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En la región semiárida y subhúmeda pampeana, la aplicación foliar de nitrógeno (N) en trigo (Triticum aestivum L.) en antesis, coincide con un período de erraticidad de las precipitaciones definidor del rendimiento y calidad. Los objetivos del trabajo fueron evaluar el efecto de la aplicación de N foliar sobre el rendimiento y calidad del grano en el Sudoeste bonaerense ante variaciones climáticas y de fertilidad de suelo y aplicar el análisis de componentes principales (ACP) en las variables originales. Se realizaron30 ensayos entre 2004 a 2012. Se aplicaron 0, 25, 50 y 100 kg de N ha-1 a la siembra y 25 kg de N ha-1 en antesis en forma foliar. La disponibilidad de agua para el cultivo fue variable, lo que provocó diferencias en la producción. El ANOVA no mostró diferencias significativas en el rendimiento de grano ni para el N a la siembra ni el N foliar pero produjo aumento en la proteína del grano en 25 de los 30 ensayos. A través de todos los ensayos, los tratamientos testigo rindieron entre 1784 y 2600 kg ha-1 con respuestas al N foliar de entre 145 y 1273 kg ha-1. El porcentaje de proteína en promedio de 132 g kg-1, se incremento un 11% cuando se fertilizó en antesis. La escasez y la mala distribución de las precipitaciones en los años de estudio, limitó el rendimiento y la respuesta al N foliar. El tratamiento a la siembra que produjo la máxima respuesta al foliar, varió entre las dosis. El ACP mostró que las variables con mayor influencia sobre el rendimiento y la proteína fueron las lluvias de septiembre, octubre y noviembre, materia seca en antesis, agua a la siembra y N disponible. El rendimiento se estimó con un 72% de confiabilidad y la proteína con un 59%. En estos ambientes, la aplicación de N foliar resultó una práctica útil para el aumento de proteína y con resultados variables para el rendimiento.