¿Cómo aumentar la fijación biológica de nitrógeno en la soja?

La fijación biológica de nitrógeno (BNF) en los cultivos de soja se produce a través de una simbiosis entre las bacterias del género Bradyrhizobium y las plantas de soja. Este proceso entre la planta y las bacterias se puede observar por la formación de nódulos en las raíces en la fase inicial y obtiene pleno establecimiento a partir de la etapa fenológica V4.
En este momento, es muy importante evaluar el rendimiento de la nodulación: la raíz de soja debe contener al menos de 10 a 15 nódulos activos y medir de 3 a 8 mm de color rosado, eso indica que la bacteria está viva y respirando (Câmara, 2014).

Tabela 1. Nutrientes minerales, funciones y consecuencias de las deficiencias para la FBN.

 

¿Sabías que?

Es posible obtener una alta productividad de soja sin realizar fertilización de cobertura y/o aplicación de nitrógeno foliar. Por cada saco de soja producida, la planta necesita aproximadamente 4,9 kg de N, es decir, considerando una productividad de 80 sc/ha, que puede acumular hasta 392 kg/ha de N. Se suministrará en su totalidad a través de la FBN y mineralización de N en el suelo. Este proceso es posible siempre y cuando ofrezcas nutrientes y condiciones favorables para el pleno desarrollo de las bacterias en los nódulos (Tabla 1).

Figura 1. Variación de la nodulación durante el ciclo fenológico de la soja, expresada en número total de nódulos en raíces de 10 plantas. Fuente: Câmara, 2014.

Para que la BNF se produzca de manera eficiente, el suelo debe tener una fertilidad equilibrada, con el fin de garantizar una mayor disponibilidad de los nutrientes esenciales para el proceso. De esta manera, cada nutriente tiene funciones específicas vinculadas directa o indirectamente a la FBN, como se describe en la tabla 1.

A lo largo del ciclo de la soja, hay una formación y renovación constante de los nódulos radiculares, lo que hace que el fenómeno sea extremadamente dinámico y sensible a los efectos fisiológicos. Por lo tanto, los estímulos nutricionales y fisiológicos, además de la inoculación, realizada en el tratamiento de semillas (ST), son responsables por la formación de nódulos que suplirán el primer pico de demanda de N en la soja, en la etapa fenológica R1 (inicio de la floración). El segundo estímulo nutricional y fisiológico, por otro lado, debe ocurrir en V4, en la búsqueda de la renovación de nódulos que abastecerán la demanda de N en la etapa R5.3 (llenado de granos) (Figura 1).

Para calcular la FBN, usamos técnicas avanzadas con isótopos de 15N para calcular directamente el % de la FBN en el cultivo de la soja. Para eso, se usa la técnica de abundancia natural del 15N. Esta técnica se basa en la diferencia entre el 15N presente en el N atmosférico y el N del suelo, estando el N del suelo ligeramente enriquecido. Por lo tanto, la abundancia resultante de 15N en el N de la soja es la relación entre las fuentes de N del suelo (mineralización) y el N atmosférico (a través de FBN). Se pueden ver más detalles de esta técnica en Lavres et al., 2016.

Curiosidad

El campeón nacional del CESB 2019 (Comité Estratégico de Soja Brasil), productor Maurício De Bortolli | Semillas Aurora, Cruz Alta-RS, produjo 123,8 sc/ha de soja sin aplicar N. Utilizó el Programa Nutricional Supera, tecnologías de ICL que estimulan el proceso de la BNF, nutrición equilibrada, reducción de estrés, mayor adhesión de flores y llenado de granos.

Figura 2. Porcentaje de fijación biológica de N (%FBN) estimado a través de la técnica de abundancia natural de 15N en soja evaluada a R5 en condiciones de campo.

Al evaluar el impacto directo de nuestro portafolio en la FBN en soja, se realizó un estudio con
la técnica descrita anteriormente en el Innovation Center | ICL. Este estudio incluyó los siguientes tratamientos: Control, Tônus®, ¡UP! Seeds® y ¡UP! Seeds® + Tônus®. En todos los tratamientos se aplicaron inoculantes y fungicidas, siendo el factor de variación, la presencia o no de ¡Up! Seeds® y Tonus®.

Así, se pudo demostrar que la aplicación de ¡Up! Seeds® + Tônus®, proporcionó un aumento del 33% de la FBN en comparación con el tratamiento de control (Figura 2). En general, los nódulos tienen una vida útil que puede variar de 6 a 8 semanas. Como la curva de demanda de nitrógeno del cultivo dura más que la vida útil de los nódulos, es esencial no solo estimular la formación de los nódulos, sino también su longevidad y renovación. Teniendo en mente eso, Tônus® se desarrolló con la función de ayudar en la renovación de los nódulos y favorecer la actividad de los nódulos en el momento de mayor demanda de la planta R5 (Figura 3). Con la aplicación ¡Up! Seeds® + Tônus® mostraron un aumento del 20% en el número de nódulos en relación con el tratamiento de control, lo que evidenció su influencia en la renovación de los nódulos (Figura 3).

Figura 3. Número de nódulos por planta en las etapas V6 y R5 de la soja en comparación con los productos para TS (¡Up! Seeds®) y acción fisiológica (Tônus ®) aplicado en V4, experimentos realizados en condiciones de campo (Innovation Center).

De esta manera, los beneficios del ¡Up! se hace evidente Seeds® (150 mL/ha) en TS, estimulando la FBN en la soja además del enraizamiento, aumentando el número de nódulos (Figura 4) y contribuyendo al desarrollo de la planta. Para estimular la renovación de los nódulos y satisfacer la demanda de N en las etapas reproductivas, se evidenció la importancia de aplicar Tonus® (300 g/ha) en la fase V4.

Este producto mejora la actividad de las enzimas nitrogenasa e hidrogenasa que son primordiales en el proceso de la FBN. También estimula el nitrato reductasa y la ureasa, enzimas esenciales para el metabolismo del N (Lavres et al, 2016), además de contener compuestos con efectos precursores fisiológicos de auxinas que estimulan el crecimiento del sistema radicular, facilitando la formación y la renovación de nódulos.

Figura 4. Masa (g) de nódulos obtenidos de un experimento con los tratamientos anteriores (datos de 5 plantas por tratamiento). Foto: GIL CÂMARA (2019).

Expediente:

José Marcos Leite – Gerente de Desenvolvimento Técnico ICL

Robson Mauri

Rafael Butke Baptista – Diretor de Marketing Estratégico