Factores determinantes de las pérdidas de nitrógeno por volatilización y su efecto sobre el rendimiento del maíz = Determinants of ammonia volatilización losses and their effect on maize yield

Abstract

El proceso de volatilización es un mecanismo de pérdida de nitrógeno (N) en el cultivo de maíz. Identificar y jerarquizar sus principales factores determinantes es esencial hacia una agricultura más sostenible en términos económicos y ambientales. Los objetivos del trabajo son: a) integrar información existente sobre las pérdidas por volatilización y su impacto sobre el rendimiento de maíz, b) jerarquizar los principales factores que controlan dichas pérdidas en Argentina y c) evaluar el efecto del inhibidor de la ureasa sobre las pérdidas de NH3, el rendimiento y la eficiencia agronómica de N (EAN). Se llevó a cabo una revisión sistemática que incluyó un total de 21 experimentos conducidos entre 1997 y 2021. Se utilizaron técnicas de análisis de senderos para examinar la ruta causal de los principales factores que controlan las pérdidas por volatilización y de meta-análisis para evaluar la magnitud del efecto de variables de manejo y edafoclimáticas sobre las pérdidas por volatilización. La principal variable que presentó un efecto directo sobre las pérdidas fue la dosis de N (r=0,66), mientras que el contenido de arcilla (r= -0,59) resultó la variable edafoclimática más relevante. Además, se determinó un efecto indirecto y negativo del contenido de materia orgánica (MO) a través del porcentaje de arcilla (r= -0,39), siendo el efecto directo de la MO de baja magnitud (r= -0,01). Las mayores pérdidas de N por volatilización ocurrieron con dosis ≥100 kg N ha-1, contenido de MO <2% y de arcilla <20%, temperaturas >20°C y <10 días para precipitaciones mayores a 10 mm. El empleo de inhibidores de la ureasa redujo en un 73% las pérdidas, sin aumentar significativamente el rendimiento ni la EAN. Estos resultados permitirían desarrollar estrategias de manejo de N para minimizar el proceso de pérdida por volatilización.

Volatilization is a process by which nitrogen (N) is lost. Identifying the main factors determining this process is essential for a more economically and environmentally sustainable agriculture. The objectives of this work were to: a) integrate existing information about volatilization losses and their effect on maize yield (Zea mays L.), b) identify the main factors that control such losses in Argentina, and c) evaluate the effect of urease inhibitor on ammonia volatilization, yield and nitrogen agronomic efficiency (NAE). A systematic review, including a total of 21 experiments carried out between 1997 and 2021, was performed. A path analysis was used to examine the causal pathway of the factors that determine N volatilization rates, and a meta-analysis was carried out to evaluate the magnitude of the effect of management and edaphoclimatic variables on N volatilization. The main variable presenting a direct effect on ammonia losses was the N rate (r= 0.66), while clay content (r= -0.59) was the most relevant edaphoclimatic variable. An indirect and negative effect of organic matter (OM) was determined through the clay percentage (r= -0.39), while the direct effect of OM presented a low magnitude (r= -0.01). The highest N losses by volatilization occurred with N rates ≥100 kg N ha-1, OM <20 g kg-1 and clay content <200 g kg-1, temperature >20°C and <10 days of precipitations greater than 10 mm. The use of urease inhibitors reduced losses by 73%, without increasing yield or EAN. These results bring a solid foundation on which are the main determinants of volatilization losses.