Glycine max L. Merr. - Facultad de Agronomía y Zootecnia • UNT

APORTES DE TRATAMIENTOS BIOLOGICOS DE SEMILLAS DE SOJA (Glycine max L.
Merr.) EN LOTES CON ANTECEDENTES DEL CULTIVO EN LA REGIÓN DEL NOA
1,2
3
4
1,5,6
Micucci Federico Guillermo , Josefina Amigo , Fernando Ledesma , Martín Díaz-Zorita
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Merck CropBioscience Argentina S.A., Cátedra de Fertilidad y Uso de fertilizantes - FAUBA Cátedra de Microbiología Agrícola.
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Facultad de Agronomía y Zootecnia de la U. N. T. CC 125 4000. San Miguel de Tucumán. Sección Granos, Estación Experimental
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Agroindustrial de Tucumán “Obispo Colombres”. CONICET-FAUBA (Cerealicultura), DZD AGRO.
[email protected]
RESUMEN
El objetivo de este trabajo fue evaluar la respuesta a la práctica de la inoculación en la región del norte
argentino y la eficacia de diferentes tratamientos biológicos de semillas (tecnología de inoculantes y uso de
protectores bacterianos) aplicados en el momento de la siembra. Se establecieron ensayos en microparcelas,
durante cuatro campañas (2004-07), en un suelo Argiustol Típico de la Estación experimental Agroindustrial
“Obispo Colombres” (San Agustín, Tucumán). En R5 se realizó un muestreo del número de nódulos en raíz
primaria (NRP) y secundaria (NRS) y el peso seco de la masa nodular (PN) y por planta (PNP). En madurez
fisiológica se determinó el rendimiento. Los resultados se analizaron siguiendo un modelo en bloques aleatrizados con tres factores i) inoculación, ii) tipo de inoculantes y iii) aditivos protectores bacterianos, utilizando
a las campañas como repeticiones. En las condiciones de este estudio se observaron respuestas en rendimiento
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a la práctica de inoculación en el cultivo de soja en el norte argentino, en promedio de 145 kg ha (5 %). Las
respuestas estuvieron fuertemente condicionadas al tipo de ambiente (lluvias, fecha de siembra, etc.). El uso
de inoculantes de nueva tecnología (Optimize® con LCO) permitió duplicar las respuestas a la inoculación
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pasando de 85 kg ha (2,7 %) con el uso de inoculantes tradicionales a incrementos de 188 kg ha (6 %).
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Al utilizarse aditivos protectores bacterianos la respuesta en rendimiento fue de 198 kg ha (6 %) con respecto
al no uso de aditivos en el tratamiento de semillas. Estos resultados destacan la conveniencia de la adopción
de tecnologías modernas de uso de inoculantes para el sostenimiento de altos rendimientos de soja en la región
norte de Argentina.
Palabras claves: inoculación, aditivos protectores, tipos de inoculantes, soja
INTRODUCCIÓN
La soja (Glycine max L. Merrill) es el cultivo con mayor demanda de nitrógeno (N) y requiere por cada
tonelada producida de grano 80 kg de N (García, 2006; Hungría, 2001). El N es el nutriente más crítico para los
cultivos, siendo el rendimiento dependiente de la capacidad de acumular N en su biomasa aérea, en ausencia
de otras limitantes (Venturi y Amaducci, 1984). El N puede suministrarse a través de la mineralización de la
materia orgánica del suelo previa y durante el desarrollo del cultivo, y a través de la fijación biológica nitrógeno
(FBN) a partir de la asociación con bacterias de la familia de las Rhizobiáceas (Racca, 2003). El aporte de N
por esta vía oscila un 30 – 94 %, dependiendo de la calidad de la inoculación y el manejo posterior del cultivo
(Hungria y Campo, 2005; Perticari, 2007).
La práctica de la inoculación ha sido adoptada por un creciente número de productores a nivel nacional,
siendo hoy en día de uso generalizado.
La respuesta a la inoculación es mayor en lotes sin antecedentes de soja en la rotación, siendo cercano al
50 % en suelos nuevos de Entre Ríos, sur de Córdoba y Chaco) (Perticari, 2007), sin embargo hoy en día se
estima que el área sembrada con soja sin antecedentes previos es menor al 10 %, por lo que la mayoría de los
suelos presentan poblaciones naturalizadas de rizobios. En estos ambientes, ha sido extensamente estudiada y
abundan los estudios que muestran aumentos significativos en los rendimientos al inocular anualmente. Así,
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por ejemplo en Argentina con más de 180 casos, la respuesta promedio fue de 290 kg ha (Perticari, 2005);
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en Brasil con 29 ensayos, con respuestas de 240 kg ha (Hungría et al. 2006). Son abundantes los estudios
que muestran los beneficios de inocular en ambientes con como sin antecedentes del cultivo (Neri et al., 1999;
González, 2002; Ventimiglia et al., 2004; Perticari, 2005; Hungría et al., 2006).
En el noroeste argentino (NOA), la práctica de la inoculación en lotes con antecedentes de soja no es un
procedimiento generalizado (Amigo, 2003: Devani, 2002). Las estadísticas indican que en menos de 10 años
tanto el área sembrada como los rendimientos del cultivo de soja se duplicaron en la provincia de Tucumán,
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pasando de 180 a 290 mil hectáreas y entre1830 kg ha a 2771 kg ha , para superficie y rendimiento respectivamente en el periodo 2000-2008 (SAGPyA, 2008).
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Son varios los factores por la cual la respuesta a la práctica de la inoculación puede ser nula o negativa.
Por ejemplo, las altas temperaturas en el suelo, pueden detener la nodulación o restringirla a capas subsuperficiales (Graham, 1992). En condiciones de altas temperaturas es esperable encontrar cepas no infectivas. En
estos ambientes se encuentran rizobios tolerantes al calor. Existen otros factores de estrés a los que se exponen
las bacterias del inoculante al ser aplicadas sobre la semillas y en particular si estas son tratadas junto con
curasemillas (i.e fungicidas, insecticidas, micronutrientes), práctica ampliamente difundida en los sistemas
de producción de soja en el cono sur. El uso de inoculantes con protectores bacterianos permitió mejorar la
supervivencia de las bacterias sobre las semillas de soja cuando se emplean fungicidas e insecticidas curasemillas sobre estas (Penna et al., 2002; Montero et al, 2003; Montero et al 2005). Por otro lado, los tradicionales
tratamientos biológicos de semillas basados en el mejoramiento de la fijación de nitrógeno requirieron del uso
de cepas seleccionadas, con adecuada sobrevivencia y comportamiento bajo condiciones de uso a campo. Las
nuevas tecnologías están focalizadas hacia los efectos combinados de fijación biológica de nitrógeno mejorada
y la promoción del crecimiento de las plantas en respuesta a la presencia de moléculas activas (ej. Factores
nod) solo o en combinación con cepas de microorgaminos promotores del crecimiento vegetal. Resultados en
condiciones extensivas de producción de la formulación Optimize® patentada por Nitragin muestra respuestas
positivas sobre el establecimiento, crecimiento y rendimiento en grano de cultivos de soja (Smith et al. 2004
a y b; Smith y Díaz-Zorita 2005).
En este contexto surgió la necesidad de evaluar la respuesta a la inoculación en la región del norte argentino,
y evaluar la eficacia de inoculantes con diferentes tecnologías en su formulación (tradicional y con moléculas
señal LCO) y por último, conocer si la respuesta a la inoculación mejora con el uso de aditivos protectores
bacterianos durante el tratamiento de semillas.
MATERIALES Y MÉTODOS
En la Subestación Monte Redondo de la Estación Experimental Agroindustrial “Obispo Columbres”,
localidad de San Agustín, departamento de Cruz Alta, provincia de Tucumán se establecieron ensayos a lo
largo de cuatro campañas agrícolas (de 2004 a 2007), en un suelo Argiustol Típico, bien drenado, clase A, sin
limitaciones de suelo y drenaje, con rotación soja/maíz, con 20 años de agricultura extensiva, y manejado bajo
siembra directa en los últimos 10 años.
Se realizaron ensayos en microparcelas de cuatro surcos a 0,52 por 10 metros de largo, utilizando un diseño
en bloques al azar con cuatro repeticiones.
Tanto las fechas de siembra como las precipitaciones durante el barbecho (PP barbecho), como durante el
ciclo del cultivo (PP ciclo), se presentan en la Tabla 1.
Tabla 1. Características principales de los ensayos durante las 4 campañas en San Agustín, Tucumán.
Nota: FS: Fecha de siembra; PP ciclo: Precipitaciones durante el ciclo;
PP barbecho: Precipitaciones durante el barbecho.
Los ensayos fueron realizados con variedad de soja de grupo de madurez largo VIII (A 8000). Los tratamientos de semilla fueron realizados en el momento de la siembra con inoculantes líquidos de Nitragin Argentina
(Cell Tech® y Optimize®) conteniendo B. japonicum con una concentración al vencimiento superior a 1,6 X
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10 de rizobios mL de producto. Además se utilizaron combinaciones con el funguicida Protreat® y aditivos
de protección bacteriana Power® .. Los tratamientos evaluados se resumen en la tabla 2.
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Tabla 2. Tratamientos evaluados y dosis de cada producto (ml kg semillas) utilizados en los ensayos durante las 4 campañas en San Agustín, Tucumán.
Nota: CT: inoculante Cell Tech®; OPT: inoculante Optimize®, (+):
Solo o en combinación con fungicida; (++) Sólo o en combinación con aditivos de protección.
Se realizaron distintas evaluaciones a fin de cumplir con los objetivos planteados:
_ En el estadio R5 (inicio de llenado de grano) se realizó un muestreo para evaluar la infectividad. Sobre
un total de 40 plantas por tratamiento (10 plantas por 4 repeticiones), se determinó la presencia de nódulos en
raíz principal (NRP) y en raíz secundaria (NRS) y se expresó la cantidad de nódulos en número de nódulos por
planta. Finalmente se tomó el peso seco de los nódulos en estufa a 65ºC durante 48 hs y hasta peso constante.
Los resultados se expresaron en peso seco de la masa nodular total (PN) y por planta (PNP).
_ En madurez fisiológica se recolectaron las plantas existentes en los dos surcos centrales. La trilla se
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realizó en una máquina estacionaria y el rendimiento se expresó en kg ha y también en rendimiento relativo
al máximo rendimiento de cada campaña agrícola (RR en %).
_ Los resultados fueron analizados aplicando ANVA y pruebas de diferencias de medias de LSD de acuerdo
a un modelo en bloques aleatorizados, en donde las campañas corresponden a las repeticiones y los tratamientos como los factores principales de variación analizados.Además se consideraron análisis de regresiones y de
ajustes matemáticos de frontera entre las variables de nodulación y de producción de granos.
resultados Y DISCUSIÓN
i) Evaluación de la eficacia de la práctica de la inoculación
Se observó un mayor número, tamaño y peso seco de nódulos de las raíces primarias en los tratamientos
inoculados con relación al testigo (Tabla 3). La inoculación incrementó en un 18 % la cantidad de nódulos y en
un 43 % su peso. Similares resultados fueron descriptos por Baliña y Díaz Zorita (2006), en estudios extensivos
en la región pampeana.
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Con respecto a los rendimientos, el promedio fue de 2926 kg ha variando entre 1761 y 4928 kg ha (rango
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de 3167 kg ha ). Hubo diferencias significativas (p = 0,11) de los cultivos inoculados con respecto a los no
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tratados, siendo la respuesta a la práctica de la inoculación en promedio de 145 kg ha (5 % de incremento).
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Baliña y Díaz Zorita (2006), reportaron incrementos de 238 kg ha en región pampeana, y respuestas promedio
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de 300 kg ha (entre un 8 – 10 %) en 192 sitios con antecedentes soja (Perticari, 2006).
La variabilidad de la respuesta observada en este estudio fue posible atribuirla al rendimiento promedio del
ambiente, tal como lo describieron en ambientes de Santiago del Estero Albanesi et al. 2008 en donde la respuesta
a la inoculación estuvo fuertemente asociada a los ambientes. La respuesta estuvo relacionada fuertemente con
el rendimiento del ambiente (corresponde al promedio de cada campaña), a través de la siguiente ecuación: y =
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0,3856x - 1022,9 (R = 0,977), para estas campañas los valores de precipitaciones fueron distintos de acuerdo
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a lo detallado en la Tabla 1. De la ecuación se desprende que hay incremento de 385 kg ha por cada tonelada
de mejora en el rendimiento promedio (ambiente). Para las condiciones en las que se realizaron estos ensayos,
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la respuesta a la inoculación es incierta o poco probable en ambientes con rendimientos menores a 2500 kg ha ,
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incrementándose 385 kg ha por encima de ese valor. Sin embargo, en los últimos tres años los rendimientos
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medios fueron superiores a 2700 kg ha (SAGPyA, 2008). Esto es entendible porque la productividad de la
soja esta fuertemente condicionada por la acumulación de N en la biomasa aérea y ésta a su vez por el N que
aporta la FBN, que es el resultado de la interacción planta-bacteria-ambiente (Purcell, 1999).
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Tabla 3. Valores medios del número y peso de nódulos y rendimiento absoluto y relativo para los
tratamientos con y sin inoculación. Datos correspondientes a cuatro campañas (2004-07), EEAOC,
localidad de San agustín, Tucumán.
Nota: NRP: Número de nódulos en raíz principal; NRS: Número de nódulos en raíz secundaria;
NT: Número de nódulos totales; PN: Peso de nódulos total; PNP: Peso de nódulos/planta.
ii) Evaluación de la eficacia de inoculantes con diferentes tecnologías
Al analizar el comportamiento de los cultivos según diferentes tecnologías de inoculantes se observaron
diferencias principalmente en el PN y PNP en los tratamientos con inoculante moderno en relación al inoculante tradicional (Tabla 4). Hubo diferencias significativas (p = 0,11) en rendimiento entre estos diferentes tipos
inoculantes (Figura 1). El incremento promedio con respecto al control sin inocular fue de 85 (2,7 %) y 188
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(6 %) kg ha con el uso de inoculante tradicional y moderno, respectivamente.
Tabla 4. Valores medios del número y peso de nódulos y rendimiento absoluto y relativo para distintos tratamientos de inoculantes (tradicional y moderno). Datos correspondientes a cuatro campañas (2004-07), EEAOC, localidad de San agustín, Tucumán.
Nota: NRP: Número de nódulos en raíz principal; NRS: Número de nódulos en raíz secundaria;
NT: Número de nódulos totales; PN: Peso de nódulos total; PNP: Peso de nódulos/planta.
Figura 1. Rendimiento según tipos de formulación de inoculantes (tradicional y Optimize®).
Letras distintas indican diferencias significativas entre tratamientos. (LSD, p < 0,1).
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iii) Evaluación de la respuesta a la inoculación con el uso de aditivos protectores bacterianos
No se observó diferencias ni en el número, ni en el peso seco de nódulos de las raíces primarias ni secundarias en los tratamientos inoculados con relación al testigo sin utilización de aditivos de protección bacteriana
(Tabla 5). Sin embargo, el uso de aditivos protectores incrementó significativamente los rendimientos respecto
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del no uso de aditivos protectores. Dicho incremento fue en promedio de 198 kg ha (6 %) (Tabla 5).
Tabla 5. Valores medios del número y peso de nódulos y rendimiento absoluto y relativo para los
tratamientos inoculados con y sin aditivo protector. Datos correspondientes a cuatro campañas
(2004-07), EEAOC, localidad de San agustín, Tucumán.
Nota: NRP: Número de nódulos en raíz principal; NRS: Número de nódulos en raíz secundaria;
NT: Número de nódulos totales; PN: Peso de nódulos total; PNP: Peso de nódulos/planta.
Discusión general
En la Tabla 5 se observa un resumen de los resultados con ANOVA, en donde es posible concluir que tanto
el número de nódulos en raíz principal (NRP), como el peso de nódulos por planta (PNP) como el rendimiento
(Rto), mostraron todos diferencias significativas entre los tratamientos, independientemente del factor o preguntas a responder en este estudio (¿hay respuesta a la inoculación?; ¿Impacta la diferente tecnología de los
inoculantes?; ¿Mejora la respuesta a la inoculación con aditivos protectores?). Por el contrario ni el número de
nódulos en raíz secundaria (NRS) ni el peso total de nódulos (PN) aportaron información para responder los
interrogantes.
Tabla 6. Resumen de los resultados de ANOVA para todos los factores planteados en este estudio y
los parámetros medidos.
Nota: *** indica diferencias estadísticas al 5% de probabilidad; * indica diferencias
estadísticas al 10% de probabilidad; NS sin diferencias estadísticas.
En concordancia con lo anterior y a través de un ajuste matemático entre los parámetros de nodulación y
rendimiento (Cade y Richards, 2007), fue posible realizar el siguiente análisis para este estudio en particular:
1. En todos los casos se observó claramente al menos un 40 % de nódulos ubicados en la raíz principal, con
una tendencia a incrementarse los rendimientos al aumentar la proporción de nódulos en raíz principal
(%NRP). La contribución de mejoras en %NRP fue mayor en condiciones de alta productividad que en
los de baja productividad (línea de ajuste del cuartil del 90 % de máximos rendimientos) (Figura 2).
2. Al aumentar la cantidad de nódulos sobre raíz principal hasta 14 nódulos por planta, los rendimientos
máximos (corresponden al cuartil 80 % de máxima productividad), se incrementaron linealmente. A
partir de allí, y en condiciones de mayor nodulación, las diferencias en máximos rendimientos no se
vincularon con cambios en la cantidad de nódulos NRP (Figura 3).
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3. Un comportamiento similar se observó en relación con la nodulación total, donde al superarse el umbral
de 18 nódulos por planta, las diferencias en productividad podrían atribuirse a factores diferentes de la
cantidad de nódulos logrados (Figura 4). La relación entre ambos niveles críticos de nodulación, sugiere
que, desde el punto de vista de la formación de nódulos, los cultivos de soja en las condiciones de este
estudio tenderían a maximizar su producción cuando logran ubicar un 76 % de su nodulación sobre la
raíz principal de las plantas.
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Figura 2. Relación entre el rendimiento en kg ha y el porcentaje de nódulos en raíz principal por planta (NRP %),
San agustín, Tucumán. Campañas 2004 a 2007. Q90 corresponde al cuartil superior 90%
(máximos rendimientos) y Q10 al cuartil inferior 10% (mínimos rendimientos).
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Figura 3. Relación entre el rendimiento en kg ha y número de nódulos en raíz principal (NRP).
San agustín, Tucumán. Campañas 2004 a 2007. La linea superior de ajuste corresponde
al cuartil superior 80% (máximos rendimientos).
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Figura 4. Relación entre el rendimiento en kg ha y número total de nódulos (NT). San agustín, Tucumán.
Campañas 2004 a 2007. La linea superior de ajuste corresponde al cuartil superior 80% (máximos rendimientos).
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conclusiones
• Hubo respuesta en rendimiento a la práctica de inoculación en el cultivo de soja en el norte argentino.
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Dicha respuesta en promedio fue de 145 kg ha (5 %). Las respuestas estuvieron fuertemente condicionadas a la producividad definida por el ambiente (lluvias, fecha de siembra, etc.).
• El uso de inoculantes de nueva tecnología (Optimize® con LCO), permitió duplicar las respuestas a la
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inoculación pasando de 85 kg ha (2,7 %) con el uso de inoculantes tradicionales a incrementos de 188
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kg ha (6 %), con Optimize® con LCO.
• Las respuestas a la inoculación mejoran significativamente con el uso de aditivos protectores. Dicha
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mejora en promedio fue de 198 kg ha (6 %), respecto al no uso de aditivos en el tratamiento de semillas.
Avances en la Producción Vegetal y Animal del NOA. 2007 - 2009 | 394
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