En un estudio reciente de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, los investigadores probaron si la soja moderna de alto rendimiento se beneficia de los fertilizantes nitrogenados, y los resultados sugieren que los agregados son en gran medida innecesarios. Los hallazgos se publicaron en la revista Crop, Forage & Turfgrass Management .
por Megan Allen, Facultad de Ciencias Agrícolas, Ambientales y del Consumidor de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign
La soja forma una asociación natural con las bacterias que colonizan las raíces de la planta. A cambio de azúcares, las bacterias convierten el nitrógeno atmosférico en una forma que la planta puede utilizar, lo que le proporciona gran parte del nitrógeno necesario para el crecimiento y el desarrollo del grano.
Históricamente se ha aceptado que este suministro, junto con el nitrógeno del suelo, satisface las necesidades de nitrógeno de la planta, pero el potencial de rendimiento cada vez mayor plantea la pregunta de si este sigue siendo el caso, dicen los investigadores del Departamento de Ciencias de Cultivos y Extensión de Illinois; ambas unidades son parte de la Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y Ambientales (ACES) en Illinois.
La soja de alto rendimiento plantea preguntas sobre las necesidades de fertilizantes nitrogenados
La soja es un cultivo rico en proteínas, y las proteínas no son baratas. El nitrógeno es un componente clave de los aminoácidos, que son los componentes básicos de las proteínas. A medida que aumenta el rendimiento de la soja, la planta necesita producir más proteínas, lo que a su vez requiere más nitrógeno. Por lo tanto, algunos investigadores y agricultores creen que agregar fertilizante nitrogenado ayuda a la planta a satisfacer esta mayor demanda.
“El mejoramiento genético continuo aumentó de manera constante el potencial de rendimiento de la soja y la necesidad de nitrógeno, lo que planteó interrogantes sobre la posibilidad de complementar el suministro con fertilizantes”, dijo Emerson Nafziger, profesor emérito de ciencias de los cultivos. “La gente se preguntaba si la soja no sería capaz de proporcionar toda la energía necesaria para obtener altos rendimientos, así como la energía necesaria para fijar una cantidad tan grande de nitrógeno”.
Nafziger afirma que esta idea está alentada por los rendimientos “récord” que han recibido mucha publicidad y que a menudo se atribuyen a prácticas intensivas que incluyen fertilizantes nitrogenados. Estas afirmaciones anecdóticas no están respaldadas por la investigación disponible y son en parte lo que impulsó a Nafziger y a sus colegas Giovani Preza Fontes y Joshua Vonk a abordar el tema.
Los ensayos de campo sugieren un beneficio mínimo en el rendimiento a partir de las aplicaciones de nitrógeno
Para probar si la soja responde al nitrógeno adicional, el equipo de la Universidad de Illinois realizó nueve ensayos de campo en cuatro lugares de Illinois entre 2014 y 2017. Analizaron el rendimiento de la soja cuando se aplicó fertilizante nitrogenado en cada una de las cuatro etapas de crecimiento: plantación, floración, formación de vainas, llenado de semillas y en las cuatro etapas.
Los investigadores descubrieron que la aplicación de nitrógeno al cultivo en las cuatro etapas aumentó el rendimiento en la mayoría de los casos, pero no lo suficiente como para cubrir el costo del fertilizante. Nafziger enfatiza que las mejoras en el rendimiento que observaron con las aplicaciones repetidas no son una recomendación para que los agricultores sigan su ejemplo.
“Si bien este aumento a partir de las aplicaciones repetidas fue interesante, cualquier tratamiento que cueste dos o tres veces el valor de la producción adicional es una forma segura de perder dinero”, dijo. “Quienes intentan establecer récords de rendimiento pueden hacerlo de todos modos, pero nunca deberían hacerlo en campos de producción normal”.
En todos los años y lugares, los rendimientos de la soja fueron buenos o excelentes, independientemente de la aplicación de nitrógeno. No hubo un beneficio constante en el rendimiento con aplicaciones de nitrógeno individuales durante la floración, la formación de las vainas o el llenado de las semillas.
“Encontramos poca respuesta a la aplicación de nitrógeno en etapas reproductivas individuales que van desde la floración hasta el llenado de semillas, a pesar del hecho de que estas cubren el período en que la demanda del cultivo es alta, ya que se forman las vainas y comienza el llenado de semillas. Esto indicó que la disponibilidad de nitrógeno durante las etapas críticas de la formación del rendimiento no fue una limitación significativa para el rendimiento”, dijo Preza Fontes, profesor asistente en ciencias de los cultivos.
Se encuentran excepciones en suelos y condiciones de plantación específicos.
Sin embargo, hubo una excepción. Una sola aplicación de nitrógeno en el momento de la siembra aumentó significativamente el rendimiento de la soja en dos de cada tres años en un suelo franco en el campo de un agricultor cerca de Chillicothe, Illinois. Esto fue inesperado, ya que otros estudios han descubierto que cuando se aplica nitrógeno durante la siembra, la planta invierte menos en su relación simbiótica con las bacterias fijadoras de nitrógeno, lo que a veces conduce a deficiencias más adelante en la temporada.
Nafziger atribuye en parte este aumento de rendimiento a la textura más clara del suelo y a la menor cantidad de materia orgánica, lo que puede haber sido menos favorable para el crecimiento inicial en comparación con los otros sitios. En uno de los dos años, el tratamiento con nitrógeno único también pareció disminuir los síntomas del síndrome de muerte súbita, una enfermedad fúngica transmitida por el suelo .
“No podemos contar con esto para controlar las enfermedades, pero en este caso, pareció ser parte de la razón por la que aumentó el rendimiento”, dijo Nafziger. “Un pequeño impulso al principio de la temporada podría haber sido suficiente para adelantar el crecimiento de las plantas y las raíces y mantenerlas así durante el resto de la temporada”.
Una sola aplicación en el momento de la siembra podría ayudar a los suelos con disponibilidad limitada de nutrientes al comienzo de la temporada , pero en la mayoría de los casos, los agricultores pueden confiar en que las bacterias fijadoras de nitrógeno hagan su trabajo. Las bacterias del suelo que viven libremente también pueden contribuir al crecimiento temprano al liberar nitrógeno de la materia orgánica del suelo, lo que puede explicar por qué el nitrógeno aplicado temprano tuvo poco efecto en los suelos con más materia orgánica.
“El uso de fertilizantes nitrogenados sólo debería considerarse en zonas donde el cultivo suele tener un comienzo lento debido a factores del suelo . Es una práctica que no creemos que la gente deba adoptar a la ligera”, dijo Nafziger. “De hecho, quienes tienen suelos más livianos pueden aplicar fertilizantes nitrogenados a mano en una parcela pequeña y observar si el cultivo crece mejor allí. Si no es así, entonces el fertilizante no ha servido de nada”.
“Necesitamos nitrógeno para obtener altos rendimientos de maíz, pero una de las cosas que hace que la soja sea una parte tan importante de la rotación de cultivos en la mayoría de las granjas de Illinois es que produce altos rendimientos sin los gastos y las consecuencias ambientales de aplicar fertilizantes nitrogenados “.
Los autores incluyen a Joshua Vonk, Emerson Nafziger y Giovani Preza Fontes.
Más información: Joshua Vonk et al., Respuesta de la soja a los fertilizantes nitrogenados en diferentes suelos, Crop, Forage & Turfgrass Management (2024). DOI: 10.1002/cft2.20304
