INOCULACION EN SOJA una herramienta fundamental para maximizar la productividad
La presencia de N en el suelo afecta drasticamente los rendimientos de la fijacion biologica ya que la planta prefiere el N del suelo al N de la atmosfera es decir estas dos fuentes no son aditivas Por que no son aditivas Por que las leguminosas prefieren el N del suelo Cual es el mecanismo de la FBN en soja Que podemos hacer para favorecer a FBN Para responder estas preguntas repasemos algunos conceptos basicos de simbiosis
La simbiosis se define como la respuesta fisiologica de dos o mas organismos frente a medios deficitarios Es un caso particular de crecimiento donde el deficit nutricional lo favorece es decir si no hay deficit no hay simbiosis En particular la simbiosis Rhizobios leguminosa es la adaptacion al desequilibrio de nitrogeno por esa razon los suelos ricos en N dificultan la simbiosis y los suelos pobres en N la facilitan Los suelos agricolas usualmente deficitarios en N posibilitan simbiosis muy eficientes Las dos fuentes de N atmosferico y del suelo como se menciono son complementarias para lograr un maximo rendimiento La relacion Carbono Nitrogeno C N tanto en el suelo como dentro de la planta comanda el proceso altas relaciones favorecen simbiosis eficientes y bajas relaciones la inhiben Por ejemplo una planta de soja aislada de la linea de cultivo sin competencia dispone de mucha luz y aprovecha una abundante fotosintesis eso resulta en una C N alta y presenta una abundante nodulacion En cambio una leguminosa inoculada en un suelo de desmonte con mucho N disponible en el suelo y por lo tanto una baja C N resulta en una pobre nodulacion La FBN muy economica para el hombre es muy cara en terminos de energia para la planta N2 8 H 8 e 16 MgATP I 2NH3 2 H 16 MgADP 16 Pi Es decir existe total dependencia entre el aprovisionamiento de Energia Fotosintesis Respiracion y la reduccion del N2 atmosferico a N amoniacal dentro de los nodulos Asi la planta regula el numero de nodulos que puede soportar debido a que la FBN es muy cara para ella Los nodulos de las leguminosas producen hasta 10 veces su propio peso de N por dia Para evitar la autoinhibicion necesitan eliminar el N asimilado de los nodulos haciendolo via transporte rapido por el xilema que lleva el agua desde las raices a la parte superior de la planta En sentido contrario por el floema los nodulos se nutren con los fotosintatos producidos en las partes verdes de la planta Asi los nodulos de los Rhizobios actuan como simples bacteroides productores de NH4 dejando a la planta pagar el costo de la asimilacion Como la asimilacion es energeticamente mas cara que la absorcion de N del suelo las leguminosas desarrollaron mecanismos fisiologicos que permiten disminuir o anular la FBN ante suficiente N mineral en el suelo Debido a estos mecanismos cuando hay suficiente N disponible en el suelo la FBN tiende a cero En ausencia de N se produce el desbloqueo de estos mecanismos y se restablece la FBN En sintesis mientras el sistema de cultivo es pobre en N las leguminosas lo aportan al sistema por el contrario en sistemas ricos en N las leguminosas lo extraen del suelo Por ejemplo una soja de 30 q ha y 40 de proteina representa 1200 kg de proteinas ha que representan aproximadamente unos 190 kg de N ha Proteina 6 25 N Por otro lado un suelo que tenga entre 1 5 y 2 0 de M O y una tasa de mineralizacion anual de N entre el 2 y 4 representan unos 40 a 50 kg de N ha al ano que aportan a los cultivos el remanente de N en el suelo de los rastrojos de ano anterior son otros 30 a 40 kg ha N totalizando un total entre 70 y 90 kg ha de N del suelo que con un factor de eficiencia de 0 75 hacen un total 50 70 kg N disponible por ha Asi el balance resulta sin la contribucion de la FBN deficitario en 130 kg ha ano 190 70 Si hicieramos el calculo con alfalfa que produce 20 t de MS ha ano y 20 de proteina 4000 kg de proteina ha ano representarian un total 640 kg de N ha ano de extraccion de N del sistema Como se relacionan las cepas introducidas en el inoculante con las presentes en el suelo La eficiencia de la nodulacion depende de la cepa que coloniza el lugar de la raiz donde lo hace y las condiciones de desarrollo de las plantas En todos los casos el tipo de laboreo influye sobre el equilibrio de la microflora Las cepas naturalizadas son mas resistentes mas competitivas y menos eficientes en la FBN Asi las labranzas que permiten mayor disponibilidad de agua y mejor oxigenacion a la siembra favorecen a las cepas introducidas es decir condiciones no estresantes y altas concentraciones de inoculo en la semilla En condiciones de suelo mas estresantes suelos mas secos o mas compactados se favorecen las cepas naturalizadas ya que estas son mas habilmente competitivas Para la soja en particular ante condiciones no estresantes los nodulos se ubican en la raiz primaria mientras que en condiciones estresantes los nodulos se ubican en la raiz secundaria Lo mas importante de estas diferencias se refiere a la capacidad de fijacion de estos nodulos a igual peso de nodulos los de la raiz primaria fijan cerca de 10 veces mas N que los situados en la raiz secundaria 36 0 vs 2 9 m M mg hora Como influye el suelo y las labranzas en el ambiente de las bacterias del inoculo Toda labranza que aumente la relacion C N del suelo produce inmovilizacion temporaria del N por asimilacion de las bacterias y se favorece por lo tanto la FBN Una inmovilizacion inicial con posterior liberacion permitira aumentar la complementariedad de las fuentes Mientras el N se encuentre inmovilizado la fijacion biologica se favorece mientras se mineraliza el N se favorece la asimilacion directa de la planta Los rastrojos del cultivo antecesor influyen decididamente al modificar la relacion C N del substrato Con una relacion C N mayor a 35 1 se produce inmovilizacion del N del suelo por el contrario con una relacion C N menor a 30 1 se produce la mineralizacion del N edafico En otras cifras si el contenido de N del rastrojo es menor a 1 7 se inmoviliza N del sistema y si es mayor se libera N al sistema Como los rastrojos de cereales tienen generalmente cerca de 0 5 de N se facilita la FBN el rastrojo de soja tiene un promedio de 1 7 de N por lo tanto su efecto es neutro en cambio un residuo de alfalfa con mas de 3 de N se dificultaria la FBN Las plantas de cultivo son malas competidoras frente a los microorganismos cuando el nivel de N inorganico en el suelo es bajo Por ejemplo un rastrojo con 1 de N inmoviliza N por una semana aproximadamente y lo libera 3 a 4 meses despues Esto es de maxima importancia para la FBN por la complementariedad de las fuentes Una vez que la bacteria se implanto y formo nodulos la eficiencia de la FBN depende de las condiciones de crecimiento de la planta Es decir la temperatura radiacion tenor de oxigeno y muy especialmente la disponibilidad hidrica condicionan el proceso Esto ultimo se debe a que la FBN es extremadamente sensible al estres hidrico La razon principal es que el estres hidrico resulta en un gasto energetico mayor y la planta privilegia su economia del agua antes que alimentar a los nodulos Cada vez que el agua util disminuye por debajo del 60 umbral critico para la soja durante el llenado de granos se compromete tambien la fijacion de N que es maxima en esta etapa disminuyendo el rinde potencial Normalmente la capacidad de fijacion de los nodulos se restablece si las condiciones de sequia no son tan severas o duran muchos dias no obstante llega un punto menos del 10 del agua util que aunque los nodulos y el cultivo recuperen su humedad al llover o regarse la capacidad de fijacion de los nodulos medida por la actividad de la nitrogenasa no se recupera mas Que sabemos respecto de la necesidad de reinoculacion en soja En una gran extension del area sojera es comun no recomendar la reinoculacion debido a la falta de efectos visibles sobre los rendimientos Por experiencia local y extranjera se indican algunos hechos que podrian hacer cambiar de opinion a quienes realizan esas recomendaciones sobre todo considerando que las cepas mejoradas son mas eficientes en la FBN que las naturalizadas El equilibrio de las poblaciones de rizobios puede alterarse con adiciones sucesivas de otras cepas La diferencia a favor de la cepa inoculante ocurre recien despues del 3er ciclo Solo cepas muy competitivas pueden alterar el equilibrio otras hasta el 5to Ciclo no lo hacen Las inoculaciones alternadas pueden no tener ningun efecto mientras que las anuales y repetidas si En resumen ? Los suelos virgenes en nuestro pais no contienen cepas del rizobio especifico de soja Bradyrizhobium japonicum ? Cuando se inocula con el rizobio especifico la bacteria se naturaliza en los suelos ? Las cepas introducidas de B Japonicum naturalizadas pueden permanecer en el suelo mas de 10 anos se calcula en mas de 30 anos ? Al cabo de 4 a 5 anos luego de introducida la cepa cambia tanto que es practicamente diferente de la original ? Las cepas naturalizadas son mas competitivas y mas resistentes al estres pero menos eficientes en la FBN que las recientemente introducidas ? En los suelos con historia sojera cepas naturalizadas cerca del 80 de los nodulos formados pertenece a las bacterias del suelo y un 20 a las introducidas por el inoculante ? Para que el 50 de los nodulos se formen con cepas inoculadas la concentracion del inoculo debe ser mas de 1 000 veces superior a la poblacion naturalizada por gramo de suelo Ej si en el suelo hay 106 bacterias gramo en el inoculante debe haber 109 bacterias por gramo ? Debe existir mas de dos veces y media B Japonicum por semilla que por gr de suelo para que el 50 de los nodulos sean de la cepa inoculada ? La soja de 1ra sembrada en un campo sojero tiene pronta y abundante nodulacion ? La soja de 2da o de 1ra sembrada en un suelo con poca humedad se demora la nodulacion y cuando esta se produce tiende a ubicarse en las raices secundarias ? Suelos con poblacion de B Japonicum inferior a 1 000 bacterias g de suelo responden economicamente a la reinoculacion 50 de los nodulos pertenecerian a las bacterias inoculantes ? La reinoculacion de plantas adultas no es factible ya que las raices primarias son receptivas solo en los primeros dias ? Es posible desplazar el equilibrio por adiciones sucesivas y constantes de cepas competitivas ? La mortandad de B Japonicum sobre semillas que se secan o asolean es extremadamente brusca ? El problema de la reinoculacion es por competencia bacteriana Que podemos inferir para realizar recomendaciones ? En campos sin historia sojera inocular siempre ? En campos con historia sojera inocular con muy buena concentracion Las chances de lograr la produccion de nodulos con la cepa del inoculante es mas del 20 ? En soja de 2da o de 1ra con suelos seco inocular siempre ? La insistencia de la inoculacion con buen inoculante favorece la nodulacion eficiente ? El cambio anual de diferentes inoculantes no tendria mayor repuesta ? El consejo de inocular una vez cada 3 anos no seria razonable ? Si el costo del inoculante no es alto aproximadamente = 10 kg de semilla inocular siempre ? Con muy buen inoculante una buena tecnica de aplicacion y bajo costo inocular siempre ? Sin esas condiciones carece de sentido reinocular campos con historia sojera
Fuente: Amanecer Rural
