INTA Pergamino - nitrasoil.com.ar

AZOSPIRILLUM BRASILENSE EN TRIGO BAJO DIFERENTES MANEJOS DE LA
FERTILIDAD NITROGENADA
Área de Desarrollo Rural INTA EEA Pergamino,
Proyecto Regional Agrícola, Campaña 2010/11.
Ings. Agrs. Gustavo N. Ferraris y Lucrecia A. Couretot
Área de Desarrollo Rural INTA EEA Pergamino. Av Frondizi km 4,5 (B2700WAA) Pergamino
[email protected]
Introducción
Los tratamientos biológicos aplicados sobre semilla producen en trigo diversos efectos favorables
como una más rápida implantación, mayor crecimiento radicular y acumulación de biomasa, tolerancia
mejorada a patógenos, fijación biológica y solubilización de nutrientes (Ferraris, 2009; Ferraris & Faggioli,
2010), además de incrementos de rendimiento que suelen ubicarse entre el 5 y 10 % sobre los testigos no
inoculados, como valores medios (Diaz Zorita y Fernández Canigia, 2008). Sin modificar en su esencia el
sistema productivo, permiten eficientizar los recursos más limitados, como agua o nutrientes. Hasta el
momento, existe numerosa información acerca de respuesta a su utilización en trigo, sin embargo pocos
estudios han analizado las interacciones con otras prácticas de manejo, como la fertilización nitrogenada de
los cultivos.
Los objetivos de este ensayo fueron 1. Cuantificar el efecto sobre la implantación, el vigor inicial, la
acumulación de biomasa y el rendimiento de trigo de tratamientos de inoculación realizados a la siembra, en
comparación con un testigo absoluto y 2. Evaluar la interacción entre inoculación, dosis y momento de
aplicación de nitrógeno. Hipotetizamos que 1. Los microorganismos aportados tienen la capacidad de
promover el crecimiento vegetal y mejorar el rendimiento del cultivo de trigo, 2. Los efectos son constantes
bajo diferentes niveles de nutrición nitrogenada, siendo aplicables a una variedad de situaciones
productivas.
Palabras clave: Trigo Azospirillum brasilense, Nitrógeno, momento, dosis
Materiales y métodos
Se realizó un experimento de campo en la localidad de Pergamino, sobre un suelo Serie Pergamino,
Argiudol típico. En el experimento se evaluaron tratamientos de inoculación sobre semilla con el
microorganismos promotor del crecimiento vegetal (PGPM) Azospirillum brasilense, en comparación con
un testigo no inoculado. Se utilizó el inoculante Graminosoil, de Nitrasoil Argentina SA. Los tratamientos
de inoculación se combinaron con la aplicación de dos niveles y dos momentos de aplicación de N. El
experimento fue conducido con un diseño en bloques completos al azar con cuatro repeticiones y
tratamientos en un arreglo factorial completo 2x2x2. La denominación de los tratamientos evaluados se
presenta en la Tabla 1.
Tabla 1: Tratamientos evaluados en el ensayo.
Factor 1: Inoculación
Denominación
I.1. Testigo
I.2. Inoculado con A. brasilense
Factor 2: Momentos x Nivel de N
Momento de fertilización Dosis fertilizante (kg ha-1)
M1: Siembra
M1: Siembra
M2: Macollaje
M2: Macollaje
M1: Siembra
M1: Siembra
M2: Macollaje
M2: Macollaje
N1: 50
N2: 100
N1: 50
N2: 100
N1: 50
N2: 100
N1: 50
N2: 100
El ensayo fue sembrado el día 30 de Junio, con una sembradora experimental de siembra directa que
distancia las hileras a 0,20 m. El antecesor fue soja de primera, y el cultivar sembrado Nidera Baguette 17.
A la siembra, los tratamientos fueron fertilizados con 100 kg ha-1 de Superfosfato Triple (0-20-0). Se
detectaron desde temprano pústulas de Roya anaranjada de la hoja (Puccinia recondita) y una moderada
incidencia de manchas foliares (Septoria tritici y Pyrenophora_tritici-repentis), para lo cual el cultivo fue
tratado con Pyraclostrobin + Epoxiconazole (13,5 + 5%), a la dosis de 1000 ml ha-1 en hoja bandera visible
(Z 37).
Previo a la siembra, se realizó un análisis químico de suelo por bloque, cuyos resultados promedio se
expresan en la Tabla 2. El sitio contaba con una adecuada disponibilidad hídrica inicial, que alcanzó a 135
mm de agua útil (0-140 cm).
Tabla 2: Análisis de suelo al momento de la siembra
Profundidad
pH
cm
agua 1:2,5
Materia
Orgánica
%
Año 2010
5,8
2,57
ppm
N-Nitratos
suelo 0-60 cm
kg ha-1
S-Sulfatos
suelo 0-60 cm
kg ha-1
4,0
41,6
31,2
P-disp.
N-Nitratos
ppm
10,7
Resultados y discusión
A) Características climáticas de la campaña
En 2010, la reserva inicial de agua en el suelo fue muy adecuada, abasteciendo las necesidades del
cultivo sin restricciones hasta noviembre, cuando la escasez de lluvias provocó un déficit moderado sin
demasiado impacto en los rendimientos (Figura 1.).
Et. Trigo= (mm/10 días)
120
Precipitaciones
100
Almacenaje - Deficit
80
mm / 10 días
60
40
20
20-nov
10-nov
01-nov
20-oct
10-oct
01-oct
20-sep
10-sep
01-sep
20-ago
10-ago
01-ago
20-jul
10-jul
01-jul
-20
inicial
0
-40
-60
Figura 1: Evapotranspiración, precipitaciones y balance hídrico, expresados como lámina de agua útil
(valores positivos) o déficit de evapotranspiración (valores negativos) para trigo en Pergamino. Valores
acumulados cada 10 días en mm. Año 2010. Lámina de agua útil inicial (140 cm) 135 mm, déficit
acumulado en el ciclo 61 mm.
En la Figura 2 se presenta el cociente fototermal (Q) (Fisher, 1985) el cual representa la relación
existente entre la radiación efectiva diaria en superficie y la temperatura media diaria, y es una medida del
potencial de crecimiento por unidad de tiempo térmico de desarrollo. Sin alcanzar los valores excepcionales
de 2009, este índice fue favorable durante el ciclo 2010 (Tabla 3). Los rendimientos superiores del ciclo
2010 con relación a 2009 se explican en una mejor condición hídrica, producto de mayor almacenaje de
agua al momento de sembrar el cultivo.
3,5
Año 2009
3,0
Año 2010
Valor diario de Q
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
01-sep 11-sep 21-sep 01-oct 11-oct 21-oct 31-oct 10-nov 20-nov 30-nov
Figura 2: Coeficiente fototermal (Q) durante el ciclo de cultivo de trigo. La etapa abarcada por el
rectángulo representa el período crítico para la definición del rendimiento. Pergamino, Años 2009 y 2010.
Tabla 3: Insolación efectiva (hs), Temperatura media (Cº) y Cociente fototermal Q (T base 0ºC) para el
período crítico del cultivo de Trigo en la localidad de Pergamino. Se tomó entre 15 de setiembre al 15 de
Octubre durante los años 2005 a 2009, y del 1 al 30 de Octubre en 2010, por encontrarse las etapas
desfasadas en el tiempo durante esta campaña.
Condiciones ambientales
Insolación Efectiva media (hs)
T media del período ºC
Cociente fototermal (Q)
(Mj m-2 día-1 ºC-1)
Año 2005
7,2
15,1
Año 2006
7,1
17,1
Año 2007
5,9
15,0
Año 2008
6,9
16,4
Año 2009
8,3
13,4
Año 2010
7,45
14,8
1,24
1,10
1,12
1,10
1,56
1,34
B) Rendimientos y otras variables de cultivo
En la Tabla 4 se presentan los datos de las variables evaluadas en el ensayo.
Tabla 4: Plantas emergidas, Índice de vigor, materia seca acumulada en inicios de encañazón y antesis,
intensidad de verde por Spad, rendimiento de grano, componentes y significancia estadística de las
variables medidas en el ensayo. Inoculación con Azospirillum brasilense bajo diferentes niveles de
fertilización nitrogenada en trigo. Pergamino, año 2010.
Trata
mientos
Descripción
Plantas m2
I1-M1-N1
I2-M1-N1
I1-M2-N1
I2-M2-N1
I1-M1-N2
I2-M1-N2
I1-M2-N2
I2-M2-N2
Test-Siembra-N50
Azp-Siembra-N50
Test-Macollaje-N50
Azp-Macollaje-N50
Test-Siembra-N100
Azp-Siembra-N100
Test-Macollaje-N100
Azp-Macollaje-N100
293
269
284
303
268
296
293
295
Índice de
Vigor Z39
4,0
4,3
4,1
4,2
4,2
4,4
4,1
4,3
Mseca Z31
(kg ha-1)
975
1125
950
1050
1075
1188
975
1125
Mseca Z65
(kg ha-1)
7875
8675
7713
7775
8200
7725
7475
8563
Spad
37,3
43,3
46,2
45,7
42,9
42,6
46,9
44,8
Trata
mientos
Descripción
Rendimiento
(kg ha-1)
NG
PG
6195
5982
6377
6441
6764
7087
6608
6856
15156
14732
14589
13973
15242
15128
14105
14305
42,0
43,0
43,5
44,0
43,0
43,5
44,5
44,0
I1-F1-N1
Test-Siembra-N50
I1-F2-N1
Azp-Siembra-N50
I1-F3-N1
Test-Macollaje-N50
I2-F1-N1
Azp-Macollaje-N50
I1-F1-N2
Test-Siembra-N100
I1-F2-N2
Azp-Siembra-N100
I1-F3-N2
Test-Macollaje-N100
I2-F1-N2
Azp-Macollaje-N100
Inoculación (P=)
Fertilización N (P=)
Inoculación * Fertilización N (P=)
CV (%)
0,094
0,000
0,067
2,57
Zadoks 31: Un nudo del tallo visibles; Zadoks 39: hoja bandera expandida Zadoks 65: antesis (Zadoks et al., 1974)
NG: número de granos m-2 PG: Peso de mil granos
6764
B
7087
A
6608
BC
Testigo
6441
CD
A.
brasilense
5982
E
6377
D
Testigo
Rendimiento (kg/ha)
7000
6195
DE
A.
brasilense
8000
Testigo
Los tratamientos inoculados permitieron una mejora en parámetros de crecimiento como número de
plantas emergidas, materia seca acumulada especialmente en estadíos tempranos, así como también en el
vigor de planta. El comportamiento fue más errático en los valores de Índice Spad. Los rendimientos no
siempre fueron explicados por cambios en el NG, sino que también se observaron efectos sobre PG (Tabla
4).
6856
AB
6000
5000
4000
3000
2000
1000
N50 S
N100 S
N50 M
A.
brasilense
A.
brasilense
Testigo
0
N100 M
Inoculación - Fertilización
Figura 3: Producción media de grano de trigo en parcelas que combinan tratamientos de inoculación y
estrategias de dosis y momentos de aplicación de nitrógeno. Letras distintas sobre la columnas indican
diferencias significativas entre tratamientos (P<0,10). Las barras de error indican la desviación standard
de la media. Pergamino, año 2010.
Se determinó interacción significativa entre Inoculación y la estrategia de Fertilización nitrogenada
(P<0,10)(Tabla 4). Es probable que esta interacción, rara vez observada en experimentos anteriores, pueda
atribuirse a la diferencia de eficiencia de uso de N y rendimiento entre distintas estrategias de fertilización,
especialmente favorables hacia los tratamientos de fertilización al macollaje. Así, la respuesta a la
inoculación fue de mayor magnitud en las aplicaciones de macollaje, coincidiendo a su vez con la obtención
de los mayores rendimientos del ensayo (Figura 3). Estos resultados confirman la relación positiva existente
entre productividad y respuesta a Azospirillum (Díaz-Zorita y Fernández-Canigia, 2008; Ferraris y Faggioli,
2011). Si se analizan los efectos individuales por separado, existió efecto de tratamiento para Inoculación
(P<0,10)(Figura 4.a) y diferencias entre momentos de aplicación y dosis de N (P<0,05)(Figura 4.b),
obteniendo ventajas la aplicación de N al macollaje. Cuando el N se aplicó a la siembra, la dosis de N50
resultó insuficiente para cubrir los requerimientos del cultivo, disminuyendo sus rendimientos.
8000
6462
6585 a
Testigo
A. brasilense
Rendimiento (kg/ha)
7000
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
Tratamientos de Inoculación
Figura 4.a
8000
Rendimiento (kg/ha)
7000
6088 C
6346 B
6926 A
6732 A
N50 M
N100 M
6000
5000
4000
3000
2000
1000
0
N50 S
N100 S
Dosis y Momentos N
Figura 4.b
Figura 4: Producción media de grano de trigo según a)tratamientos de inoculación, b)Momentos y dosis de
aplicación de N. Letras distintas sobre la columnas indican diferencias significativas entre tratamientos
(P<0,10). Las barras de error representan la desviación standard de la media. Pergamino, año 2010.
Conclusiones
*Se determinaron diferencias significativas por la inoculación con Azospirillum brasilense (hipótesis 1,
aceptada), e interacción entre dosis de N y estrategia de fertilización (hipótesis 2, rechazada). La interacción
entre ambas prácticas, puede atribuirse a los mayores rendimientos obtenidos con las aplicaciones en
macollaje, lo cual avalaría una relación positiva entre rendimiento y respuesta a Azospirillum brasilense.
*Los tratamientos inoculados permitieron una mejora en parámetros como número de plantas emergidas,
materia seca acumulada y vigor de planta.
*Este experimento aborda la interacción entre prácticas de manejo y el uso de microorganismos en
agricultura, y está destinado a identificar las condiciones productivas bajo las cuales estos podrían tener un
impacto de mayor magnitud sobre la producción de los cultivos. Existe escasa información hasta el
momento y, como en este caso, los resultados pueden contradecir los supuestos considerados como válidos.
Esto demuestra la necesidad de investigación permanente sobre nuevos interrogantes referidos al uso de
Azospirillum brasilense en cereales de invierno, para luego generar información que permita dar respuestas
satisfactorias a las mismas.
Bibliografía





Díaz-Zorita M. & MV Fernández-Canigia. 2008. Field performance of liquid formulation of Azospirillum
brasilense on dryland wheat productivity. Eur. J. Soil Biol. 1-9.
Ferraris G. 2009. Microorganismos con efecto promotor de crecimiento (PGPM) en cultivos extensivos.
Impacto sobre los rendimientos, la eficiencia de uso de los nutrientes y otros caracteres de interés
agronómico. Resúmenes. pp8-9. En: II Jornadas Bonaerenses de Microbiología de Suelos. “Herramientas
Microbiológicas para una Agricultura Sustentable” UNICEN, Azul (BA), 9 y 10 de Septiembre.
Ferraris, G. & V. Faggioli. 2011. Inoculación con microorganismos con efecto promotor de crecimiento.
Conocimientos actuales y experiencias realizadas en la Región Pampeana Argentina. 18 pp. En: Anales del
Internacional de Rizósfera, Biodiversidad y Agricultura sustentable. XXII Congreso Argentino de
Microbiología.
Fisher, R. 1985. Number of kernels in wheat crops and the influence of solar radiation and temperature. J.
Aric Sci. 105:447-461.
Zadoks J.C., T.T. Chang, y C.F. Konzak. 1974. A decimal code for growth stages of cereals. Weed Res. 14:
415-421.