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Maíz híbrido aumentó rendimientos en un 89% y uso de nitrógeno en 73% tras 70 años

Un híbrido de maíz antiguo de 1958 (derecha) versus un híbrido moderno de 2015 (izquierda). Los cultivos modernos retienen el nitrógeno de las hojas por más tiempo, manteniendo las hojas verdes para una fotosíntesis continua, lo cual permite a las plantas aumentar el número y el tamaño del grano. | Imagen: Purdue University

Durante los últimos 70 años, las variedades híbridas de maíz han aumentado el rendimiento y la eficiencia en el uso de nitrógeno casi al mismo ritmo, en gran parte al preservar la función de la hoja durante el llenado del grano. Los hallazgos de un nuevo estudio de la Universidad de Purdue ofrecen estrategias para los productores de maíz que desean continuar mejorando los rendimientos y la eficiencia de los nutrientes.

Universidad de Purdue / 8 de julio de 2019.- Décadas de mejoras genéticas en el maíz han llevado a un aumento de cuatro veces en el rendimiento de grano desde la década de 1930, antes de que los híbridos fueran ampliamente utilizados. Pero esos rendimientos también requerían aumentos en la aplicación de nitrógeno, y la pérdida de nitrógeno en exceso puede dañar la calidad del agua y del aire, así como la vida silvestre.

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Tony Vyn, el Presidente de Corteva Agriscience Henry A. Wallace en Ciencias de los Cultivos y profesor en el Departamento de Agronomía de Purdue, quería saber cómo las plantas de maíz históricamente han utilizado nitrógeno, especialmente en el crecimiento reproductivo, para que los mejoradores puedan tomar decisiones informadas con futuros híbridos. Junto a ex estudiante de doctorado, Sarah Mueller, obtuvieron semillas y cultivaron siete híbridos de Pioneer de importancia comercial, aproximadamente uno de cada década entre 1946 y 2015. Se cultivaron lado a lado bajo un rango de manejo de nitrógeno y se analizaron en varias etapas de crecimiento hasta la madurez para comprender la captación y distribución de nitrógeno a través de los tejidos vegetales.

«Ha habido una mejora progresiva en la eficiencia del uso de nitrógeno en los híbridos de maíz. Esto se está produciendo a medida que los rendimientos aumentaron, mientras que los híbridos modernos pudieron capturar más y más nitrógeno del fertilizante aplicado», dijo Vyn, cuyos hallazgos fueron publicados en la revista Scientific Reports.

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Según el estudio, en los últimos 70 años, las mejoras genéticas han conducido a un aumento del 89% en los rendimientos de grano y un aumento del 73% en la eficiencia del uso de nitrógeno desde los primeros híbridos hasta hoy.

«Ha habido una meseta en las tasas de fertilizantes nitrogenados aplicadas al maíz en los Estados Unidos desde la década de 1980», dijo Vyn. «Pero estamos capturando más del fertilizante que aplicamos para que se pierda menos, mientras que más nitrógeno capturado por la planta está creando grano. En nuestro caso, hemos documentado la progresión de la creación de 42 libras (19 kilos) de grano por libra de nitrógeno extraído por la planta a 65 libras (29,4 kilos) de grano».

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«Eso significa esencialmente que no hemos sacrificado necesariamente el medio ambiente para obtener rendimientos mucho más altos ahora que hace 50 o 70 años«.

El equipo de Vyn descubrió que los granos de maíz híbridos más modernos obtienen gran parte de su nitrógeno de los tallos del maíz. Eso es clave, afirmó, porque es importante mantener la mayor cantidad de nitrógeno posible en las hojas para que las plantas puedan cumplir con los requisitos de asimilación inherentes al aumento en el número de granos de maíz y el tamaño del grano que son fundamentales para lograr rendimientos de grano más altos.

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«Los granos extraerán nitrógeno de algún lugar de la planta. Los tallos casi no contribuyen a la fotosíntesis, pero mantener las concentraciones de nitrógeno en las hojas más altas durante la mayor parte de la temporada de crecimiento permite más fotosíntesis y mejores rendimientos», dijo Vyn.

Añadió que los hallazgos ofrecen sugerencias a los fitomejoradores sobre cómo continuar mejorando el rendimiento y la eficiencia en el uso de nitrógeno, centrándose en la sincronización y el movimiento del nitrógeno a través de los tallos y en los granos.

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