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Protectores bacterianos sobre la viabilidad de inoculantes de soja

Acción de protectores bacterianos sobre la viabilidad de inoculantes de soja y la respuesta de nodulación

Publicado: 31 de marzo de 2010
Por: Ing Agr (MSc) Fabio Montero, Investigación Inoculantes. Rizobacter Argentina SA
La producción de inoculantes de soja constituye un tema de trascendental importancia en el cultivo de plantas que nodulan. Si se consideran todas las etapas que se incluyen en la utilización de estos biofertilizantes, la supervivencia bacteriana sobre la semilla es un aspecto relevante en razón de que el éxito de los preparados de inoculación depende en su última etapa de la viabilidad de las bacterias sobre las semillas en los sistemas de inoculación convencionales, asociado al estado fisiológico de las cepas involucradas y al efecto de factores ambientales.
La aplicación de inoculantes formulados con Bradyrhizobium japonicum sobre semillas de soja es una práctica común realizada para lograr una efectiva nodulación y subsiguiente fijación de N2. Inmediatamente después de la inoculación, los rizobios frecuentemente quedan expuestos a condiciones ambientales adversas hasta que ocurre la infección. Se conoce que la mortalidad de B. japonicum sobre la semilla de soja es muy alta desde los primeros minutos desde el tratamientos de inoculación.
Una estrategia empleada para mejorar la viabilidad de bacterias sobre semilla es el uso de protectores bacterianos, diseñados principalmente para disminuir el impacto de la desecación celular desde que la bacteria se adhiere sobre la superficie de la semilla en el momento de la inoculación. El hecho de proteger la bacteria beneficia a la práctica de inoculación tanto para las siembras inmediatas como para las retrasadas. Lo retrasos de siembra se pueden producir por varias causas, entre ellas ciertos factores climáticos desfavorables. La presencia de un protector bacteriano aplicado con el inoculante también puede reducir el impacto de las altas temperaturas ambientales sobre la viabilidad de la bacteria adherida en la semilla.
En la Tabla 1 se presenta el efecto del uso de un protector bacteriano aplicado junto al inoculante en el momento del tratamiento de semilla de soja Se puede apreciar que la acción del protector comienza desde el momento en que las bacterias se adhieren a la semilla ya que en tiempo 0 h el mismo permite la recuperación de más del doble de bacterias que en el caso de inoculante solo. También se observa que las diferencias de viabilidad sobre semilla entre los dos tratamientos se van incrementando hacia las 48 h, momento en que el efecto del protector mantiene viable un número bacteriano casi 10 veces superior al tratamiento de inoculante solo. 
Tabla 1. Número de B. japonicum sobre semilla de soja tratada con inoculante líquido solo o en conjunto con un protector bacteriano. Distintas letras indican diferencias significativas (p< 0,05; DGC).
Tiempo desde inoculación (h)
Inoculante
Inoculante + protector
 
B. japonicum semilla-1 (x1000)
0,0
             1280 b
3590 a
1,5
423 d
2900 a
3,0
492 d
3130 a
4,5
280d
2590 a
6,0
440d
3270 a
9,0
395d
2190 a
12,0
372d
2050 a
15,0
337d
1470 b
18,0
247d
 947 c
24,0
143e
 927 c
36,0
88f
 813 c
48,0
67 f
 540 c
En la práctica, un tiempo mínimo entre inoculación y siembra puede ser de 30 minutos. En la Figura 1 se observa qué ocurre con la viabilidad de un inoculante líquido sobre semilla bajo dos métodos de uso. El tratamiento con inoculante y protector promueve una supervivencia bacteriana varias veces superior a la observada con inoculante y agua.
Fig. 1. Número de B. japonicum por semilla de soja a los 30 minutos desde la inoculación. Distintas letras indican diferencias significativas (p< 0,05; prueba LSD).
Acción de protectores bacterianos sobre la viabilidad de inoculantes de soja y la respuesta de nodulación - Image 1
Para los casos en que el productor quiera asegurar la viabilidad de bacterias del inoculante sobre la semilla bajo condiciones ambientales adversas, nuestra experiencia indica que puede ser más conveniente utilizar una dosis de protector bacteriano en lugar de triplicar la dosis de inoculante. La Figura 2 muestra un ejemplo de este efecto en la nodulación de plantas de soja desarrolladas bajo cámara de crecimiento.
Fig. 2. Respuesta a la inoculación de soja en cámara de crecimiento con suelo de Tres Arroyos conteniendo B. japonicum naturalizado. Distintas letras indican diferencias significativas (p< 0,05; prueba LSD).
Acción de protectores bacterianos sobre la viabilidad de inoculantes de soja y la respuesta de nodulación - Image 2
 
En la Figura 3 se presenta un ejemplo del resultado de una cuantificación de bacterias por semilla inoculada y la respuesta de nodulación. Para este caso la semilla estaba tratada con 7 días de pre-inoculación. En el tratamiento con inoculante líquido comercial (A) se detectan alrededor de 30000 bacterias por semilla, en cambio en el tratamiento con protector (B) la enumeración resulta en aproximadamente 700000 bacterias por semilla. En cuanto a la nodulación también se observa un incremento significativo en presencia del protector, como resultado del mantenimiento de la aptitud del inoculante adherido a la semilla que condujo a la producción de nódulos.
Fig. 3. Número de bacterias por semilla de soja y respuesta de nodulación en plantas desarrolladas bajo condiciones controladas. La semilla tenía 7 días de pre-inoculación con inoculante líquido (A) o con inoculante líquido y protector bacteriano (B).
           A (inoculante)
Acción de protectores bacterianos sobre la viabilidad de inoculantes de soja y la respuesta de nodulación - Image 3
 
           B (inoculante + protector)
Acción de protectores bacterianos sobre la viabilidad de inoculantes de soja y la respuesta de nodulación - Image 4
La semilla de soja frecuentemente se trata con productos químicos de aplicación directa tales como fungicidas, para prevenir daños por enfermedades en los primeros estadíos del cultivo. En ciertos casos, existe incompatibilidad entre el producto químico y el inoculante, lo cual se traduce en una disminución de la viabilidad bacteriana sobre semilla y en una alteración de la nodulación de la leguminosa. Uno de los principios activos más usados actualmente en el tratamiento antifúngico de semillas de soja es el Tiram y ha sido reportado con distintos grados de compatibilidad con respecto a la supervivencia de B. japonicum sobre semilla de soja y la respuesta de nodulación. Los resultados pueden diferir dependiendo de la formulación  comercial que contiene Tiram y también si éste se utiliza en conjunto con otros principios activos o formulaciones de agroquímicos. Es de importancia agrícola el desarrollo de agroquímicos en cuyo diseño se considere la compatibilidad con bacterias de inoculantes. La acción de los protectores bacterianos de uso conjunto con los inoculantes puede atenuar los efectos tóxicos de fungicidas, mejorando la compatibilidad entre el producto biológico y el químico, en todas las etapas de la inoculación donde el inoculante está en contacto con el agroquímico. En la Tabla 2 se muestra la supervivencia de bacterias sobre semilla provenientes de una mezcla de productos de aplicación simultánea; el agregado de protector en la mezcla de inoculante y fungicida (Tiram 10% + Carbendazim 10%) mejora significativamente la viabilidad de las bacterias en esas condiciones y esto se traduce en una mayor supervivencia sobre semilla.
Tabla 2. Número de B. japonicum por semilla de soja, recuperado de mezclas de inoculante líquido, protector y fungicida (Tiram 10% + Carbendazim 10%) que habían permanecido hasta 24 h en reposo y a temperatura ambiente. Distintas letras minúsculas dentro de una fila indican diferencias significativas entre tratamientos de mezclas (p< 0,05; LSD); distintas letras mayúsculas dentro de una columna indican diferencias significativas entre niveles de tiempo (p< 0,05; LSD).
Tiempo desde preparación de mezcla (h)
Inoculante
Inoculante + fungicida
Inoculante + fungicida + protector
B. japonicum semilla-1 (x1000)
0
199,2 a1
185,8 a
1686,7 b
 
A2
C
C
2
545,8 b
100,0 a
  893,3 b
 
B
B
B
5
445,8 b
  63,7 a
  906,7 c
 
B
B
B
24
397,5 c
    9,3 a
    72,1 b
 
B
A
A
En la Tabla 3 se presentan resultados de compatibilidad de un inoculante de soja aplicado en conjunto con distintos fungicidas de uso común y un protector bacteriano, a nivel de supervivencia de Bradyrhizobium sobre semilla de soja. En general se evidencia la acción del protector bacteriano desde el primer tiempo de determinación (1 h). En los tratamientos con fungicidas, la presencia de protector incrementa la supervivencia bacteriana sobre semilla hasta 15 veces respecto a los tratamientos sin protector, para las 24 h desde la inoculación.
Tabla 3. Número de B. japonicum sobre semilla de soja tratada con inoculante líquido en combinación con protector bacteriano y fungicida biológico o fungicidas químicos, entre 1 y 144 h desde la inoculación. Distintas letras indican diferencias significativas entre tratamientos (p< 0,05; DGC).
Inoculación
Tiempo desde inoculación (h)
Sin protector
Con protector
B. japonicum/semilla (x1000)
Inoculante + agua
1
320 a
730 a
24
160 a
410 a
48
100 b
420 a
72
  61 b
310 a
144
22c
190a
Inoculante + Tiram 10% + Carbendazim 10%
1
260 a
550 a
24
  80 b
240 a
48
  90 b
270 a
72
 26 c
140 a
144
   9 d
  78 b
 
 
 
Inoculante + Fludioxonil 2,5% + Metalaxil-M 1%
1
220 a
530 a
24
  44 b
420 a
48
  13 d
340 a
72
   9 d
220 a
144
   2 e
110 b
 
 
 
Inoculante + Tiram 20%+ Carboxin 20%
1
100 b
470 a
24
 20 d
310 a
48
 26 c
200 a
72
  9 d
  79 b
144
  5 e
  56 b
En la Figura 4 se muestra la acción del protector bacteriano sobre la nodulación potencial de plantas de soja originadas de semillas tratadas con inoculante y fungicida (Tiram 20% + Carboxin 20%), que permanecieron hasta 6 días entre la inoculación y la siembra, en suelo libre de B. japonicum y bajo condiciones controladas. Se observa la respuesta positiva del protector bacteriano en la producción de nódulos y su masa seca, especialmente en las plantas procedentes de semillas pre-inoculadas desde 1 día antes de la siembra.
Fig. 4. Nodulación de soja tratada con inoculante líquido y fungicida (Tiram 20% + Carboxin 20%), con o sin protector bacteriano. Distintas letras minúsculas indican diferencias significativas de número de nódulos / planta (p< 0,05; DGC); distintas letras mayúsculas indican diferencias significativas de masa seca nódulos / planta (p< 0,05; DGC); la barra es ± 1 error estándar.
Acción de protectores bacterianos sobre la viabilidad de inoculantes de soja y la respuesta de nodulación - Image 5
Estos resultados indican que es posible la inoculación en presencia de fungicidas, siempre que la misma se realice con todas las precauciones necesarias. Es fundamental partir de un inoculante de alta calidad, no contaminado, con alta concentración de células fisiológicamente activas y metabólicamente aptas para resistir las adversidades ambientales a las que se exponen una vez adheridas a la semilla. A su vez, es muy importante el uso de un protector bacteriano que haya sido correctamente diseñado para que cumpla su función de protección celular y cuya utilización a campo resulte práctica. Para que se cumplan estos requisitos los productos deben ser fabricados bajo esquemas de proceso acordes y con controles estrictos de calidad en todos los puntos críticos de la elaboración y en el posterior almacenamiento durante su vida útil especificada. 
En conclusión, es fundamental aprovechar al máximo el nitrógeno de la atmósfera en un cultivo de soja a través de una simbiosis rizobio-leguminosa exitosa. Hay numerosos factores que afectan tal mecanismo, siendo muy influyente la carga de rizobios viables y fisiológicamente activos que permanecen sobre las semillas hasta el momento de la infección, parámetro que frecuentemente se puede asociar a las cepas involucradas, la calidad del inoculante, el tiempo transcurrido desde la inoculación, la presencia de protectores bacterianos y el efecto de agroquímicos aplicados en conjunto, entre otros factores. El conocimiento y ajuste cuidadoso de cada uno de esos factores durante una práctica de inoculación contribuirá a optimizar la fijación biológica de N y el rendimiento del cultivo.
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Autores:
Fabio Montero
Rizobacter SA
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Fabio Montero
Rizobacter SA
5 de marzo de 2014
Estimado Martín R., si Ud. se refiere a la siembra al "Voleo", nosotros no tenemos algo específico desarrollado para utilizarse bajo ese método. Podría ser aplicable el tipo de protector que está indicado para semillas que se siembran convencionalmente ya que la acción protectora ejerce a modo de barrera ante factores ambientales desfavorables aunque no fue diseñado para prevenir rayos UV. También depende de qué bacteria se quiere proteger y qué semilla. La experiencia personal con B. japonicum y recubrimiento de carbonato de calcio como último componente en el tratamiento de semilla de soja es que, en términos generales, no se benefició la supervivencia bacteriana. Lo recomendable como primera medida al momento del tratamiento de la semilla con inoculante y otros productos es que todo el procedimiento se haga en lugares a la sombra y con temperaturas por debajo de 26°C. También es importante que, en la medida de las posibilidades, el fungicida no tome contacto con el inoculante antes de la aplicación sobre semilla, es decir que esos productos estén en depósitos separados para evitar contacto directo y afectar la viabilidad de la bacteria. Es también de gran importancia mantener la semilla tratada a la sombra y en lugares frescos a menos de 25°C (lo ideal es 20° o menos). Saludos cordiales.
Martin Riccotti
6 de febrero de 2014

Que tipos de protectores existen para semillas sembradas al boleo como tradicionalmente se la llama. Por la poca información que encontré existen protectores de carbonatos para radiación UV y protectores que evitan que los fungicidas afecten a las bacterias que estamos utilizando, también leí que estos protectores al ser sales estarían deshidratando a las bacterias, que hay de cierto en todo esto?
Que se recomienda al momento de la aplicación del inoculante/protector/fungicida al momento de la siembra.
Espero su respuesta muchas gracias.

Otilia Mabel Galeano Servian
24 de agosto de 2013
Bastante interesante el articulo me sirvio mucho para mi trabajo final de carrera si se hace otro estudio de evaluacion de producto seria fantastico...saludos
Gerardo Piagno
Rizobacter SA
24 de mayo de 2013
Estimado Fabio: Como nos tienes acostumbrado, muy buen articulo , investigado y desarrollado con excelente nivel académico. Saludos Cordiales!!
Fabio Montero
Rizobacter SA
24 de mayo de 2013
Fabiola: El uso conjunto de Trichoderma (como hongo solo) junto con Bradyrhizobium en un tratamiento de semillas, no debería traer problemas. Sin embargo si el hongo está formulado en un producto experimental o comercial es muy importante considerar que puede haber baja compatibilidad y será necesario hacer pruebas previas. Hemos hecho pruebas con productos comerciales líquidos a base de Trichoderma que resultaban incompatibles posiblemente debido a los componentes usados en sus formulaciones o que tenían pH fuera del rango tolerable para el rizobio (por ejemplo pH 4); por ejemplo, cuando esas formulaciones se corregían a pH 7 la compatibilidad aumentaba notoriamente. Ante el uso obligatorio de Trichoderma con Bradyrhizobium, para minimizar riesgos se deberá usar alguna tecnología de protección bacteriana. Pero es fundamental primero analizar cuidadosamente las condiciones de uso de las dos bacterias, de ello dependerá el sistema de manejo a emplear con estos dos productos biológicos. Saludos cordiales.
Fabiola Reyes Perez
24 de mayo de 2013
Hola quisiera aplicar trichoderma junto con bradyrhizobium como fungicida tendria esto algun problema?
Fabio Montero
Rizobacter SA
27 de septiembre de 2010

Estimado Sr. Marco, gracias por su participación con respecto a los adherentes, los protectores ensayados en su composición química ya tienen propiedades adherentes que fijan las bacterias a la superficie de la semilla y evitan su desprendimiento durante el tiempo entre el tratamiento y siembra. Las sustancias adherentes deben estar presentes en una dosis óptima tal que se cumpla la función de mantener las bacterias adheridas pero que a su vez no provoquen un problema de adhesión entre semillas almacenadas sobretodo en condiciones de bajo oreado. Por lo tanto estos aspectos se manejan con el/los tipo/s de sustancia/s adhesivas y su dosis dentro del protector bacteriano. Tenemos pruebas realizadas donde se demuestra la efectividad de adhesión con respecto a un testigo sin protector ante condiciones de movimientos de semilla tratada.
Fuera de Bradyrhizobium, hemos utilizado protectores para el género Rhizobium y Sinorhizobium en lo que respecta a bacterias para leguminosas. También hemos probado protectores para inoculantes a base de Pseudomonas (hay protector comercial), Gluconacetobacter, Bacillus, etc. Según el género bacteriano, el protector posee ligeras variaciones en su composición química. En todos los casos los efectos de mejora en la supervivencia de bacterias por semilla, fuera de lo que es Bradyrhizobium, han sido significativos y promovieron mayor viabilidad sobre semilla respecto a los testigos sin protector bacteriano. Es posible utilizar un protector para cada biofertilizante, la clave está en el correcto diseño del producto y el respaldo con diversas pruebas de eficacia. Saludos cordiales.

Marco Tulio Osorio Sanchez
14 de septiembre de 2010
COLEGA FABIO MONTERO:MUY IMPORTANTE SU ARTICULO Y MUY PRACTICO MI INQUIETUD SE BASA EN ADHERENTES NO SE SI EL UTILIZADO COMO PROTECTOR LO TIENE O NO.PARTAMOS QUE NO .NO SERIA IMPORTANTE UTILIZARLOS????Y SI LO TIENE CUAL SERIA LA VENTAJA????? SE HAN HECHO ESTUDIOS AL RESPECTO??????? SE HAN UTILIZADO PROTECTORES FUERA DE BRADYRHIZOBIUM JAPONICUM EN QUE BACTERIAS Y CULTIVOS?? MIL GRACIAS: MARCO TULIO OSORIO S
Fabio Montero
Rizobacter SA
13 de septiembre de 2010

Walter, con respecto a su segunda pregunta, le comento que no es sencillo lograr supervivencia aceptable de las bacterias sobre semilla inoculada almacenada en temperatura ambiente. Hay que tener en cuenta que la bacteria sobre semilla está en un ambiente adverso y desde el punto de vista de la mejora de esta condición, es útil considerar tecnologías de protección.
En el mercado hay todo tipo de productos, hay que prestar especial atención porque la mayoría no responde según las especificaciones de su marbete, por ejemplo según nuestros controles, algunos dicen que se puede pre-inocular 7 d pero en esta fecha no se alcanza a recuperar un número aceptable de bacterias por semilla ni se produce respuesta de nodulación adecuada. El panorama se complica si hay agroquímicos que se utililizan junto a la inoculación. Es decir, un inoculante que permita pre-inocular debe estar cuidadosamente desarrollado en base a tecnologías de protección bacteriana y debidamente estudiado para asegurar su eficacia. Le diría que en Argentina hay 3 empresas que tienen productos de calidad y que se puede confiar al utilizarlos. Nosotros comercializamos inoculantes que permiten pre-inocular hasta 20 d, esto quiere decir que a los 20 d de tratada la semilla y conservada en temp. ambiente (23-25ºC) se recuperan al menos 100000 bacterias por semilla que es nuestro umbral de respuesta y/o se produce respuesta de nodulación. También estoy trabajando en la preinoculación de hasta 60 d y 120 d lo cual está en etapa de desarrollo, con resultados promisorios y en constante avance. En conclusión es posible usar una pre-inoculación en soja siempre que se utilice un producto especialmente diseñado para tal fin y que sea respaldado por ensayos y estudios que demuestren su eficacia.

Fabio Montero
Rizobacter SA
13 de septiembre de 2010

Estimado Walter, con respecto a la técnica de inoculación en el surco, la misma la considero muy útil para el objetivo final que es el aprovechamiento del N del aire, y si se hace correctamente ofrece muy buenos resultados en cuanto a la respuesta del inoculante (siempre que las condiciones agronómicas sean las adecuadas por ejemplo que no haya exceso de N en el suelo, que el inoculante sea el apropiado y de buena calidad, que no falte humedad en el suelo, etc.). Puedo decir que la mayor ventaja de esta técnica es evitar el tiempo de exposición de la bacteria sobre la semilla durante un determinado tiempo en almacenamiento, tal como ocurre con la técnica convencional de inoculación, con los riesgos que ésta tiene de disminuir significativamente la viabilidad bacteriana sobre semilla que se produciría hasta el momento de la siembra (la importancia de ésto dependerá del tipo de inoculante y de la/s tecnología/s de protección bacteriana empleados). La desventajas que puede tener esta técnica es que requiere mayor trabajo y constante control durante el proceso de aplicación. Es importante destacar que con la inoculación en la línea la aplicación de bacterias no es tan localizada como la técnica sobre semilla, ya que hay una dispersión de bacterias en el entorno de la semilla, sobre la línea de siembra esto traerá como consecuencia un cambio en la distribución de nódulos en la planta, resultando frecuentemente mayor proporción de nódulos en raíces secundarias respecto a la técnica convencional sobre semilla, sin embargo esto no es un impedimento para la fijación de N. Saludos.

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