La inoculación siempre vale la pena

Al ser la soja una leguminosa puede cubrir sus requerimientos de N a partir del aporte de N del suelo por la mineralización de N orgánico y por medio de la Fijación Biológica de Nitrógeno (FBN). La soja presenta una alta acumulación de proteínas en las semillas que la convierte en el cultivo con la mayor demanda de Nitrógeno (N) y la menor producción de biomasa de semilla por fotoasimilado producido. Por eso, el N es el nutriente más crítico para el cultivo. Se estima que se requieren entre 70 y 80 kg de N para producir una tn de grano de soja. Es decir, un rendimiento promedio de aproximadamente 3000 kg/ha es equivalente a una demanda de 240 kg/ha de N. Los procesos de agriculturalización, intensificación y simplificación que han experimentado los sistemas productivos de nuestro país han llamado la atención por su impacto sobre el eje ecológico del concepto de sustentabilidad. De hecho, la reducción de la diversidad planificada (es decir, de cultivos), el empobrecimiento de los suelos y alteración del ciclo de nutrientes, y la reducción de la materia orgánica, con el potencial impacto negativo sobre el resultado de las empresas y su estabilidad, han aparecido como los primeros riesgos asociados a estos procesos (Satorre, 2003). Es decir que como consecuencia el uso intensivo de los recursos promovió un paulatino y constante disminución de los niveles de fertilidad edáfica de los suelos pampeanos, esto se ve corroborado por los informes cada vez más frecuentes de deficiencias generalizadas de N y otros nutrientes como P y S. Como consecuencia los aportes de N esperados desde el suelo y ante la ausencia de fertilización química de N en cultivos de soja comerciales se puede afirmar que para nuestras condiciones de cultivo:

Limitaciones de la simbiosis

El sistema simbiótico rizobio-soja requiere que no haya condicionantes por exceso o por defecto para el desarrollo normal del cultivo. Uno de los factores que limitan la fijación de nitrógeno en soja es la presencia de formas combinadas de N en el suelo. Los suelos fértiles con moderada o alta disponibilidad de formas inorgánicas de N en el momento de la siembra y/o importantes tasas de mineralización durante el ciclo del cultivo afectan el establecimiento de la simbiosis, ya que retardan el inicio de la nodulación y/o inhiben el funcionamiento del sistema fijador (Lett, et al 1998).

Altas concentraciones de nitratos inhiben el proceso de infección, el desarrollo de los nódulos y la expresión de la actividad nitrogenasa. Hay evidencia de que cuando la relación C/N es baja el limitado suplemento de C al nódulo retrasa la FBN. Para la planta, es más económico tomar N del suelo y/o de fertilizante que de la FBN. A mayor presencia de N en el suelo menores posibilidades hay para la FBN y a la inversa, a menor presencia de N del suelo hay más N de la FBN.

Los suelos de la región central y S.E de la Provincia de Buenos Aires están caracterizados por poseer alta concentraciones de materia orgánica y tasas de mineralización de N entre 150 y 200 kg de N/ha durante el ciclo del cultivo en condiciones de secano (Echeverría y Beergonzi,1995). En este contexto y debido a una creciente expansión del área sembrada en la zona, se inició la evaluación de cepas eficientes bajo las condiciones agroclimáticas locales. Los resultados observados por González et al (1997) y Lett et al (1998, 1999) con las cepas más eficientes muestran valores muy bajos de N derivado de la FBN, indicando una alta extracción del N del suelo para sostener los rendimientos del cultivo.

Al limitarse la FBN, el balance de N del suelo resulta negativo en extremo, porque convierte a la soja como expoliadora más que restauradora de la fertilidad del suelo. En Australia, se ha verificado el mismo fenómeno elaborando diferentes estrategias para aumentar los niveles de FBN, en estas incluyen desde la selección de cepas de rizobios tolerantes, la incorporación de alto número de rizobios eficientes en el suelo, hasta programas de mejoramiento de soja con tolerancia simbiótica en suelos con altos niveles de nitratos en el suelo (Herridge y Rose, 2000).

Las carencias de P, K, Ca, S y de micronutrientes disminuyen la formación de nódulos y por consiguiente la FBN.

El proceso agrícola en la región pampeana provocó modificaciones físicas, con procesos erosivos y pérdida de materia orgánica. Así también permitió que una importante cantidad de nutrientes se exportara con la cosecha, provocando un desequilibrio nutricional entre los requerimientos de los diferentes cultivos y los presentes en el suelo. Ante esta extracción, son más frecuentes las respuestas a la fertilización de los cultivos tanto de macro como de microelementos. Esta situación se agrava si se consideran los conceptos de Cordone y Martinez (2000). En sus estudios observaron que la fertilización se realiza de manera coyuntural al aplicar dosis de fertilizantes menores a las exportadas por la cosecha. Esto significa que no existe una estrategia de fertilización que tienda a la reposición de los nutrientes exportados y, menos aún, a alcanzar el umbral de disponibilidad de los nutrientes deficientes.

La simbiosis es sensible a condiciones de anegamiento, con sólo 2 a 3 días de inundación se puede provocar una alta mortandad de nódulos.

Los efectos del estrés hidrico son directos sobre la nodulación y la FBN: Las siembras en condiciones secas provocan la mortandad de bacterias y disminuyen la posibilidad de lograr una nodulación apropiada; la falta de agua en etapas tempranas retrasa la aparición de los nódulos y en etapas reproductivas, limita la FBN, restringiendo los rendimientos por menor aporte de N para la formación de granos.

Según lo expresado por Racca (2002) cada vez que el agua útil disminuye por debajo del 60%, umbral critico para la soja durante el llenado de granos, se compromete también la fijación de N, que es máxima en esta etapa disminuyendo el rinde potencial. Normalmente la capacidad de fijación de los nódulos se restablecen si las condiciones de sequía no son tan severas o duran muchos días, no obstante llega un punto (menos del 10% del agua útil) que aunque los nódulos, y el cultivo, recuperen su humedad al llover o regarse, la capacidad de fijación de los nódulos, medida por la actividad de la nitrogenasa, no se recupera más.

Con temperaturas cercanas a 15 º C se retrasa el proceso de infección y la nodulación. No todas las cepas de rizobios toleran temperaturas superiores a los 40 º C. La salinidad y la falta de aireación en el suelo también influyen en forma negativa sobre la simbiosis.

Las cepas introducidas por los inoculantes permanecieron en el suelo después de cada cosecha. La repetida inoculación anual permitió el establecimiento en los suelos de poblaciones de rizobios naturalizadas provenientes de las cepas inoculantes. En esas poblaciones se ha realizado un proceso de derivación genética, de tal manera que la cepa original introducida con alta eficiencia simbiótica se ha disipado en nuevas subcepas con un variado grado de eficiencia que retienen una alta capacidad para formar nódulos. Esto generó el fenómeno de competencia donde las cepas del inoculante compiten contra los presentes en el suelo por la formación de los nódulos. Como consecuencia, se obtienen menos beneficios con la inoculación ya qué las cepas del suelo ocupan la mayor proporción de los nódulos.

Niveles de fijación determinados: Si bien los estimaciones están relacionados a los niveles de rendimiento, de acuerdo a la bibliografía internacional la soja podría fijar desde 0 a 450 kg/ha. Esto podría representar hasta un 90 % de los requerimientos de N del cultivo. En nuestras condiciones los valores máximos hallados, son mucho mas bajos que los citados, en estudios realizados en la década del son cercanos a 100 kg/ha y representan el 50% del total requerido por el cultivo y esto se corresponde a rindes de 3500 kg/ha. En la actualidad, si bien se necesitan de nuevos estudios es evidente que el modificarse el potencial de rendimiento y las condiciones de cultivo con la siembra directa se estiman valores mucho más altos de N fijado por ha.

Según Gonzales (2006) si se considera una tasa de aporte de N del 50% por la FBN del total acumulado por el cultivo representa en el área de siembra actual 1,6 millones de tn de N, es decir este valor supera el total de consumo anual de fertilizantes en Argentina (Melgar, 2005). Para reemplazar esta cantidad de N aportado por la FBN necesitaríamos invertir casi 3500 millones de U$S.

Efectos de la inoculación

Como ya se manifestó, en nuestro país la producción de soja depende de los aportes de N disponibles en el suelo y de la FBN originada en la simbiosis, ya que es muy bajo el consumo de fertilizantes químicos nitrogenados. En los últimos años a través de numerosos ensayos experimentales, empleando productos inoculantes de excelente calidad se determinó que al utilizar cepas con máximo potencial fijador se pueden incrementar significativamente los rendimientos incluso aún en ambientes con cultivos sucesivos de soja (Nari, et al, 1999, Perticari, et al 2002). Desde el año 2000, en áreas nuevas para el cultivo de soja en (Entre Ríos, Corrientes y Chaco) se desarrollaron experimentos junto con 12 empresas productoras de inoculantes. Se comprobó que en el primer año de cultivo, cuando se utilizan inoculantes de buena calidad y se aplican correctamente, se logra excelente nodulación y altos niveles de FBN, que en ausencia de limitaciones hídricas se expresa en altos rendimientos (Perticari, Arias y De Battista, 2002). Este trabajo inicial generó la necesidad de darle un marco institucional a esta actividad y se fijó como objetivo principal continuar los ensayos ampliando el área de estudio y dando difusión de los resultados, señalando los beneficios que derivan del adecuado empleo de inoculantes para leguminosas. Esto generó la base para constituir un Convenio de Asistencia Técnica, próximo a la firma, denominado "PROYECTO INOCULAR" entre INTA y 25 empresas.

Objetivos

1 - Evaluar los efectos de la inoculación sobre diferentes parámetros de rendimiento en áreas de producción de soja.

2 - Difundir los resultados entre investigadores, asesores, productores, proveedores de agroquímicos, etc.

Los lugares de ensayo fueron seleccionados considerando suelos con antecedentes de cultivo de soja previa y con baja respuesta a la inoculación y diferentes características edafoclimáticas. El ensayo constó de cinco tratamientos: 1) Control sin inocular; 2) Control sin inocular fertilizado con 800 kg de Urea en diferentes momentos; 3) semillas inoculadas , con las cepa E109 ; 4) semillas inoculadas con, con la cepa de SEMIA 5079 y 5) semillas inoculadas con la mezcla de las cepas E109 y SEMIA 5079.

Se determinó peso y número de nódulos en estado V4 y R5, y rendimiento en grano. El diseño experimental fue bloques al azar con seis repeticiones en parcelas de 6 m de largo y 4 líneas separadas a 0,52 m. Cosecha: Ocho (8) metros lineales de surco en cada parcela. Con la información obtenida se realizó un ANOVA empleando el método LSD de Tukey al nivel P=0.05 para determinar la diferencia entre medias de los diferentes tratamientos.

En forma paralela a estos ensayos se realizó una base de datos con experimentos donde se incluyó tratamientos inoculados versus sin inocular.

Resultados

Suelos sin historia de soja: Si no hay limitaciones nutricionales ó hídricas se esperan aumentos de rendimiento mínimos del 50% (suelos nuevos de Entre Ríos, S de Córdoba y Chaco) y de menor impacto en el C y S de Buenos Aires, con incrementos de rendimientos observados de 500 kg a 3.000 kg.ha-1.

Suelos con historia de soja: En las tres campañas del proyecto inocular se observa una respuesta media de 265 kg/ha en 41 ensayos realizados. Estos resultados observados son coincidentes con la información recolectada de más de 193 ensayos realizados desde 1990 al 2005 inoculando con cepas altamente eficientes y métodos de inoculación apropiados, se observó respuesta positiva en un 84% de los casos. La respuesta promedio a la inoculación es de aproximadamente 300 kg.ha-1, equivalentes al 11% del rendimiento de los cultivos, siendo las más altas en el NEA (y las más bajas en el S de Santa Fe (150 kg/ha) como se observa en la figura 1.

La respuesta a la fertilización química con N fue de moderada a neutra.

Teniendo en cuenta la importancia de la inoculación, a fin de evitar fallas de nodulación que condicionen los rendimientos se recomienda:

1. Emplear inoculante de calidad. Es decir con presencia de cepas eficientes y en adecuada concentración. Debe controlarse la fecha de vencimiento, la inscripción en SENASA y el número de lote.

2. No reducir dosis, el ahorro en esto no tiene sentido y no conduce a buenos resultados.

3. No mezclar inoculantes con agroquímicos (funguicidas, insecticidas, fertilizantes) sin consultar al fabricante de inoculante.

4. No es recomendable mezclar inoculantes con agua corriente con cloro o con alto contenido de arsénico.

5. En los inoculantes hay organismos vivos, se debe tener cuidado al transportarlos y al almacenarlos sin exponerlos al sol.

6. Se debe emplear implementos apropiados para la inoculación.

7. Se recomienda inocular a la sombra en todos los casos. Una vez inoculado, sembrar lo antes posible bajo condiciones agronómicamente favorables para la rápida implantación del cultivo.

Estrategias de producción para alcanzar la mayor expresión de la FBN: (ver adjunto)

Balance hídrico y fertilización adecuada, rotaciones con gramíneas (sorgo y maíz), la mayor aireación posible del suelo, fechas óptimas de siembra y elección de variedades de máximo potencial. En nuestras condiciones se han reportado altos rindes, más de 6.500 kg.ha-1, en S Córdoba y S de Santa Fe, empleando estas estrategias productivas e inoculando con las cepas y productos de calidad disponibles en el mercado. Esto implicaría niveles de fijación de N2 superiores a los 300 kg.ha-1.

Conclusiones

En síntesis la inoculación con cepas seleccionadas por su alta eficiencia siempre vale la pena por que propendería a una mejor producción del cultivo de soja. En ambientes sin historia de soja previa es indispensable para alcanzar altos rendimientos y en lotes con historia de soja es vital para sostener altos niveles de producción y de FBN.

(*) IMYZA aperticari@cnia.inta.gov.ar

Coordinador Proyecto Inocular – Convenio de Asistencia Técnica INTA-25 empresas del sector Inoculantes

Dedicado a precursores de la práctica Sres. Miguel Harnan, Raúl Martínez Lalis y Bernardo Leicach

Nota I de II: Especial inoculación

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