Respuesta del cultivo de soja (Glycine max.) al agregado de zinc y boro

INTRODUCCIÓN

La soja (Glycine max.) es el principal cultivo de grano en Argentina y el de mayor producción, cuya superficie sembrada representa el 54% de las casi 35 millones de hectáreas sembradas (2006-20 I6) (SllA, 2017). El incremento sostenido de su producción se ha basado fundamentalmente en el aumento del área sembrada en la región pampeana, desplazando al maíz y al girasol, y en regiones extra pampeanas, ya sea desplazando a otros cultivos o abriendo nuevas áreas de producción (García F.O, 2015). Pese a esto, el rendimiento promedio nacional presenta una brecha del 32% respecto a rendimiento potencial que puede alcanzar dicho cultivo en secano (Aramburu Merlos el al., 2015). Una de las causas de la brecha productiva, es la escasa aplicación de tecnología y bajo nivel de fertilizantes utilizados en años favorables, lo que resulta en balances negativos de nutrientes.

La agricultura argentina se desarrolló inicialmente, basándose en la alta fertilidad natural de los suelos, con bajo uso de fertilizantes y, en el caso de la región pampeana, con rotaciones de cultivos anuales y pasturas perennes. El deterioro progresivo de la capacidad de abastecimiento de nutrientes, como resultado de pérdidas de materia orgánica (MO) y de balances negativos de nutrientes, generó deficiencias de N, P, S y, recientemente, de micronutrientes como boro (B) y zinc (Zn) (García & Diaz Zorita, 2015). Además, esta ca ida se ha producido fundamentalmente a expensas de las fracciones más lábiles de la misma, las que poseen mayor capacidad de liberar nutrientes. Si bien se emplean fertilizantes con nitrógeno (N), fósforo (P) y azufre (S), los cultivos exportan otros nutrientes que no son repuestos como es el caso de algunos micronutrientes como Zn y B, que podrían afectar el rendimiento de los mismos. Teniendo en cuenta que, las plantas de soja obtienen alrededor del 60% del N a través de la fijación biológica y que el requerimiento de P, para alcanzar el 90% del rendimiento máximo, es considerablemente más bajo que para el trigo y el maíz, es relevante considerar los requerimientos de otros nutrientes como el S y de micronutrientes, como Zn y B. Dichos micronutrientes, son elementos esenciales en la nutrición de las plantas, requeridos en pequeñas cantidades, pudiendo su deficiencia limitar las funciones metabólicas y con ello, provocar disminución en el rendimiento y calidad de grano. Dichas deficiencias son menos frecuentes que para el caso de N, P Y S en los suelos de la región pampeana, ya sea por no manifestarse en forma aguda, o porque debido a la falta de investigación, no se las ha detectado e informado (Fontanetto el al., 2009).

Recientemente, en un relevamiento de los niveles de Zn y B en suelos de aptitud agrícola de la región pampeana, Eyherabide el al. (2012) Y Sainz Rozas el al. (2012), determinaron que los niveles de Zn en suelos bajo agricultura han disminuido notablemente (65 al 74%, respecto de la condición prístina), encontrándose cercanos a los umbrales de deficiencia mencionados en la bibliografía. Para el caso de B, se produjo una reducción de los niveles en los suelos bajo agricultura siendo la misma de menor magnitud respecto a Zn, y en gran parte de la región pampeana, estos níveles de B no serían limitantes. En cambio, principalmente al norte de dicha región, se han determinado valores cercanos o por debajo de los umbrales críticos internacionales, en coincidencia con lo reportado por Torri el al. (2011) y Miretti el al. (2012). En este contexto, se comenzaron a realizar estudios de respuesta a la aplicación de B y Zn en cultivos extensivos, como maíz, trígo y girasol en distintas áreas de la región pampeana (Ratto el al., 1999; Melgar el al., 2001; Sainz Rozas el al., 2003; Ferraris el al., 2009; Espósito el al., 20 IO; Barbieri el al., 2017).

Existe escasa información sobre modelos de diagnóstico y fertilización con Zn y B en el cultivo de soja, debido particularmente a que, en los estudios realizados a campo no se determinaron respuestas o los métodos de diagnóstico utilizados no fueron efectivos para predecir la misma (Enderson el al., 2015). En este contexto, la baja correlación entre los niveles extraídos y la respuesta a la fertilización, sugieren que otras variables edáficas tales com'o la MO, pR, y PBray (Ravlin el al., 1999; Catlett el al., 2002; Alloway, 2009) pueden afectar la disponibilidad de Zn y B; por lo que su inclusión a los modelos de diagnóstico podría mejorar las estimaciones de respuesta en el cultivo de soja.

El Zn y el B son los principales micronutrientes que se mencionan como factibles de producir mermas en el rendimiento, ya que se encuentran por debajo del rango de suficiencia en gran parte de los suelos agrícolas de la región pampeana argentina. Es escasa la información que existe sobre la respuesta a la fertilización en el cultivo soja, por lo que surge la necesidad de explorar su ocurrencia en dicho cultivo, que representa más del 50% de la superficie sembrada en nuestro país. Los objetivos de este trabajo fueron determinar la respuesta en rendimiento al agregado de Zn y B en el cultivo de soja y evaluar la contribución de algunas variables edáficas (pR, MO, P-Bray) a modelos de diagnóstico, para mejorar la precisión en las predicciones de respuesta bajo condiciones de campo, prevenir deficiencias y promover un manejo racional de la fertilización.

MATERIALES Y MÉTODOS

Se realizaron 14 experimentos en la región pampeana y extrapampeana (provincias de Buenos Aires, Santa Fe, Santiago del Estero, Tucumán y Chaco) evaluando cuatro tratamientos: Testigo (sin la aplicación de Zn y B), Zn (foliar aplicado en V6 750 g ha", (Fehr & Caviness, 1977), B (foliar aplicado en RI 150 g ha", (Fehr & Caviness, 1977) y Zn +B (foliar aplicados en V6 y Rl, respectivamente) dispuestos en un diseño en bloques completos aleatorizados. A la siembra se realizó un muestreo de suelo (0-20 cm) y se determinó: pH, MO (Walkey & Black, 1934), P disponible (Bray & Kurtz, 1945), contenido de Zn extractable con DTPA (Lindsay & Norvell, 1978) y B extractable con agua caliente (Bingham, 1982).

Las prácticas de manejo como variedades, densidad de plantas, espaciamiento entre hileras, control de malezas e insectos fueron las que comúnmente son utilizadas por los productores de cada región. Al momento de la siembra, todos los experimentos fueron fertilizados con 20 kg P ha" y 15 kg S ha". En madurez fisiológica se determinó el rendimiento en grano y fue ajustado al 13,5% de humedad.

Los datos fueron analizados (p=0,05) usando un diseño en parcelas divididas en donde la parcela príncipal fue el sitio experimental y la sub parcela los tratamientos de fertilización mediante el uso del procedimiento PROC MIXED del programa SAS 9.2 (SAS lnst., 2008). Se realizaron análisis de regresión entre el rendimiento relativo (RR) y las variables edáficas medidas (Zn-DTPA, B, pR, MO, y P-Bray) utilizando las rutinas del programa SAS 9.2 (SAS Inst., 2008). El RR se calculó como el cociente entre el rendimiento en grano promedio de cada tratamiento testigo dividido por el rendimiento promedio de cada tratamiento fertilizado, multiplicado por 100.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los sitios en donde se llevaron a cabo los experimentos abarcan una gran área de condiciones .edafoclimaticas de la Región Pampeana, esto se ve reflejado en los valores de pH, P disponible y MO de los suelos (Tabla 1). Se determinó un amplio rango de disponibilidad de Zn y B en los sitios experimentales, oscilando entre 0,8 y 7,1 mg ki! y 0,6 a 2, J mg kg-1, respectivamente. Similar comportamiento se observó para pH (5.4 -7.8), contenido de MO (1.3-6.2 %) Y P disponible (11,2-222,3 mg kg'!) (Tabla 1). Teniendo en cuenta los umbrales de Zn (0,4-0,9 mg kg'! Sims & Johnson, 1991) y B « 0,5 mg kg'! Gerwing & Gelderman, 2005) citados en la bibliografía, ningún sitio presentaría deficiencias de dichos nutrí entes (Tabla 1).

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El rendimiento en grano fue afectado por la interacción (P ::::0,01) sitio x fertilización. Dicha interacción fue consecuencia de la diferente respuesta a la fertilización a través de los sitios. A pesar de esta interacción, el rendimiento en grano no fue significativamente afectado (P 2: 0,0 1) por la fertilización con Zn, B o Zn+B, siendo la respuesta en redimiendo desde -0,524 hasta 0,488 Mg ha'!. El rendimiento en grano fue afectado significativamente por la variable sitio (P:::: 0,01) (Figura 1). Los rendimientos promedios a través de los sitios variaron desde 1,89 a 5,49 Mg ha.1 Como fue mencionado, utilizando los umbrales citados en la bibliografía para ambos micronutrientes ningún sitio se encontraría bajo dicho umbral y por lo tanto, no sería de esperar respuesta a la aplicación de Zn y B.

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Figura 1: Rendimiento promedio en Mg ha! del cultivo de soja en 14sitios de la región pampeana. Bal.~ Balearce (Bs As), Oli.~ Oliveros (Santa Fe), El Pal.~ El Palomar (Stgo del Estero), Pad.Padovani (Tucumán), Perg.~ Pergamino (Bs As), Las Bre.~ Las Breñas (Chaco), Fam.~ Famailla (Tucumán). Las lineas verticales indican el desvío estándar para cada tratamiento.

Los resultados obtenidos mostraron que no se determinó respuesta a la aplicación de Zn y B. Cuando se relacionó el RR del cultivo de los tratamientos Testigos con el contenido de Zn y B en suelo (0-20 cm) no se determinó ninguna asociación (Figuras 2 y 3), por lo tanto, seria posible inferir que para los sitios evaluados los umbrales informados en la bibliografia internacional serian adecuados para predecir la respuesta a la aplicación de dichos micronutrientes en el cultivo de soja. En investigaciones futuras, se deberían incluir sitios con bajos contenidos de Zn y B en suelo con el objetivo de determinar la respuesta del cultivo a la aplicación de estos micronutrientes. A su vez, sería factible analizar la variación del contenido de estos micronutrientes en los tejidos foliares y grano, ya que podrían correlacionarse con la respuesta del cultivo a la fertilización, y podría utilizarse como herramienta complementaria al análisis de suelo para mejorar la precisión en la recomendación de fertilización.

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Figura 2: Relación entre el rendimiento relativo de soja en parcelas testigo y el contenido inicial de B disponible en el suelo (0-20 cm) en los 14sitios experimentales.

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Figura 3: Relación entre el rendimiento relativo de soja en parcelas testigo y el contenido inicial de Zn-DTPA disponible en el suelo (0-20 cm) en los 14 sitios experimentales.

La baja capacidad para predecir la magnitud de la respuesta al Zn y B puede deberse en parte, a la influencia de factores relacionados con la disponibilidad potencial de estos nutrientes que no pueden cuantificarse durante la extracción. Nuestros resultados arrojaron que no fue significativa (P:O:0,01) la adición de las variables edáficas pH, MO, contenido de P-Bray al Zn y B extractables al ajustar modelos de regresión, resultados que se explican principalmente por la falta de respuesta al agregado de Zn y B. Sillampaa (1982) Y Barbieri el al. (2017) informaron que la predicción de la respuesta a Zn en trigo y maíz no mejoró por la inclusión del pH por lo que su inclusión en un modelo de diagnóstico no mejoró la predicción de la respuesta a la fertilización; este mismo resultado fue hallado en maíz, donde Larsen el al. (2016) informaron que la inclusión dichas propiedades junto con el Zn extraído con DTPA no mejoró la predicción de la respuesta, respecto a solo considerar el Zn. Para el caso del fósforo (P), en experimentos de larga duración, Richardson el al. (2011) comprobaron que, ante aumentos en la disponibilidad de P, la variación en la disponibilidad de Zn no fue significativa. Por otra parte, mientras algunos trabajos sugieren relación entre el B extraído con agua caliente con algunas propiedades edáficas, tales como la textura del suelo, MO, pH, P-Bray"\ y concentración de CaCO] (Sims & Jhonson, 1991; Havlin el al., 1999; Rashid el al., 2004), otros autores, Arora el al. (2014), iriformaron que el B extractable se correlacionó con la MO (0,93), contenido de arcillas (0,62) y CIC (0,63). Por lo tanto, la inclusión de dichas variables a un modelo basado sólo en el B extractable no contribuiría a mejorar el diagnóstico de la disponibilidad de B.

CONCLUSIONES

Los resultados de esta experiencia indican que para el cultivo de soja, los umbrales de Zn y B en suelo mencionados en la bibliografía serian adecuados para el diagnóstico de la deficiencia de dichos nutrientes. La falta de respuesta a la fertilización condicionó la posibilidad de analizar si la incorporación del pH, P-Bray'\ y MO a un modelo que considera Zn y B extractables podría la capacidad predictiva.

AGRADECIMIENTOS

Este trabajo fue financiado con subsidios del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) (Proyecto PNSUELO-1134024) y CONICET PIP D3169.

Trabajo presentado en el XXVI Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo. San Miguel de Tucumán, 15 al 18 de mayo 2018