm)/qulncena Ponderadoro - 1516 - 30

31 - 4 546- 6061 - 7576 - 90

o12345


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4. RESULTADOSY DISCUSIDN

4.1" NITRDGENODELSUELO

4.1.1. Variaci6n en e1 contenido de N-total (%)

E l cuadro 5 presenta la variaci6n en los contenidos de N-total ():,)del sueIo,en los distintos agrosistemas y can las diferentes dosls de fertllizante.

En pre-siembra, no se detectan diferencias signif1cativas en los contenidosde N-total del sue10, segun los datos de los cuadros 5 (Ietra a) y 2A del apendicEl.

Ella es indicia de una gran uniformidad en el terrene, justificable POI' el cul-tivo de leguminosas que precedi6 al ensavo, y un barb echo de 10 meses (segunel historial del terreno); 851, se espera que las diferencias y respuestas obtenidasposteriormente, se deban basicementa al efecto de los tratamientrn. Segun el cua-dro 5, los contenidos de N-total astan entre 0.20 y 0.21 " , valores normales parasuelos agricolas en condiciones truolcalas (3,16,22,25,54,98).

Para el muestreo de media ciclo (10 semanas pcst-slembra) se detectaron di-ferendas altamente significativas en los contenidos de N-total (% ) del suelo, segun10 indican los valores del cuadra 5 los resultados del analtsis de varianza (cua-dro 2A del apendice). y de la pruaba de Tuckey (cuadra 3A).

Estas diferencias entre medias de los tratamientos son reflejo de que encondiciones de campo, a pasar de la absorci6n de nutrimentos par los cultivosy de las movilizaciones de N en el sueIo, existen diferencias reales en los conteni-dos de este elemento en el sueIo, las cuales reflejan las diferentes dosis de ferti-llzante nitrogenado aplicado, aunque los contenidos de nitr6geno son considerable-mente mevores, poslblemente debldo a una mayor actividad microbiana y proporcio-nal a la cantidad de N aMadido, en especial de bacterias de fijaci6n asimbi6tica.

Esta tendencia de contenidos diferentes de N-total del suelo ():,), se mantlenehasta el tercer muestreo raallzado (post-cosecha), dados los valores que 58 encon-traron y S8 presentan tambl~n en el cuadra 5.


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Cuadra 5" Variaci6n en los contenidos de N-total (%) del suelo. en praslernbra,a medio ciclu, \j en pcst-cosacha. con los diferentes tratamientosutilizados. (Profundidad de 0 - 20cm)

Tratamiento Repetici6nClave N (kg/ha) II III Total d' *e lasPRESIEMBRA0 semanas)

A M 0 0.21 0.23 0.19 0.63 0.21aAM 60 0.22 0.20 0,21 0.63 0.21 aAM 120 0.20 0.19 0,21 0.60 0.20a *M 60 0.20 0.22 0.20 0.62 0.218 -A 60 0.20 0,21 0.20 0.61 0.20aMEOlOCICLO(10 semanas)AM 0 0.18 0.16 0.17 0.51 0.'17aAM 60 0.27 0.28 0.26 0.81 0.27 bAM 120 0.41 0.37 0.42 1.20 0.40 c *M 60 0.28 0.29 0.28 0.85 0.28b /.A 60 0.30 0.33 0.30 0.93 0.31 b

POST-COSECHA(19 semanas)AM 0 0.18 0.21 0.19 0.58 0.198AM 60 0.24 0.25 026 0.75 0.25bA M 120 0.35 0.36 0.33 1.04 0.35c *M 60 0.28 0.26 0.27 0.81 0.27bA 60 0.29 0.29 0.27 0.85 n z a n

AM .. Ayote y Ma1z asocIados.M .. Monocultlvo de Marz .A .. Monocultlvo de Ayote.

* Promedlos can letras diferentes raprasentan diferenclas altamente signlf1ca-tlvas ( P .. 0.01" ) segun prueba honesta de Tuckey.


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Los valores en 105 cuadros 5. 2A V 3A indican que a medio clclo V en post-cosecha, existen diferencias altamente significativas en el N-total (% ) del sualo,entre las tres dosis de N ( 0, 60, y 120 kg-N/ha ) del policultivo Avcta - Maiz. Estono ocurre sin embargo al comoarar los tres agrosistemas con dosis de 60 kg-N/ha.ancontrendnse que los monocultivos de maiz V ayote, V el asocio de estos, poseencontenidos similares de N-total en el sueIo (letra b). Estos resultados Hevan aconsiderar que, a pesar de la supuesta mayor absorci6n de N en el asocto, la cons-tante deposici6n de residuos V su eventual mineralizaci6n dentro del agrosistemapermiten un "balance relativo" de los contenidos de N-total. Sin embargo, es impor-tante destacar aqui que las magnitudes encontradas son muy superiores a las canti-dades de elemento aplicado en forma de fertilizante, siendo POI' 10 tanto necesarioindicar la posibilidad de alguna falla en la uniformidad del abonamiento, a inclusoun descuido de procedimiento al realizar el muestreo de suelo ( toma de la banda ),

En cuanto a la residualidad, los contenidos de N-total ( % ) presentes en elsuelo en post-cosecha, en los dos monnculttvos ( M-60 v A-60 ) v en el policultivocon la dosis mayor ( A - M 120 ). inducen a considerar una posible mayor eficien-cia en el uso del nitr6geno proveniente de los fertilizantes, si se procede a un"relevo inmediato" de estos agrosistemas, sembrando nuevas cultivos que puedanaprovechar parte de ese N-total residual que se iria disponibilizando atrevaz delperiodo de duraci6n de los cultivos mediante el fen6meno de la mineralizaci6n, coin-cidiendo as! con las observaciones de otros autores ( 5,7,10,56,58,70,74,93,117 ).

En la figura 1 se presenta aste var-lacion en los contenidos de N-total ( % )del suelo en post-cosecha ( residualidad ). can los diferentes agrosistemas investi-gados, y con las diferentes dosis de fertilizante aplicado.

Resulta evidente que la residualidad mayor corresponde al agrosistema de Maizy Ayote con fertilizaci6n de 120 kg-N/ha, encontrandose 0.35 % de N - total en elsuelo, valor que representa un incremento de aproximadamente 0.15% respecto al020% encontrado en pr-e-slembre. Le sigue en magnitud las residualidades de losmonocultivos Avota v Maiz (60 kg-N/ha), can valores similares de 0.28 v 0.27 % respec-tivamente. Unicamente el asocio sin fertilizar presenta reducci6n (empobrecimiento)en el N- total, con valor de 0.19 % . De nuevo cabe comentar que los incrementosson muy superiores a las cantidades aplicadas como N-fef'tilizante. pudiendo serint.arpret.ado esto como un abonamiento no nomonaneo 0 fall as en el muestreo.


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0.350.300.25

N-Total 0.20(%)

0.15

0.100.050.00

50

4030N-Inorg.(ppm) 20100

33

035

0.27 0n.?*1

~

AM-O A-60AM-60 AM-120 M-60- Agrosistema -

Fig. 1. Variaci6n en los contenidos de N,total (% ) del sueloen post-cosecha. con los diferentes agrosistemas usados.

~ N-nitrato~ N-amniooN-InorgEmicototal

AM-O AM-60 AM-l20 A- 60-60- Agrosistema -

Fig. 2. Variaci6n en los contenldos residuales de amonio, nitrato,y N-Inorganico total del suelo (ppm), en los Agrosistemas.


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4.1.2. Var-iacion en las formas de N del suelo

A cantinuaci6n se presenta en 81 cuadro 6. la variaci6n en las contenidospramedio v las farmas de N",(amonio y nitrato) en el suela, a la profundidad decapa arable Ap J 0 .. 20 cm ), can muestreos quincenales desde pre-siembra bastamedio ciclo (silking 0 floraci6n a las 10 semanas), y con muestreo espaciado ca-da tres semanas desde medIo clclo haste post-cosecha ( 12-11-84 ).

Es evldente que la inspecci6n horizontal (par fila) de los resultados pre-sentados en el cuadro 6. para un muestreo dado, permlte ver las diferenclasen los contenldos de amonIa 0 nitrata del suelo, en tanto que la Insoecclon enforma vertical (pOI' columna) de los resultados para un agrosistema dada parmi-tIra anaHzar las variaclones en los contenldos de N-amonlo 0 de N-nitrato al-.trevez del experimento, seg(m las ~pocas de muestreo.

AI igual que con los contenidos de N-total (cuadro 5), se encontr6 que tan-to los contenidos de amonlo como los de nitrato en el primer muestrea (pre-fertillzaci6n), presentan valares muy similares entre posiciones (TO. no detec ..tlmdose diferencias significatlvas, slendo ~ste un indicia adlclonal de condicio-nes muy homog~neas en el late experimental.

El segundo muestreo present6 diferenclas alternente signIflcatlvas (P"O.01~)en los contenldos promedio de amonlo y nitrato del sueio entre los tres aqrosl-temas de poUcultivo (AM-O , AM-6OtAM-l20) slendo est a bBsicamente el efectade las dIferentes dosls de N-fertlllzante apllcadas.

5e encontr6 que con dosls de 60 kg-N/ha, los contenldos promedio de amo-nlo del sualo n6 dlfieren signIflcativamente entre los agrosistemas (monocultlvos\IS pollcultivos). paro 51 son signiflcativamente superlores los contenidos de nl-trato de los dos monocultivos (Ayote v Maiz) respecto 81 esoclo (Ayote-+Mafz).

Esta tendencia sa mantiene atrevaz del tiempo, segun los anallsls de losmuastreos III y IV. aunque as iroportente dastacar que en esos valores sa detec-taron dfferencias signlflcatlvas en los contenidos de N-amonio entre los siste-mas AM-60. M-60, V A-6O, slendo mucho manores los contenldos de amonio enlos dos agrosistemas can malz, 10 cual as tndlclo de una mayor absorcI6n de {tstaforma qulmica del elemento POI' parte de la gram1'nea en sus primeros astediosde crecimlento, coIncldfendo Jsto can 10 reportado POI' Amon (12), EpsteIn (53),Mengel V Kirkby (80) v Viets (117).


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Cuadra 6. Variaei6n en las f'ormas V cantenidas promedia de N del suelo (ppm)en la profundidad Ap ( 0 - 20 em), durante el experimento.

Muestreo Forma Ionicat

AM-O AM-60 AM-120 M-60 A-60

I amonio 9.4 a * 10.1 a 10.2 a 10.3 a 10.1 a26-6-84 nitrata 12.8 a 13.6 a 12.7 a 13.3 a 12.9 aII amonio 11.2 a 56.7 b 84.4 c 62.1 b 64.9 b11-7-84 nitrata 9.4 a 50.4 b 82.2 e 58.3 d 59.6 dIII amania 8.8 a 38.9 b 65.3 e 41.5 b 50.1 d26-7-84 nitrata 8.0 a 40.3 b 72.9 e SO.5 d 48.6 dIV amania 7.1 a 30.0 b 50.9 c 33.7 b 39.9 d08-8-84 nitrata 6.6 a 31.7 b 56.4 c 41.6 d 40.5 dV amania 5.1 a 28.5 b 41.7 c 30.7 b 335 b23-8-84 nitrate 5.6 a 28.1 b 44.3 c 32.5 b 31.3 bVI amania 4.8 a 24.1 b 39.3 e 25.2 b 26.2 b04-9-84 nitrata 5.3 a 22.3 b 34.0 c 25.1 b 25.5 b

V II amania 4.9 a 20.6 b 33.3 c 22.0 b 2'.1 b25-9-84 nitrata 42 a 17.6 b 28.4 c 20.4 b 19.4 bVII I amania 4.5 a 18.6 b 29.1 e 18.7 b 19.3 b16-10-84 nitrata 3.9 a 15.9 b 23.2 e 16.2 b 15.6 bIX amania 4.3 a 17.6 b 28.1 e 15.8 b 16.4 b12-11-84 nitrate 3.6 a 15.2 b 20.3 c 14.9 b 14.6 b

AM - Palicultiva de Avota + Matz . can: 0, 60, y 120 kg-N/haM - Manacultlva de Maiz con 60 kg-N/haA - Manacultiva de Ayate can 60 kg-N/ha

* Pramedias can letras diferentes presentan diferencias altamente significati-vas segun la prueba honesta de Tuckey ( P .. 0.01%).


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5e encontr6 adernas que en esos dos muestreos (III y IV), los contenidosde nitrato del suelo en los dos monocultivos can dosis de 60kg-N/ha son simila-res, indicando una absorci6n similar de esta forma i6nica, y una mayor selecti-vidad del maiz por la absorci6n de N-amonio.

En el V muestreo, pr6ximo al media ciclo, se encontr6 en todos los agrosis-temas contenidos de amonio y de nitrato de apraximadamente un 50%del conta-nido en el segundo anallsts (post-fertilizaci6n), indicando estos valores que seesta en una fase de gran actividad fisio16gica yalta absorci6n de nutrimentos.

De nuevo se encuentran diferencias significativas en los contenidos deamonio y nitrato de los tres policultlvos. Cabe destacar aqui que los content-dos de amonio y nitrato en los tres agrosistemas can fertilizaci6n de 60 kg-N/ha no presentan diferencias significativas, 10 cual difiere de los dos muestre-as anteriores. evidenclandnse asi un cambia en la forma i6ni1ca absorbida, redu-ctendose la absarci6n de amonlo, y aumentando la de nitrato, 10 cual concuerdacan los resultados de atros investigadares (2.12,13,39,53,80,117).

Aunque no se encontraron diferencias significativas en los contenidos deamonio o nitrate entre los agrosistemas AM-60, A-60, Y M-60, se present6 unatendencia a que sean mayores astas concentraciones en e1 monacultivo de ayoteseguido par el monocultivo de maiz, v finalmente los menores contenidos se en-contraron en e1 suelo del policu1tlvo maiz y ayote; una posible explicacicn pa-ra asta comportamiento se puede encontrar en la mayor densidad de plantasv par ende el mayor volumen radical para absorci6n de nutrimentas que presen-tan los tres agroecosistemas.

E1muestreo Nil!6 (silking 0 floraci6n) presenta identica tendencia al ante-rior, encontrandose diferencias significatlvas en los contenidos promedio deamonio v nitrato de los tres agrosistemas asociadas, v no encontrandosa dife-reneias signiflcativas en los contenfdos de amonia a nitrato del suelo entrelos tres agrosistemas fertflizados can dosis de 60 kg-N/ha. La reducci6n enmas del 50% de los contenidos de N-Inorgfmico respecto a los contenidos delsueio en el segundo muestreo (post-fertilizaciD'n), se axpllca como funcf6n delfuerte desarrollo de los cultivos, e Inlclo de una etapa de altos requerimientosnutricionales como 10 es la floraci6n (2,12,13,18,42,48,53).


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A partir del sexto muestreo (medio ciclo), se di6 un espaciamiento de tressemanas entre cada muestreo, 10 cual cumple para los enalisis VII, VIII, v IX.

En estos tras muestreos se enccntrar-on diferencias significativas entrelos tres policultivos, y entre los dos monocultivos y el policultivo con 1a dosisde 120 kg-N/ha;~ no existen diferencias significativas en los contenidos prome-dio de amonio 0 nitrato del sualo para los tres agrosistemas can dosls de 60-kg-N/ha. Una observaci6n importante se encuentra en los resultados anaHti-cos del ultimo muestreo (oost-cosecha). de los cuales se deduce que como rasul-tado de la fertilizaci6n nitrogenada existe un "enrlquecimianto" del suelo, posi-blemente can csracter temporal, en las formas Inorqanicas de nitr6geno . siendoedemas las diferencias significativas detectadas entre agrosistemas un indiciade que e1 enriquecimiento ocurre en "forma diferencia1", segun los nive1es defertilizante nitrogenado aplicado a la siembra.

Los resultados y comentarios anteriores astan de acuerdo can los axpuas-tos en 1a secci6n previa sabre el cantenida total de N del sualo en oos-cosecha(cuadros 5 y 3A), en donde se indic6 adamas que una alternativa pasible paraaumentar la eficiencia de usa de fertilizantes nitrogenadas serIa un "relevaInrnediato" de los agrosistemas can residualidad mayor (AM-120, A-60. M-60), paratratar ast de utlizar esa "fuente potencial v temporal" debida a la residualidaden la fertilizaci6n y los balances dinamicns del Nitr6geno en los agrosistemas.

La figura 2 permite una visualizaci6n de la variaci6n en la residualidadde las formas inorqanicas de nitr6geno en los diferentes agrosistemas v conlas diferentes dosls de fertilizante aplicadas.

Resulta claro que la residualidad mayor se presenta en e1 policultivo canla dosis mayor de fertilizante (A+M120kg-N/ha), dando un total de N-lnorganico(amonia + nitrato) de 48.4 ppm. Esta magnitud mayor cancuerda con la encon-contrada en en el agrosistema A+M120 para contenido total de N de

Dinamica N2 Sistema Maiz Ayote

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