Agronomía

Daños por inundaciones primaverales en el maíz

Puntos clave

·        Las inundaciones afectan al crecimiento del maíz al privar a las células de las plantas del oxígeno necesario para respirar.

·        El alcance de los daños depende de la fase de crecimiento de los cultivos, la duración de la inundación y la temperatura del aire y suelo.

·        Los suelos que han estado saturados durante 2 o 3 días son propensos a perder nitrógeno debido a la desnitrificación. 

Efectos de las inundaciones en el maíz

·        Las lluvias primaverales intensas y persistentes pueden provocar condiciones saturadas o inundadas del suelo, lo que puede dañar o matar el cultivo de maíz.

·        Las inundaciones reducen el intercambio de aire entre la atmósfera y el suelo, lo que daña las plantas de maíz, privándolas del oxígeno necesario para respirar.

o   Los macroporos y microporos constituyen entre el 40 y el 50 % del volumen de un suelo franco limoso inalterado y bien granulado.

o   Al máximo de la capacidad del campo, cerca de la mitad de este espacio estará ocupado por aire y la otra mitad por agua. Al saturarse, el espacio poroso se llena al completo de agua (Imagen 1).

·        Se pueden producir daños incluso si no hay agua estancada en la superficie si el espacio poroso del suelo siga saturado.


Imagen 1. Volúmenes de agua y aire asociados a los poros del suelo por cada 100 gramos de un suelo franco limoso y bien granulado, saturado y al máximo de la capacidad del campo.

 

Las inundaciones privan de oxígeno a las raíces

·        La respiración celular brinda la energía y el carbono necesarios para el mantenimiento y crecimiento mediante la oxidación de los fotoasimilados.

·        La privación de oxígeno en el suelo inundado reduce la tasa de respiración y disminuye los niveles de energía y carbono de los tejidos vegetales necesarios para llevar a cabo los procesos fisiológicos esenciales.

·        Esto provoca que el crecimiento de las raíces se vea frenado, que se reduzca el transporte de agua y nutrientes a través de las raíces hasta el brote, y que finalmente las células, las raíces y la planta mueran.

·        En condiciones anaeróbicas, la respiración y el metabolismo mitocondrial dan paso a la fermentación. Este proceso genera una pequeña cantidad de energía, pero también produce ácido láctico, etanol y acetaldehído, que son perjudiciales para las plantas.

Factores que influyen en los daños por inundaciones

Duración de la inundación

·        Cuanto más tiempo permanezca el suelo inundado o saturado, mayores serán los daños en el maíz en crecimiento.

·        Si la inundación solo dura unas horas, los efectos en la planta se pueden solucionar y los daños a largo plazo probablemente sean mínimos.

·        El suministro de oxígeno en el suelo inundado se agotará en un plazo de 24 a 48 horas.

·        El maíz que se encuentra por debajo de la fase de crecimiento V6 puede sobrevivir generalmente de 1 a 4 días de inundación, según la temperatura.

·        Las plantas tienen una mayor posibilidad de sobrevivir si el punto de crecimiento no está completamente sumergido o si está sumergido durante menos de 2 días.

Temperatura

·        Las temperaturas más cálidas reducen el tiempo que el maíz es capaz de sobrevivir a las inundaciones.

·        La respiración es una reacción dependiente de la temperatura. Las temperaturas más cálidas aumentan la tasa de respiración, lo que acelera el agotamiento del oxígeno y la acumulación de sustancias nocivas.

·        El maíz puede sobrevivir a las inundaciones, según la temperatura, aproximadamente: 

o   A 21 ºC o más = 1 día o menos

o   Entre 16 y 21 ºC = 2 días

o   A 16 ºC o menos= 4 días

Fase de crecimiento del cultivo

·        El maíz que se encuentra por debajo de la fase de crecimiento V6 es más propenso a las inundaciones que el maíz más grande.

·        El punto de crecimiento de la planta de maíz está bajo tierra hasta aproximadamente la fase V6.

·        Las plantas y los tejidos más jóvenes presentan una mayor tasa de respiración debido a las exigencias de las células, que se dividen y agrandan rápidamente.

·        Las plantas más antiguas tienen sistemas de raíces más largos y profundos y son más resistentes a los daños por inundaciones.

Evaluación de los daños por inundaciones en el maíz

·        Una vez que las inundaciones disminuyan, evalúe la supervivencia de las plantas examinando su punto de crecimiento:

o   El tejido del punto de crecimiento debe ser de color blanco o crema.

o   El oscurecimiento y el ablandamiento suelen anteceder a la muerte de la planta.

·        Las plantas que sobrevivan deberían volver a brotar entre 3 y 5 días después de que el agua drene del campo.

·        Incluso si las plantas sobreviven, el crecimiento y el rendimiento pueden verse afectados de forma negativa a largo plazo.

·        Las plantas dañadas por inundaciones a principios de temporada pueden ser más propensas a secarse en verano debido a un menor desarrollo de las raíces.

Enfermedad de la panoja loca en el maíz



·        Las plantas que se inundan al inicio de la temporada son propensas a padecer una enfermedad conocida como «cabeza loca».

·        La cabeza loca la causa el Sclerophthora macrospora, un patógeno de oomicetos que infecta el punto de crecimiento de las plantas de maíz que están sumergidas.

Pérdida de nitrógeno por inundaciones

·        Las fuertes lluvias y los suelos muy saturados al inicio de la temporada pueden ocasionar la pérdida del nitrógeno del suelo que se aplicó en otoño o primavera.

·        La posible pérdida de nitrógeno está directamente relacionada con la cantidad de nitrógeno en forma de nitrato (Tabla 1). El nitrato (NO3-) es la forma de nitrógeno que más fácilmente asimila la planta, pero también la que tiene mayor riesgo de perderse.

o   El nitrógeno en forma de amoníaco (NH3) o amonio (NH4+) se une a las partículas del suelo cargadas negativamente y lo protege de las pérdidas ocasionadas por el agua.

o   El amonio se convierte en nitrato en una transformación mediada por bacterias denominada nitrificación.

Tabla 1. Proporción de fertilizante de nitrógeno en forma de nitrato-N en las semanas 0, 3 y 6 después de la aplicación en primavera (Lee et al., 2007)


Formas de pérdida de nitrógeno

·        El nitrato puede desaparecer del suelo por lixiviación o desnitrificación, en función de las características del suelo, principalmente.

·        Los suelos de textura áspera permiten que el agua y el nitrato se desplacen fácilmente hacia abajo a lo largo del perfil del suelo. Cuando esta lixiviación deposita el nitrato por debajo de la zona de las raíces, se vuelve inaccesible para las plantas.

·        Por otro lado, los suelos de textura fina tienen poros capilares que retienen el agua herméticamente y limitan su desplazamiento hacia abajo.

·        En esta situación, los suelos saturados y las condiciones anaeróbicas pueden provocar la pérdida de nitratos en la atmósfera mediante la desnitrificación.

·        La desnitrificación es el proceso por el cual las bacterias del suelo convierten el nitrato en gas de nitrógeno. Se requieren dos o tres días con el suelo saturado para que las bacterias inicien la desnitrificación.

·        La pérdida de nitrógeno por desnitrificación se ve influida por la duración de la saturación y la temperatura del suelo (Tabla 2).

Tabla 2. Pérdidas estimadas por desnitrificación como consecuencia de la temperatura del suelo y la cantidad de días de saturación (Bremner y Shaw, 1958).

Medir la pérdida de nitrógeno

·        Determinar si se necesita o no nitrógeno adicional puede resultar difícil.

·        Analizar el nitrógeno del suelo puede ayudar a calcular las necesidades de este.

·        El procedimiento que más se suele recomendar y utilizar para analizar el nitrógeno del suelo es el análisis de nitratos en pre-cobertera (PSNT, por sus siglas en inglés).

o   Esta prueba también tiene limitaciones y aplicaciones específicas, por lo que es posible que haya que adaptarla.

o   Es posible que haga falta ajustar el nivel crítico por encima de 25 ppm cuando se utilice la PSNT para determinar la disponibilidad de nitrógeno después de lluvias intensas.

·        Algunos laboratorios prefieren hacer un análisis total de nitrógeno para evaluar los niveles de amonio y nitrato.

Referencias

·        Bremner, J.M. y K. Shaw, 1958. Denitrification in soil. II. factors affecting denitrification. Journal of Agricultural Science (Cambridge) 51:40.

·        Lee, C., J. Herbek, G. Schwab, y L. Murdock. 2007. Evaluating flood damage in corn. Publicación del Servicio de Extensión Cooperativo, Universidad de Kentucky AGR-193.


Autores: Mark Jeschke

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Abril de 2020

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