Una estrategia de fertilización sostenible para aumentar el rendimiento del maíz y la resiliencia fotosintética en...

Área de la Ciencia:

• Ciencias Agrícolas
• Ciencias del suelo
• Fisiología vegetal

Sus antecedentes:

• La salinización del suelo limita gravemente la producción de cultivos en las regiones áridas/semiáridas.
• La aplicación combinada de nitrógeno orgánico e inorgánico (OIN) es una estrategia prometedora para mejorar la productividad de los cultivos en suelos salinos.
• Los mecanismos precisos por los que el OIN mejora el rendimiento, en particular en lo que respecta a la fotosíntesis y las respuestas antioxidantes, requieren una mayor aclaración.

Objetivo del estudio:

• Investigar los efectos de la aplicación combinada de nitrógeno orgánico e inorgánico (OIN) en el crecimiento del maíz, la fotosíntesis y las respuestas antioxidantes bajo diferentes niveles de salinidad del suelo.
• Determinar la estrategia óptima de gestión del nitrógeno para maximizar el rendimiento del maíz en suelos ligeramente y moderadamente salinos.
• Aclarar los mecanismos subyacentes de la mejora del rendimiento en suelos salinos mediante la aplicación de OIN.

Principales métodos:

• Experimento de campo realizado durante dos años (2018-2020) en Mongolia Interior en suelos ligeramente (S1) y moderadamente (S2) salinos.
• Se aplicaron seis tratamientos con nitrógeno: sin nitrógeno (CK), sólo con nitrógeno inorgánico (U1) y cuatro combinaciones de OIN (U3O1, U1O1, U1O3, O1) en las que el nitrógeno orgánico sustituyó entre el 25 y el 100% del nitrógeno inorgánico.
• Las mediciones incluyeron parámetros de crecimiento del maíz, características fotosintéticas, actividades de enzimas antioxidantes (SOD, CAT) y rendimiento.

Principales resultados:

• En suelos ligeramente salinos (S1), la OIN mejoró significativamente el índice de área foliar, la fotosíntesis, la actividad de la superóxido dismutasa (SOD) y el rendimiento, con el tratamiento con U1O1 mostrando el rendimiento más alto.
• En el suelo moderadamente salino (S2), la aplicación de OIN mejoró el crecimiento, la fotosíntesis y la actividad de la catalasa (CAT), con el tratamiento O1 dando como resultado el mayor rendimiento, a pesar de la reducción del crecimiento general y la fotosíntesis.
• El modelado de ecuaciones estructurales reveló que los rasgos fotosintéticos impulsaron principalmente la mejora del rendimiento en S1, mientras que una combinación de crecimiento, fotosíntesis y actividad CAT fue responsable de las ganancias de rendimiento en S2.

Conclusiones:

• El nitrógeno orgánico e inorgánico combinado (OIN) mitiga eficazmente los impactos negativos del estrés por salinidad en el maíz.
• La estrategia óptima de manejo del nitrógeno para suelos salinos depende del nivel de salinidad: U1O1 para salinidad leve y O1 para salinidad moderada.
• Estos hallazgos ofrecen información valiosa para optimizar la aplicación de nitrógeno para mejorar la productividad del maíz en entornos agrícolas afectados por la sal.