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La fertilización es un factor determinante en el rendimiento del maíz (Zea mays L.). Sin embargo, el conocimiento indígena de este proceso es poco documentado para su revaloración. El objetivo fue analizar los factores involucrados en la fertilización campesina del maíz. Se realizaron entrevistas estructuradas, observación participativa y un cuestionario a 103 campesinos de tres comunidades mazahuas: San Juan Coajomulco, Fresno Nichi y San Pedro el Alto, Estado de México, en el año 2015. Se hizo análisis multivariable. El índice de fidelidad, fuentes, dosis y costos de fertilización fueron calculados. El rendimiento del grano estimado se comparó con la referencia regional. El índice de fidelidad mostró que la altura de la planta, la floración femenina y el color de las hojas determinan el momento de la fertilización. Los análisis multivariables mostraron que la similitud entre la fertilización campesina también se debe a la comunidad de origen, ocupación, superficie cultivada y cantidad de fósforo aplicada. Los campesinos combinan fertilizantes minerales con estiércol; el costo promedio anual fue $4043 MX por hectárea. El rendimiento del grano en dos de las comunidades fue mayor que el reportado localmente. Los campesinos practican el diálogo de saberes al incorporar la tecnología sin dejar atrás su conocimiento tradicional.