Evaluación De Distintas Formulaciones de Inoculantes Compuestos Por Bacterias Fijadoras De Nitrógeno Atmosférico y Promotoras Del Crecimiento En Soja Campaña2013-14 En el actual contexto de demanda creciente de alimentos, la fertilización biológica emerge como una tecnología de potencial impacto en la producción sustentable de forrajes y granos, que permitiría adicionalmente reducir los costos de producción y la contaminación ambiental. La semilla de soja posee un alto contenido de nitrógeno (N) en comparación con el resto de los cultivos de grano (6.5%, para un contenido de proteína del 40% del peso del grano). Por cada tonelada de grano de soja producido se requieren 80 kg de N. Como consecuencia del uso intensivo que reciben los recursos es de esperar que la mayoría de los suelos no logren aportar la cantidad de N que un cultivo de soja de alto rendimiento necesita. Las leguminosas, y a diferencia de otros cultivos, tienen la ventaja de poder asociarse a bacterias fijadoras de N que les permite a través de un proceso de simbiosis, complementar al N derivado del suelo, con el provisto por la atmósfera. Con la aplicación de un inoculante de alta calidad se pueden obtener por fijación simbiótica, hasta 160 kg N ha-1, equivalentes a fertilizar con 320 kg ha-1 de urea. Si se considera el alto costo económico y ambiental que representa la fertilización química, cobra especial relevancia el suministro de N a través de la asociación simbiótica de la planta de soja con la bacteria Bradyrhizobium japonicum. Para lograr buenos resultados con la inoculación de la semilla de soja, es necesario respetar las recomendaciones de inoculación, usar inoculantes de alta calidad que aseguren altas concentraciones de bacterias seleccionadas, altamente infectivas y eficientes, a partir de la germinación. Además de la asociación simbiótica de la planta de soja con bacterias, esta planta puede interaccionar beneficiosamente con otros microorganismos, sin establecer simbiosis, tal es el caso de las bacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR). Se ha comprobado que estos microorganismos pueden afectar el crecimiento vegetal en dos formas: indirecta e directamente. En el primer caso, las PGPR reducen y/o anulan los efectos nocivos de uno o varios organismos fitoopatógenos a través, por ejemplo, de la producción de sustancias biocidas. Los efectos directos, se dan vía varios procesos: producción de fitoreguladores tales como auxinas, citocininas y giberelinas, fijación de N atmosférico y absorción incrementada de agua y minerales. Dentro de las PGPR más estudiadas científicamente se hallan: a) Pseudomonas fluorescens especie que tiene mecanismos que posibilita la liberación a la solución del suelo de fosfatos que son utilizados por los microorganismos y las plantas para su nutrición. b) Azospirillum brasiliense son bacterias fijadoras libres, ya que capturan el nitrógeno atmosférico y lo dejan disponible en el suelo, el cual puede ser tomado por los vegetales. Los objetivos del presente trabajo fueron estudiar los impactos, que tienen en el cultivo de soja la pre-inoculación y el uso de distintas formulaciones de inoculantes, sobre la densidad de plantas, la nodulación, la producción de materia seca y granos. Materiales y Métodos Durante la campaña 2013-2014 se desarrolló un ensayo, en un establecimiento cercano a la localidad de Agustina (34°28′00″S 61°04′00″O), partido de Junín, provincia de Buenos Aires. La fotografía aérea muestra la ubicación del ensayo. Se empleó un diseño con testigo apareado. Se consideró como testigo al tratamiento Palaversich Bradyrizhobium. Cada parcela ocupó una superficie aproximada de 560 m² (2.8 m de ancho por 200 m de largo). A su vez, cada parámetro evaluado se relativizó respecto a los dos testigos más cercanos. Esta forma de cálculo tiene por objetivo solucionar variaciones de suelo o ambientales que pudiesen existir en el experimento. De esta manera, si bien se presentan los resultados expresados en valores absolutos, dicha cifra debe considerarse solo a título informativo, siendo más importantes los valores relativos. Se sembraron 7 parcelas, donde se evaluaron los siguientes planteos: (I) Semilla con funguicida más inoculante Palaversich Bradyrizhobium (Bradyrhizobium). (II) Semilla con funguicida más inoculante Preinoculado con Bradyrizhobium (Preinoculado con 10 días de anticipación respecto de la siembra). (III) Semilla con funguicida más inoculante Palaversich Bradyrizhobium (Bradyrhizobium). (IV) Semilla con funguicida sin inoculante (Testigo). (V) Semilla con funguicida más inoculante Palaversich Bradyrizhobium (Bradyrhizobium). (VI) Semilla tratada con funguicida más inoculante a base de Bradyrhizobium japonicum, Azospirillum brasiliense y Pseudomonas fluorescens (PGPR). (VII) Semilla con funguicida más inoculante Palaversich Bradyrizhobium (Bradyrizobium). En la tabla 1 se detallan las prácticas de manejo implementadas en cada uno de los ensayos. Tabla 1: Resumen de las prácticas de manejo. Fecha de siembra 13 de Noviembre Antecesor Maíz Cultivar N 5009 Distanciamiento y distribución 35 cm y Placa Densidad 54 pl m-2 Fertilización Fosfato Monoamónico en línea: 70 kg ha-1 Inoculación Se utilizaron las dosis recomendadas en los marbetes Curasemilla + Protector Carbendazim 12.5% + Thiram 12.5% + Protector. Se respetaron las dosis de los marbetes Herbicidas 6 de Junio: Dicamba (57,71%): 120 cc ha + Glifosato (62%): 1,5 kg ha -1 -1 8 de Noviembre: Spider (84%): 30 g ha + Glifosato (62%): 2 kg ha -1 6 de Enero: 3) Glifosato (62%): 1,5 kg ha -1 Funguicidas En el estado de R3: Sphere Max (Trifloxistrobin 37,5% + Ciproconazole 16%): 150 cc ha-1 Eco RizoSpray (Alcohol graso monoramificado 48%): 50 cc ha-1 En el estado de R3: -1 Insecticidas Engeo (Tiametoxam 14,1% + Lambdacialotrina 10,6%): 200 cc ha Kendo (5%): 120 cc ha-1 Fecha de cosecha 16 de Abril -1 Determinaciones efectuadas durante el ciclo del cultivo Con el objetivo de evaluar la velocidad y la eficiencia de implantación se registraron las plantas por unidad de superficie de cada parcela a los 10 posteriores a la siembra del ensayo. Cada muestra representó un área de 1.05 m², realizándose 8 repeticiones por tratamiento. En el estado de V6 de la escala de Fehr y Caviness se realizó un recuento del número de nódulos planta-1 formados sobre los primeros 15 cm de la raíz principal (NRP) y de nódulos planta-1 existentes sobre las raíces laterales (NRL). En el estado de R5 de la escala de Fehr y Caviness se registró el número de nódulos planta-1 formados sobre la raíz principal. Las determinaciones se realizaron en 3 replicas de 1.5 m lineal cada una de ellas, las mismas fueron tomadas en forma aleatoria para cada tratamiento. Posteriormente las plantas extraídas fueron secadas para determinar la biomasa aérea. Las muestras de biomasa se secaron en un horno microondas HitPlus CM-30DG hasta alcanzar peso constante y luego se pesaron con una balanza de 0,1 gramo de precisión. En la etapa de madurez las franjas fueron cosechadas en su totalidad. Luego al material trillado se le registró la humedad con un higrómetro Delver HD1021J. El rendimiento fue corregido llevando la humedad del grano al valor comercial. Para obtener el peso de 1000 granos, se tomaron 3 alícuotas de 100 granos cada una, las cuales se pesaron en una balanza con una precisión de 0,1 gramo y se promediaron para obtener un solo valor de peso de 1000 granos. A través del cociente entre peso de la muestra de granos y el peso de 1000 granos, se obtuvo el número de granos m -2. En el estado de R1 y R5 de Fehr y Caviness, como asimismo cerca de la cosecha se recogieron plantas representativas de cada tratamiento para realizar tomas fotográficas. Condiciones climáticas Para el análisis de las precipitaciones se abarco el período que va desde el 6 de junio de 2013, fecha de inicio del barbecho, hasta el 16 de abril del 2014 día de la cosecha del ensayo. En comparación con el registro histórico, en el ciclo 2013-14, se observó un retraso de las lluvias primaverales, esto provocó que dicha campaña fuera más seca durante un extenso lapso de tiempo. A partir de noviembre de 2013, las precipitaciones fueron continuas y de volúmenes importantes. Finalmente, a partir de febrero ambas curvan convergen hasta la madurez de la soja. La campaña 2013-14 acumuló 1050mm, superando a la media histórica en 112mm (Figura 1). Precipitación acumulada (mm) 1200 2013-14 1000 Serie histórica 30 años 800 600 400 200 16-abr 1-abr 17-mar 2-mar 16-feb 1-feb 17-ene 2-ene 18-dic 3-dic 18-nov 3-nov 19-oct 4-oct 4-sep 19-sep 20-ago 5-ago 21-jul 6-jul 21-jun 6-jun 0 Figura 1: Precipitación acumulada desde el 6 de junio al 16 de abril. Para realizar un análisis más detallado del impacto de las precipitaciones sobre la productividad del cultivo de soja, se contrastó la campaña 2013-14 contra la media histórica en distintos momentos del ciclo del cultivo. El actual ciclo agrícola registró mayores precipitaciones que la serie histórica, durante toda la estación de crecimiento de la soja. La diferencia hídrica absoluta fue máxima en la ventana más crítica para la definición del rendimiento. En dicho lapso, la relación lluvia caída 2013/14 y media histócia fue de 1,54. Las abundantes precipitaciones asociadas a condiciones de baja radiación dificultaron el logro de altos rendimientos, tanto en el ensayo como a nivel zonal (Figura 2). Media últimos 30 años 600 533 2013-14 Precipitación acumulada (mm) 500 352 315 400 199 300 141 136 200 182 128 100 0 Barbecho-Siembra Siembra-Inicio Período Crítico Durante Período Crítico Fin Período CrítcoCosecha Figura 2: Precipitación acumulada en las distintas etapas del cultivo. Con respecto al régimen térmico, el enero 2014 fue uno de los más calientes de los últimos sesenta años. Así lo indican las estadísticas de la estación meteorológica local, cuyos registros lo ponen en una posición de igualdad con el primer mes de 1955, que por la ferocidad de sus marcas térmicas fue denominado “el año del fuego”. Durante el período crítico del cultivo se presentaron con una mayor frecuencia temperaturas por debajo de los valores medios históricos (Figura 3). Período crítico 30,0 Temperatura (ºC) 27,5 25,0 22,5 20,0 17,5 15,0 12,5 10,0 7,5 Media úlitmos 30 años 5,0 2013-14 2,5 Figura 3: Temperatura media diaria desde el 13 de noviembre al 16 de abril. 16-abr 9-abr 2-abr 26-mar 19-mar 12-mar 5-mar 26-feb 19-feb 12-feb 5-feb 29-ene 22-ene 15-ene 8-ene 1-ene 25-dic 18-dic 11-dic 4-dic 27-nov 20-nov 13-nov 0,0 Durante el período crítico, la heliofanía relativa promedio fue del 57%. De los 30 días comprendidos por esta fase, solo un 40% de los días presentaron valores de heliofanía superiores al 70%, por lo tanto, se puede deducir que las condiciones lumínicas no fueron óptimas para la fotosíntesis del cultivo (Figura 4). 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 13-nov 18-nov 23-nov 28-nov 3-dic 8-dic 13-dic 18-dic 23-dic 28-dic 2-ene 7-ene 12-ene 17-ene 22-ene 27-ene 1-feb 6-feb 11-feb 16-feb 21-feb 26-feb 3-mar 8-mar 13-mar 18-mar 23-mar 28-mar 2-abr 7-abr 12-abr Heliofanía relativa (%) Período crítico Figura 4: Heliofanía relativa diaria desde el 13 de noviembre al 16 de abril. Resultados 1. Efecto sobre la densidad La densidad de plantas inicial fue mayor en el tratamiento PGPR. Sin embargo, todas las parcelas lograron la densidad recomendada por el semillero (Tabla 2). Tabla 2: Densidad de plantas inicial. Tratamiento Plantas m-2 Densidad Relativa (%) Bradyrhizobium 26,4 100 Preinoculado 22,9 90 Bradyrhizobium 24,3 100 Testigo 25,2 95 Bradyrhizobium 28,6 100 Inoculante PGPR 25,5 106 Bradyrhizobium 19,3 100 2. Efecto sobre la nodulación En todos los tratamientos se observa una mayor ubicación de nódulos en las raíces laterales respecto de la raíz principal. Las plantas provenientes de Bradyrhizobium, presentaron mayor número de nódulos en la raíz principal, en ambos estadios evaluados. Por el contrario, se hallaron menores valores en el Testigo, el cual sin embargo, estableció un mayor número de nódulos en las raíces laterales en V6 (Tabla 3 y 4). Tabla 3: Número de nódulos en raíz principal y laterales en V6. Tratamiento NRP Nódulos Relativos (%) NRL Nódulos Relativos (%) Bradyrhizobium 11,6 100 20,7 100 Preinoculado 10,8 80 22,5 80 Bradyrhizobium 15,5 100 35,6 100 Testigo 8,5 67 30,3 111 Bradyrhizobium 9,9 100 19,1 100 Inoculante PGPR 7,6 91 31,6 96 Bradyrhizobium 6,7 100 47,1 100 Tabla 4: Número de nódulos en raíz principal y laterales en R5. Tratamiento NRP Nódulos Relativos (%) Bradyrhizobium 21,4 100 Preinoculado 11,0 67 Bradyrhizobium 11,3 100 Testigo 8,2 54 Bradyrhizobium 18,7 100 Inoculante PGPR 14,0 92 Bradyrhizobium 11,7 100 3. Efecto sobre la biomasa áerea La biomasa áerea fue mayor en Bradyrhizobium y menor en el Testigo (Tabla 5). Tabla 5: Biomasa áerea en R5. Tratamiento Biomasa Áerea (kg MS ha-1) Nódulos Relativos (%) Bradyrhizobium 4300 100 Preinoculado 3456 85 Bradyrhizobium 3800 100 Testigo 3130 75 Bradyrhizobium 4500 100 Inoculante PGPR 4135 93 Bradyrhizobium 4435 100 4. Efecto sobre el rendimiento El rendimiento fluctuó entre 3397 kg ha-1 y 4654 kg ha-1. El tratamiento PGPR se ubicó por encima de los demás tratamientos. La máxima diferencia relativa fue de 20% respecto al Preinoculado (Tabla 6). Tabla 6: Rendimiento y componentes. Tratamiento Rendimiento (kg ha-1) Rendimiento Relativo (%) Número de granos m-2 Peso 1000 (g) Bradyrhizobium 4313 100 2553 169 Preinoculado 3397 92 2280 165 Bradyrhizobium 3845 100 2345 164 Testigo 3998 95 2412 166 Bradyrhizobium 4549 100 2688 169 Inoculante PGPR 4654 112 2831 164 Bradyrhizobium 3750 100 2184 164 Galería de fotos