La Región norte, centro y oeste de Buenos Aires ocupa 40 partidos con una superficie total de 9 millones de has. Suelos del tipo molisoles, en un gradiente textural sudoeste –noreste desde Hapludoles énticos hasta Argiudoles vérticos. El contenido de materia orgánica oscila entre 1,5 a 3,5 % en suelos agrícolas. El régimen de lluvias anuales va desde los 700 a 1000 mm anuales, con prevalencia en otoño y primavera, ocurriendo fenómenos de déficit hídrico desde leve a severo en invierno y verano.

El 70 % tierras son aptas para cultivos extensivos, variando entre 45 a 80 % según partido. La ganadería está confinada a suelos de menor aptitud, mayormente clase de uso V o VI. Los cultivos de soja, trigo, maíz, girasol y cebada ocupan el 90 % del área siendo menos importantes avena, arveja, manzanilla, sorgo, colza y forrajeras para semilla. Más del 50 % de la tierra agrícola está ocupada con soja y, a la vez, el 60 a 80 % de la superficie se trabaja bajo contratos anuales de alquiler, por lo general valuado en kg de soja ha-1. La siembra directa y el uso de materiales resistentes a glifosato (Roundup Ready) son los pilares básicos de la producción. Los suelos suelen ser deficitarios en nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S).

Importancia del nitrógeno en soja. Aportes del suelo, la fijación biológica y la fertilización.
            El Nitrógeno (N) es el elemento que presenta mayor demanda por  parte del cultivo de soja. Como sucede con otros nutrientes, los requerimientos y el índice de cosecha son más altos en esta especie que en el resto de los cultivos sembrados para obtención de grano (Tabla 1). Al ser un cultivo eminentemente proteico, los requerimientos unitarios de N en soja son tan elevados que la demanda total supera aún a la de otras especies de mayor rendimiento, como el maíz.

El rendimiento de soja se relaciona de manera positiva con la absorción de N por la planta. Esto fue confirmado por Salvagiotti et al., (2008), quienes sobre la base de 637 ensayos realizados principalmente en EEUU entre los años 1966 y 2006, observaron un incremento en los rendimientos de 13 kg grano por kg N acumulado en biomasa aérea.

La soja, como otras especies de la familia de las Leguminosas, cubre sus requerimientos de N a través de la fijación simbiótica del nitrógeno (FBN) atmosférico, de la absorción del nitrógeno inorgánico del suelo y, eventualmente, del aportado mediante fertilizantes. Si bien durante las primeras etapas del ciclo de cultivo el N proveniente del suelo es la principal vía de abastecimiento, poco tiempo después la FBN se convierte en la mayor fuente de provisión al sistema (Figura 1).       

Aunque la FBN alcanzaría a cubrir un 50 a 60 % de la demanda total (Salvagiotti et al., 2008), resulta todavía insuficiente para cubrir la extracción de N a través de los granos cosechados.

El proceso de FBN es altamente demandante en energía (16 a18 moléculas de ATP por molécula de N fijado) y carbohidratos (3 a 6 g por g N). Por este motivo, en presencia de alternativas la soja utiliza el N proveniente de los fertilizantes o del suelo como fuente de abastecimiento (Figura 2). Altos niveles de nitratos en el suelo pueden inhibir tanto la formación de nuevos nódulos como la actividad de los nódulos ya formados (Zhang y Smith, 2002)

En numerosas ocasiones se ha evaluado suministrar N a la planta durante las etapas en que la FBN alcanza sus tasas más bajas. Estas serían durante el período vegetativo, hasta unos 15 días después de la infección, o durante el llenado de los granos, cuando la FBN cae por competencia de los nódulos con los destinos en formación. En líneas generales, la fertilización nitrogenada aplicada a la siembra del cultivo produce una sustitución del nitrógeno fijado por el aportado por el fertilizante, sin un aumento neto en la asimilación de nitrógeno (Deibert et al., 1979; Ghelfi et al., 1984).

Varias experiencias realizadas en EEUU no mostraron mejoras en los rendimientos, cuando se utilizó N a la siembra del cultivo (Bharati et al.,1986, , Starling et al.,1998, Whitney &Gordon, 1999). Similares resultados se observaron en nuestro país, en el sur de Santa Fe (Bodrero et al., 1985), Entre Ríos (Barbagelata et al., 2001), centro de Buenos Aires (Gutiérrez Boem et al., 2002,), o el norte de esta provincia (Ferraris et al., 2001.a; Ferraris y Couretot, 2007.b), aún cuando la dotación de inicial de N fuese muy baja, de no más de 15 kg ha-1 de N-N03 en los primeros 60 cm de suelo (Scheiner et al., 2000, Gutiérrez Boem et al., 2002). Estos resultados se obtuvieron en suelos agrícolas con al menos 2 cultivos de soja previa, donde la población naturalizada de rizobios en el suelo puede complementar el aporte realizado por medio de inoculantes. Aún cuando se observaran resultados levemente positivos, la eficiencia de uso del nitrógeno aportada fue muy baja, de 8 kg grano kg N-1, considerablemente menor a la observada en cereales (Ferraris y Couretot, 2007.b).

De igual manera, un gran número de experiencias no ha mostrado respuesta a la aplicación de N en etapas tardías en la región sojera de EEUU. (Maddux,1998; Haq y Mallarino, 2000; Schmitt et al., 2001; Barker y Sawyer,2005), Brasil (Hungría  et al., 2005 a; b; 2006) y Argentina (Enrico et al., 2003; Cordone et. al., 2003; Bodrero et. al., 2004; Ferraris y Couretot; 2004; Gutiérrez Boem et al.,2004;  Wingeyer et. al., 2004). Los sitios con respuesta se observaron en general bajo condiciones optimizadas de productividad, con rendimientos superiores a 4500 kg ha-1 (Salvagiotti et al., 2008).

Nuevas prácticas que mejoran la eficiencia de los inoculantes.
            En el área de estudio, la práctica de la inoculación es frecuentemente acompañada por el uso de fungicidas curasemillas. Actualmente, algunos productores han optado por el uso de micronutrientes y microorganismos promotores del crecimiento (PGPR, por su sigla en inglés, Plant growth promoting rhizobactaria). Sin embargo, es probable que las prácticas con mayor impacto y difusión reciente fueran el uso de protectores bacterianos y la inoculación en la línea de siembra. Los protectores bacterianos son sustancias, por lo general hidratos de carbono, que nutren a la bacteria y la protegen de la desecación en el período que transcurre desde el tratamiento hasta la llegada de la semilla al suelo (Ferraris et al., 2006). La inoculación en línea en cambio, consiste en aplicar un flujo levemente presurizado de inoculante directamente en el interior del surco abierto por la sembradora. De esta manera, se evita que los cotiledones de la semilla conduzcan al inoculante afuera del suelo durante el proceso de germinación.

           

Los protectores bacterianos y la inoculación en línea parecen ser especialmente útiles bajo condiciones agresivas para la bacteria, como sequía, altas temperaturas durante la implantación o presencia de fertilizantes en cercanías de la semilla. En estos casos, disminuiría la mortandad de los microorganismos, y se lograrían mejores parámetros de nodulación (Tabla 3), que redundarían en mejores rendimientos. Efectivamente, si consideramos los ensayos conducidos en el área norte de la región, la diferencia por el uso de protector bacteriano vs inoculante sólo fue mayor en una campaña de bajas precipitaciones como 2005/06, en relación con el ciclo húmedo 2006/07 (Figura 4). Resultados análogos fueron obtenidos en ensayos de la AER 9 de Julio por la aplicación de inoculantes chorreados sobre el surco de siembra (Ventimiglia y Torrens Baudrix, 2008).

           

Efectos del ambiente y el manejo.

           

Si se relacionan los rendimientos de ambos tratamientos – testigo y tratado- con la media del sitio se observa una clara tendencia central. La pendiente de las parcelas tratadas es más pronunciada (Figura 7). Esto significa que, al aumentar el rendimiento del sitio producto de la mejora ambiental, la respuesta a la inoculación se incrementa. La explicación a este comportamiento reside en que los nódulos dependen de la fotosíntesis para su abastecimiento de carbohidratos. Es decir, al mejorar las condiciones de crecimiento, la fotosíntesis aumenta, lo que incrementa el flujo de carbohidratos a los nódulos. Esto a su vez aumenta las tasas de FBN, retroalimentando el proceso y posibilitando así un mejor crecimiento y rendimiento.

           

La respuesta observada estuvo influenciada por el grupo de maduración (GM). Los cultivares de mayor respuesta pertenecieron al GM III y IVc. Estos son los de mayor potencial de rendimiento en la región. Por su ciclo relativamente corto, deben alcanzar altas tasas de crecimiento en breves períodos de tiempo. Es decir, necesitan altas tasas de fotosíntesis y fijación. Los cultivares de ciclo muy corto (IIIc) o muy largo (VI), poco adaptados al área, son los de menor respuesta. Esto constituye una clara evidencia de que fotosíntesis y FBN son procesos íntimamente relacionados.
Por último, la fertilidad de los suelos afecta la eficacia del proceso. Es evidente que suelos compactados o anegados resienten el flujo de oxígeno y con ello la actividad de raíces y nódulos. De igual modo, condiciones de salinidad, frecuentemente observadas en la porción norte de Buenos Aires, afectan severamente el proceso de FBN. Por el contrario, suelos profundos, con buen contenido de materia orgánica, cobertura de residuos en superficie y relaciones C/N elevadas en el suelo favorecen la fijación (Ferraris y Gonzáles Anta, 2007). Cuanto más intensiva y con mayor proporción de gramíneas sea la rotación, una mayor cantidad del nutriente ciclará en las plantas y será más bajo el contenido de N del suelo, favoreciendo el proceso de infección.

El P, al afectar el crecimiento de las plantas e intervenir en el trasporte de energía formando parte de la molécula de ATP, es sumamente necesario para que la FBN pueda ser maximizada. Por este motivo, suelos con buena disponibilidad de P o fertilizados suelen establecer un mayor número y peso de nódulos (Figura 9.a) (Ferraris et al., 2001.a). Lo mismo sucede con el azufre, al afectar la duración del área foliar y la eficiencia fotosintética (Figura 9.b) (Ferraris et al., 2001.b).

Conclusiones

  • El N es el principal elemento para la soja. Dada su elevadísima demanda, no es posible proveerse de las cantidades necesaria desde el suelo, y sería antieconómico su agregado por fertilización. La FBN, la cual constituye la adaptación natural de la especie a una situación de carencia de N, permite sortear este controversia. No se ha logrado una buena complementariedad entre la FBN y el agregado externo de N en estados fenológicos de baja fijación.
  • En el norte de Buenos Aires y extremo sur de Santa Fe, una larga serie de datos indican respuestas medias de alrededor del 6%. Últimamente, con la mejora en las prácticas de cultivo, esta respuesta se ha ampliado hasta el 8 % a 12 % en el norte (Pergamino-Colón-Wheelwright) y noreste (San Antonio de Areco) de la región, respectivamente.
  • El incremento en los rendimientos medios, la utilización de genotipos y GM adaptados y de alto rendimiento, y la fertilización con P y S, mejoraron la eficiencia de la nodulación y los rendimientos. Asimismo, aspectos relacionados con la tecnología de inoculación, como el uso de protectores bacterianos, inoculantes en línea de siembra y hasta el aumento de la dosis aplicada, mostraron buenos resultados especialmente bajo condiciones restrictivas para la supervivencia de la bacteria, y parecieran tener una notable proyección futura.

* Agradecemos a INTA EEA Pergamino.