Nutrient management for corn and soybean in Santa Cruz de la Sierra, Bolivia

Abstract

An adequate nutrition (AN, i.e., ensuring an adequate supply of each nutrient to crops) could be a key factor in reducing yield gaps in corn (Zea mays L.) and soybean [Glycine max (L.) Merr.] in Santa Cruz de la Sierra, Bolivia. The aims of this study were to i) assess the effect of AN on crop productivity and profitability, ii) analyze variations in grain nutrient concentration in response to AN, and iii) determine nutrient removal levels for corn and soybean. From 2019 to 2022, two fertilization treatments: i) control (no fertilization), and ii) AN (nitrogen, phosphorus, sulfur, potassium, and micronutrients) were evaluated in 16 corn and 17 soybean experiments in Santa Cruz de la Sierra. On average across experiments, AN increased corn yield by 852 kg ha-1 (23.2%; p<0.05), as well as N concentration in grain. In soybean, the mean yield response to fertilization was 242 kg ha-1 (10.4%; p<0.05), without affecting nutrient concentration in grain. The return on investment was positive in approximately 20% of the experiments. In both crops, nutrient removal variation was explained by crop yield rather than grain nutrient concentration. On average, soybean removed four times more nitrogen, potassium, and sulfur, and 2.5 times more phosphorus than corn. In conclusion, AN helps to reduce yield gaps for corn and soybean in Santa Cruz de la Sierra. Additionally, nutrient removal values could serve as local references for nutrient management recommendations and estimating nutrient balances.Una adecuada nutrición (AN, i.e., garantizar un suministro adecuado de cada nutriente a los cultivos) podría ser uno de los factores clave para reducir las brechas de rendimiento en maíz (Zea mays L.) y soja [Glycine max (L.) Merr.] en Santa Cruz de la Sierra, Bolivia. Los objetivos de este estudio fueron: i) evaluar el efecto de la AN sobre la productividad y rentabilidad de los cultivos, ii) analizar la variación en la concentración de nutrientes en grano debido a la AN, y iii) determinar los niveles de extracción de nutrientes en maíz y soja. Entre 2019 y 2022, se evaluaron dos tratamientos de fertilización: i) control (sin fertilización), y ii) AN (nitrógeno, fósforo, azufre, potasio y micronutrientes) en 16 ensayos de maíz y 17 ensayos de soja en Santa Cruz de la Sierra. En promedio, la AN incrementó el rendimiento del maíz en 852 kg ha⁻¹ (23,2%; p<0,05), además de aumentar la concentración de N en el grano. En soja, el aumento de rendimiento medio fue de 242 kg ha⁻¹ (10,4%; p<0,05), sin afectar la concentración de nutrientes en grano. El retorno a la inversión fue mayor a cero en aproximadamente el 20% de los ensayos. En ambos cultivos, la variación en la extracción de nutrientes fue explicada por el rendimiento más que por la concentración de nutrientes en grano. En promedio, la soja extrajo cuatro veces más nitrógeno, potasio y azufre, y 2,5 veces más fósforo que el maíz. En conclusión, la AN contribuye a reducir las brechas de rendimiento en maíz y soja en Santa Cruz de la Sierra. Además, los valores de extracción de nutrientes podrían servir como referencias locales para recomendaciones de manejo nutricional y estimación de balances de nutrientes.