Daños por inundaciones primaverales en el maíz
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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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