Agronomía

Consideraciones sobre la densidad de siembra del maíz

Crop Insights escrito por el doctor Mark Jeschke, Director de Agronomía

Resumen

·       La mejora de la genética de los híbridos de maíz para lograr una mayor tolerancia al estrés ha permitido que los híbridos se siembren con poblaciones de plantas más altas y produzcan mayores rendimientos.

·        En los últimos 30 años, las dosis medias de siembra de maíz utilizadas por los agricultores norteamericanos han aumentado en unas 700 semillas/ha al año, mientras que los rendimientos medios de Estados Unidos han aumentado en unas 137 kg/ha al año.

·        Cada año, Pioneer evalúa las respuestas de la población de plantas de maíz en ensayos de investigación que abarcan el Cinturón del Maíz de Norteamérica.  Los investigadores de Pioneer seleccionan entornos representativos en función de la zona de madurez, el rendimiento esperado (alto o bajo), el estrés específico y otras características únicas de la ubicación.

·        Los agricultores pueden utilizar los resultados de varios años y de varias ubicaciones para identificar las mejores tasas de siembra potenciales específicas para su híbrido, ubicación y manejo.

·        La dosis de siembra óptima desde el punto de vista económico (el punto en el que se maximiza la rentabilidad) siempre será un poco menor que la tasa de siembra en la que se maximiza el rendimiento.

·        En entornos de emergencia difíciles, los agricultores pueden necesitar aumentar esas dosis.  Para más ayuda, consulte las recomendaciones en cuanto a densidades de siembra en este artículo o póngase en contacto con su asesor agronómico.

Una mayor densidad impulsa mayores rendimientos

Uno de los factores más críticos para lograr un alto rendimiento del maíz es establecer una densidad de población suficiente que permita a un híbrido maximizar su potencial productivo.  Históricamente, la densidad de población ha sido el principal factor de aumento del rendimiento en el maíz. La mejora de la genética de los híbridos de maíz para lograr una mayor tolerancia al estrés ha permitido que los híbridos se siembren con poblaciones de plantas más altas.

El aumento continuo de la densidad óptima de las plantas desde el uso del maíz híbrido ha sido bien documentado por la investigación.  Un análisis de los datos de la población de plantas de Pioneer de los últimos 30 años ha demostrado que esta tendencia continúa hasta la actualidad (Ciampitti, 2018a).  Además, este análisis mostró que el rango de la densidad de plantas óptima agronómica aumentó con el tiempo desde el período 1987-1991 hasta el período 2012-2016 (Figura 1). Este hallazgo demuestra que los híbridos modernos no sólo necesitan más plantas para alcanzar los máximos rendimientos, sino también que la estabilidad de los híbridos modernos ha aumentado en relación con los híbridos más antiguos.


Figura 1. Densidad agronómica óptima de las plantas (promedio de todos los híbridos de la marca Pioneer®) durante seis períodos de 5 años desde 1987 hasta 2016.  Las barras sombreadas muestran el aumento del rango de densidad agronómica óptima de las plantas desde el período más temprano del estudio hasta el más reciente.

Tendencias de la población de plantas

Los agricultores han aprovechado la mayor tolerancia al estrés de los híbridos modernos para aumentar las poblaciones de plantas.  El aumento lineal de las poblaciones medias de plantas utilizadas por los agricultores de maíz en Norteamérica coincide con el aumento lineal de los rendimientos medios del maíz en el mismo periodo de tiempo.  Desde 1986, las tasas medias de siembra utilizadas por los agricultores norteamericanos han aumentado en unas 700 semillas/ha al año, mientras que los rendimientos medios de Estados Unidos han aumentado en unas 137 kg/ha al año (Figura 2).



Figura 2. Tasas promedio de siembra de maíz reportadas por los productores en Norteamérica (Pioneer Survey, 2018), y rendimientos promedio de maíz en Estados Unidos (USDA NASS).


Figura 3. Poblaciones medias de plantas de maíz en los principales estados productores de maíz, 2004-2018 (USDA NASS).

Las poblaciones de plantas de maíz varían en función de la geografía debido a las diferencias en los entornos de cultivo y los niveles de productividad, pero en general las poblaciones han tendido a aumentar con el paso del tiempo.  Los diez estados productores de maíz de los que el USDA recoge datos sobre la población de plantas de maíz han tenido todos ellos tendencias lineales positivas en los últimos 15 años (Figura 3). Wisconsin y Kansas registraron los menores incrementos durante este periodo, con un aumento medio de unas 313 plantas/ ha y año, mientras que Indiana, Illinois, Missouri y Ohio registraron los mayores incrementos, con más de 750 plantas/ ha y año.

Investigación de la población de plantas de Pioneer

Pioneer lleva más de tres décadas realizando estudios de población de plantas con híbridos de maíz.  En los últimos 6 años se han realizado estudios de investigación en más de 320 lugares de Estados Unidos y Canadá (Figura 4). Los investigadores de Pioneer seleccionan entornos representativos en función de la zona de madurez, el rendimiento esperado (alto o bajo), el estrés y otras características geográficas. En los últimos años, Pioneer también ha llevado a cabo investigaciones sobre la población de plantas centradas específicamente en entornos de bajo rendimiento y con limitaciones de agua (Figura 5).


Figura 4. Ubicación de ensayos de densidad de plantas de Pioneer en Norteamérica, 2013-2018.


Figura 5.  Ubicación de ensayos de densidad en condiciones de estrés hídrico de Pioneer en Norteamérica, 2013-2018.

Además, cada año se llevan a cabo cientos de ensayos agronómicos de siembra de Pioneer, en los que se comparan distintos híbridos de maíz con hasta cuatro dosis de siembra en cada lugar.  Estos ensayos tienen un valor considerable para la observación local, la evaluación y el perfeccionamiento de la respuesta agronómica de la densidad.  Los agricultores pueden utilizar los resultados de varios años y de varias ubicaciones para identificar las mejores dosis de siembra potenciales específicas para su híbrido, ubicación y prácticas de gestión.

Nivel de productividad del campo

En general, la respuesta del híbrido de maíz a la población de plantas sigue un modelo de respuesta cuadrática en el que el rendimiento aumenta con una mayor población de plantas hasta un punto óptimo, a partir del cual el rendimiento disminuye.  La investigación de Pioneer ha demostrado que la respuesta del rendimiento a la población de plantas depende del entorno de rendimiento.  Un análisis de 15 años de datos sobre la respuesta de la población de plantas mostró que, en entornos de bajo rendimiento (por debajo de 6.725 kg/ha), el rendimiento máximo se alcanzó con un nivel de población de plantas de 60.000 plantas/ha.  En entornos de muy alto rendimiento (sobre 13.450 kg/ha), la respuesta del rendimiento a la población de plantas siguió aumentando incluso con 100.000 plantas/ha (Figura 6).



Figura 6. Respuesta del híbrido de maíz a la población de plantas bajo cuatro ambientes de rendimiento, a) bajo rendimiento <6.725 kg/ha; b) rendimiento medio 6,725-10.087 kg/ha; c) alto rendimiento 10.087-12.105 kg/ha; y d) muy alto rendimiento 12.778-14.122 kg/ha (Ciampitti, 2018b).

Tasa de siembra óptima económica

A medida que los rendimientos aumentan con cada incremento de la densidad de siembra, se llega a un punto en el que el beneficio del rendimiento con el aumento de la cantidad de semilla ya no supera el coste de la misma.  Ese punto es la tasa de siembra económica óptima.  Por definición, es la dosis de siembra que genera más ingresos si se tienen en cuenta el coste de la semilla y el precio del grano. La tasa de siembra óptima desde el punto de vista económico siempre será inferior a la tasa de siembra que maximiza el rendimiento.

Los resultados de la reciente investigación sobre la población de plantas de Pioneer muestran que la tasa de siembra óptima desde el punto de vista económico ha pasado de unas 75.000 semillas/ha con un rendimiento de 10.100 kg/ha a unas 92.500 semillas/ha con un rendimiento de 16.140 kg/ha (Figura 7).


Figura 7. población y a la tasa de siembra económica óptima según el nivel de rendimiento de la localidad (media de 7 años de todos los híbridos probados).  (Promedio de todos los híbridos probados.  Óptimos económicos basados en un precio de grano de maíz de 120 €/ton y un coste de la semilla de 3 € por 1000 semillas; se asume un 5% de aumento de densidad para alcanzar la población objetivo).

En los lugares con limitaciones de agua, donde los niveles de rendimiento eran más bajos, la tasa de siembra óptima económica varió desde menos de 55.000 semillas/ha para lugares con un rendimiento de 6 ton/ha hasta alrededor de 60,000 semillas/ha para rendimientos de 10 ton/ha (Figura 8).


Figura 8. Respuesta del rendimiento del maíz a la población y a la tasa de siembra económica óptima por nivel de rendimiento de la ubicación en sitios con limitaciones de agua, promedio de 7 años.  (Promedio de todos los híbridos probados. Óptimos económicos basados en un precio de grano de maíz de 120 €/ha y un coste de la semilla de 3 € por 1000 semillas; se asume un 5% de aumento de densidad para alcanzar la concentración objetivo).

Madurez del híbrido

La investigación ha mostrado generalmente una mayor población óptima de plantas para los híbridos de madurez relativa comparativa (CRM, por sus siglas en inglés) más cortos.  Algunos investigadores teorizan que las desventajas de la menor estatura y el menor índice de área foliar de los híbridos de madurez temprana se alivian con poblaciones más altas.  El aumento del índice de área foliar puede ser necesario para obtener los mayores rendimientos en las zonas del norte  del cinturón del maíz, con una disponibilidad de luz limitada durante las últimas fases de llenado de la mazorca.

Un análisis de 15 años de datos de investigación sobre la población de plantas de Pioneer mostró que el rendimiento del maíz era generalmente menor y la población óptima era mayor con los híbridos de CRM más corta.  Los híbridos de madurez larga (106-115 CRM) y muy larga (>115 CRM) generalmente alcanzaron su máximo rendimiento dentro de un rango de población de plantas muy reducido, de 85.000 a 87.500 plantas/ha.  En el rango opuesto de CRM, los híbridos de madurez muy temprana a media (de <78 CRM a 105 CRM) suelen alcanzar el máximo rendimiento con poblaciones de plantas que van de 90.000 a 97.500 plantas/ha.

Estimador de la tasa de siembra de Pioneer

El estimador de la densidad de siembra de Pioneer permite a los usuarios generar las dosis de siembra óptimas estimadas para los productos de maíz de la marca Pioneer, basándose en los datos de los ensayos de investigación de Pioneer.  La tasa de siembra ofrece flexibilidad para personalizar la visualización del gráfico en función de los precios de los cereales y los costes de las semillas.

El estimador de la tasa de siembra tiene la capacidad de mostrar las curvas de respuesta de la población para una amplia gama de niveles de rendimiento, que pueden proporcionar directrices para la creación de prescripciones de siembra de tasa variable.  Es posible mostrar las curvas de respuesta de la población de plantas en incrementos de 670 kg/ha para todos los niveles de rendimiento donde hubo una respuesta estadísticamente significativa basada en los datos de investigación disponibles.  Los niveles de rendimiento disponibles para la exposición variarán entre los híbridos en función de los datos de investigación disponibles.  Los usuarios también tienen la opción de seleccionar una versión de la estimación de la tasa de siembra para «Zonas susceptibles a padecer estrés hídrico», que incluye datos de estudios realizados en entornos de sequía en el oeste de EE.UU. Los agricultores deben utilizar el estimador de la tasa de siembra como una guía inicial y trabajar con su asesor agronómico para perfeccionarla, basándose en observaciones locales y ensayos en campo.

Consejos sobre la tasa de siembra

En los entornos de cultivo marginales ser pueden reducir las densidades por debajo de los niveles óptimos.  Estas condiciones pueden darse cuando se siembra en directa o con alto residuo, o en suelos compactados.  Las enfermedades transmitidas por el suelo y los insectos del suelo también pueden disminuir los potenciales.  Todos estos factores pueden interactuar para dificultar el establecimiento del ensayo, y los efectos son mayores cuando se planta temprano en suelos fríos y húmedos.  Por lo tanto, tenga en cuenta los siguientes puntos a la hora de elegir su tasa de siembra:

·        En general, hay que prever un 5% más de semillas que el objetivo para tener en cuenta la mala germinación o las pérdidas de plántulas.

·        Aumente las tasas de siembra objetivo en un 5% adicional para entornos extremos o difíciles como los descritos en el párrafo anterior.

·        En las zonas con estrés por sequía perenne, los objetivos de densidad son menores.  Base su dosis de siembra en la respuesta varietal y el nivel de rendimiento histórico del campo.

·        Consulte a su asesor agronómico Pioneer para conocer las dosis óptimas de siembra económica de cada híbrido de la marca Pioneer, así como consejos de siembra de híbridos y otras sugerencias útiles de manejo.


Foto por cortesía de CNH.

Referencias

Ciampitti, I. 2018a. Trends in Optimum Plant Density and Yields Gains for Corn in North America. Pioneer Agronomy Research Update.

Ciampitti, I. 2018b. Corn Hybrid Response to Plant Population: A Review for North America. Pioneer Agronomy Research Update.

Lo anterior se proporciona solo para uso informativo. Póngase en contacto con su asesor agronómico para obtener información y sugerencias específicas para su operación.  Los resultados de los productos son variables y dependen de muchos factores, como la humedad y el estrés térmico, el tipo de suelo, las prácticas de tratamiento y las exigencias ambientales, así como las presiones de las enfermedades y las plagas. Los resultados individuales pueden variar.

Los productos que suministra la marca PIONEER ® están sujetos a los términos y condiciones de compra, que forman parte de los documentos de etiquetado y compra.

Marzo de 2019