Como lograr un maíz sano y productivo: de siembra a cosecha

Comprender las etapas de crecimiento del maíz es una herramienta práctica para los agricultores, para maximizar la productividad, garantizar el rendimiento y adaptarse a las condiciones climáticas y de sanidad, incluyendo la podredumbre y vuelco del maíz.

El período de llenado del grano en maíz es una fase crítica que determina el rendimiento final y la calidad del grano. Varios factores ambientales, fisiológicos y de manejo influyen en el proceso de llenado del grano. Estas condiciones claves que afectan el llenado del grano de maíz, son también los momentos más vulnerable del cultivo, para la infección por distintos organismos induciendo podredumbre y vuelco.

En Fig. 1 se indican las distintas etapas del desarrollo de la planta de maíz, indicando las etapas claves para la determinación del número y peso de grano, como asimismo las condiciones que lo hacen más vulnerable a la acción de factores abióticos y bióticos.

En VE es importante evitar temperaturas menores de 10°C y disponer de humedad en suelo.

En V6, el ápice de crecimiento y la panoja están expuestos a contingencias climáticas y factores bióticos. Es importante disponer de N y P fundamentalmente.

En V9 se desarrollará una yema reproductiva potencial a partir de cada nudo sobre el suelo, excepto los últimos seis a ocho nudos debajo de la inflorescencia masculina (“tassel”). La espiga comienza a desarrollarse y el tallo continúa elongándose, ambos rápidamente.

En V12 se fija el número de óvulos en cada espiga (número potencial de granos). Hay requerimiento de N y disponibilidad de agua.

En V15, la planta de maíz está aproximadamente a 10-12 días de la etapa R1 (“silking”-floración). Esta etapa es el comienzo del período crucial del desarrollo de la planta en términos de determinación del rendimiento de granos. Un estrés hídrico que ocurra entre aproximadamente dos semanas antes y dos semanas después de la formación de estigmas (R1) puede afectar el rendimiento. Este período de cuatro semanas alrededor de la formación de los estigmas es el momento más importante para que el cultivo tenga disponibilidad de humedad.

La etapa VT se inicia cuando la última rama de la inflorescencia masculina (tassel) es completamente visible y los filamentos aún no han emergido (no visibles). VT comienza aproximadamente 2-3 días antes de que surjan los filamentos. La planta de maíz desde VT hasta R1, por ejemplo, es más vulnerable al daño del granizo. El tiempo entre VT y R1 puede fluctuar considerablemente dependiendo de las condiciones ambientales y del híbrido.

La etapa R1 formación de estigmas (“silking-” R1), comienza cuando éstos, se ven fuera de la “chala”. La polinización se produce cuando los granos de polen que caen, son “atrapados” por estos nuevos estigmas húmedos. El estrés ambiental en esta época provoca una mala polinización y formación de semillas, especialmente estrés hídrico que tiende a secar los estigmas y granos de polen. El estrés normalmente resultará en una protuberancia, o sea una espiga con el extremo estéril. Los nutrientes en la planta en esta etapa están altamente correlacionados con el rendimiento final del grano y la respuesta del rendimiento a las aplicaciones de fertilizantes.

En R2 (10-14 días después de la polinización) los granos comienzan un período de acumulación rápida y constante de materia seca o llenado. Esto continuará hasta cerca de R6.

El rendimiento final depende del número de granos que se desarrollan y el tamaño o peso final de los mismos. Aunque no tan severo como en R1, el estrés en R2, todavía puede tener un efecto importante en el rendimiento al reducir ambos factores, número y peso. A medida que los granos maduran, la cantidad de reducción potencial del rendimiento debido al estrés, disminuye.

Un estrés en R5 (aproximadamente 35-42 después de la formación de estigmas), reducirá los rendimientos por peso de granos fundamentalmente, pero no por número de granos. Ejemplo, bajas temperaturas por una fuerte helada temprana antes de la etapa R6, puede detener la acumulación de materia seca y provocar la formación prematura de una capa negra. Esto también podría reducir los rendimientos al provocar retrasos en las operaciones de cosecha porque el maíz dañado por las heladas tarda en secarse.

R6, es la etapa de madurez fisiológica, unos 55-65 días posteriores a floración (según híbrido, latitud y fecha de siembra). La tasa de secado en el campo después de R6 depende del híbrido y del medio ambiente. En R6 (formación de capa negra) el contenido de humedad es del 30 al 35 por ciento; sin embargo, esto puede variar considerablemente entre híbridos y condiciones ambientales. El grano aún no está listo para un almacenamiento seguro, lo que requiere un nivel de humedad del 13 al 15 por ciento para el maíz.

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^{Figura 1. Etapas de crecimiento del maíz, indicando periodos críticos. Fuente: Ferreyra, M.L. y Giorda, L.M.2024. Diagrama adaptado de Ritchie and Haanway, 1986.}

Los factores claves que afectan el llenado del grano son:

Temperatura: un llenado eficiente de los granos suele estar entre 24 °C y 30 °C, dependiendo del genotipo del híbrido (tipos tropicales y templados).

Disponibilidad de agua: que sea continua es fundamental durante el llenado del grano.

Radiación: adecuada cantidad de luz solar durante este período es esencial para la fotosíntesis. El clima nublado pueden reducir la fotosíntesis y en consecuencia, el llenado de granos.

Disponibilidad de nutrientes: se mencionan entre los más importantes Nitrógeno (N), Fósforo (P) y Potasio (K). Estos son importantes para mantener los niveles de clorofila y sustentar la fotosíntesis, para la transferencia de energía y la síntesis de almidón en el grano, respectivamente. A su vez entre los micronutrientes, elementos como el zinc, magnesio y el azufre también desempeñan un papel importante en la función enzimática y la producción de clorofila, lo que afecta el llenado del grano.

Densidad de siembra y espaciamiento: una densidad adecuada y una correcta distribución y espaciamiento ayuda a maximizar la intercepción de la luz favoreciendo un mejor llenado del grano. La densidad varía según localidad, condiciones edafoclimáticas y tipo de híbrido.

Balance fuente-destino: mantener un buen equilibrio entre la fuente y el destino es crucial. Si la planta tiene un destino muy importante (muchos granos, alto potencial de rendimiento) pero una fuente débil (problemas de sanidad de las hojas/planta, estrés fotosintético), el llenado de los granos se verá comprometido.

Factores genéticos: seleccionar híbridos de mayor rendimiento pero que respondan bajo situaciones de estrés específicas, como deficiencias hídricas, tolerancia a enfermedades, o sea que se adapte a las condiciones ambientales del lugar de siembra, entre otros, permitirá a través de una manejo integrado, disminuir el/los efectos adversos inducidos por estrés de origen biótico y abiótico.

sanidad del cultivo: las enfermedades fúngicas como la mancha gris de las hojas, el tizón de las hojas del maíz, la podredumbre del tallo , complejo “corn stunt,” y otras enfermedades causadas por distintos patógenos, que pueden afectar la fotosíntesis, reduce el suministro de carbohidratos al grano, impactando negativamente en el llenado del mismo y por ende en el rendimiento.

A su vez, insectos como los barrenadores del maíz y otros, incluido Dalbulus maydis (directa o indirectamente como insecto vector), pueden reducir la sanidad de las plantas al dañar los tejidos o desviar los recursos de las plantas, provocando un llenado deficiente del grano.

Aunque el periodo crítico se indica 15 días antes y después de R1 (floración/polinización), distintos estreses al inicio o llenado tardío del grano resultan en pérdidas significativas y son los siguientes:

Inicio del llenado de grano (R2): estrés en este periodo puede causar aborto de los granos y pérdidas significativas.

Llenado tardio del grano (R3-R5): estrés en estadios más tardíos, podría no afectar el número de granos, pero si el peso y calidad del grano.

El estrés fotosintético en general, ocurre cuando se ve comprometida la capacidad de la planta para capturar luz y convertirla en energía, especialmente en momentos críticos del llenado del grano (entre R2 y R5). La planta utiliza la energía de la fotosíntesis no sólo para su crecimiento y desarrollo sino también para activar y mantener compuestos defensivos como fitoalexinas, y materiales como lignina y celulosa que refuerzan sus paredes celulares (“fortificación”) creando una barrera más fuerte contra la invasión de patógenos, esenciales para protegerse contra enfermedades como la podredumbre de raíz y del tallo.

Distintos tipos de factores abióticos (estrés hídrico, altas temperaturas, compactación, anegamientos, condiciones edafoclimáticas y otros), en el periodo crítico del maíz, interactuando con deficientes prácticas agronómicas y la presencia de distintos organismos patógenos (algunos ya presentes en estado latente en el suelo y/o semilla), inducen fundamentalmente estrés fotosintético, lo que favorece la invasión e infección vía raíces por hongos y/o bacterias, o a través del aire (penetración a través de las partes superiores de la planta -hojas, tallo, estigmas- por heridas o aberturas naturales). Debe también considerarse el efecto causado por la presión de algunas plagas y otras enfermedades, como el daño fotosintético y el estrés general causado por Dalbulus maydis y el complejo achaparramiento del maíz (complejo “corn stunt”).

Dalbulus maydis y los patógenos asociados al achaparramiento del maíz pueden afectar significativamente la fotosíntesis del maíz, lo que a su vez puede conducir a condiciones que hacen que las plantas de maíz sean más susceptibles a la podredumbre del tallo. Se han presentado situaciones en la campaña 2023/24, donde se observó el complejo “corn stunt” como causa principal y otras , en algunas zonas de Córdoba y otras regiones de Argentina, donde se observó daño causado por ambos patosistemas, la podredumbre de la raíz y basal del tallo con vuelco de la planta, y el complejo “corn stunt” (Fig.2).

Este efecto combinado de patógenos, estrés abiótico y biótico, genética, manejo y ambiente, interactúan causando al cultivo estrés fotosintético; en consecuencia, se induce la movilización de los fotosintatos de reserva (“fuente”) hacia el llenado del grano (“destino”)-Teoría de Dodd- favoreciendo la invasión y desarrollo de distintos organismos patógenos que debilitan la base del tallo, causando vuelco y podredumbre de raíz y basal de la planta de maíz (Fig.3). Esto afecta con distinta intensidad de daño, el rendimiento y calidad del grano. Incluye enfermedades causadas por hongos como Fusarium spp incluyendo F.proliferatum, F.subglutinans y fundamentalmente F.verticillioides (Sacc,) Nirenberg (teleomorfo: Gibberella moniliformis Wineland); Stenocarpella maydis (Berk.) Sutton (syns. Diplodia maydis (Berk.) Sacc; Stenocarpella macrospora (Earle) Sutton; teleomorfo: Gibberella zeae (Schwabe) Petch. (Fusarium graminearum Schwabe); Colletotrichum graminicola (Ces.) G.W. Wilson, Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid., entre otros (Fig.4) (Giorda, L.M. y Valone, S. 2001; DeRossi et al, 2016.

Cuando estas enfermedades debilitan o destruyen el tejido vascular del tallo, la planta no puede transportar agua o carbohidratos de manera efectiva, resultando en una reducción del llenado de granos y en última instancia la muerte prematura de la planta y vuelco, en este caso aumentando las pérdidas de cosecha e impidiendo el progreso de la misma. Si las mazorcas de una planta caída entran en contacto con el suelo durante un período prolongado, la calidad del grano puede verse reducida o totalmente deteriorado. También producen micotoxinas, según organismo causal involucrado.

Entre los causales, Fusarium spp y Colletotrichum spp, por ejemplo, pueden penetrar los tallos en la base de las vainas de las hojas y desde allí progresar hacia los entrenudos inferiores. A su vez, F.verticillioides crece además como endófito en tejido de la planta (Fig.4). Existe una relación entre la etiología de Fusarium que produce la podredumbre del tallo y la podredumbre de la mazorca. Este último, F. verticillioides es un patógeno ampliamente distribuido e induce múltiples enfermedades destructivas en el maíz además de la podredumbre de la raíz y tallo, vuelco, y de la mazorca, como podredumbre de las semillas, tizón de las plántulas, y podredumbre de la corona.

Se enfatiza que los factores claves que afectan el llenado del grano son a su vezlos momentos más vulnerables en la inducción del vuelco, podredumbre de la raíz y basal del tallo de maíz; en consecuencia, toda estrategia en una manejo integrado de plagas y enfermedades que limite su efecto en la alteración fotosintética y debilitamiento estructural de la planta, un manejo correcto y oportuno del cultivo, que minimice el estrés del cultivo y el estrés fotosintético, permitiendo su máxima expresión, es esencial para reducir el impacto económico de estas enfermedades.

Estas prácticas de manejo son: elección de híbridos con mejor respuesta a condiciones ambientales de la región donde se implante, (i.e, estrés hídrico, altas temperaturas, resistencia física del tallo y características de “stay green”), nutrición equilibrada teniendo en cuenta la densidad de plantas y condiciones edafoclimáticas; densidad y fecha de siembra, que minimice el estrés del cultivo; a su vez considerar estrategias preventivas que limite la entrada y diseminación del/de los patógenos, como medidas de prevención, de exploración (scouting) y monitoreo durante el desarrollo del cultivo y una cosecha oportuna o incluso una cosecha anticipada al observarse condiciones favorables (para el desarrollo del patógeno), considerando el umbral económico de daño.

Según el estado fenológica en que se encuentra el cultivo y el estado de avance de la enfermedad podría considerarse una cosecha anticipada para silaje u otra reserva, o grano. Una cosecha anticipada en estado de madurez fisiológica (punta negra) la humedad del grano estaría en 35%; en este caso para la cosecha de grano, si el muestreo indica posibilidad de cubrir los costos de secado y otros, se debe continuar el monitoreo esperando que baje al menos al 20% la humedad del grano. Se debe considerar el umbral económico y el nivel de daño económico el cual varía en cada región y situación.

^{Figura 2 Cultivo de maíz con síntomas inducidos por el complejo “corn stunt” en estadios más tardíos del cultivo (con mazorca) y plantas volcadas con síntomas y signos de Fusarium spp., correspondiente a podredumbre de la raíz y del tallo .Fuente: foto, Ferreyra, M.L., INTA. Córdoba, 2024. Diagnóstico, Giorda, L.}

COMO LOGRAR UN MAIZ SANO Y PRODUCTIVO: de siembra a cosecha - Image 3

^{Figura 3 Podredumbre de raíz y basal de la planta de maíz, inducida por Fusarium spp. Córdoba.}

COMO LOGRAR UN MAIZ SANO Y PRODUCTIVO: de siembra a cosecha - Image 4

^{Figura 4 Síntesis de las distintas enfermedades inducidas en maíz por F.verticillioides y su modo de acción. Este patógeno es el más frecuentemente observado causando no sólo podredumbre basal sino también podredumbre de la mazorca en su condición de endófito.}