El valor de los estudios de largo plazo para el manejo de la nutrición de soja

Las limitaciones en la disponibilidad de nutrientes para la eficiente producción de soja [Glycine max (L.) Merrill] tiene reconocida importancia en todos los sistemas de producción argentinos. Las respuestas a su manejo muestran variaciones espaciales (entre regiones) y temporales (a lo largo del tiempo) asociados en algunos casos a la intensificación o a cambios en las condiciones de producción. Entre estas últimas se destacan la implementación de estrategias de manejo de la nutrición y la participación de soja en secuencias de cultivo. Los resultados de estos procesos  se manifiestan en el largo plazo y pueden ser el origen de otros efectos no deseados sobre los sistemas agropecuarios. Según Truog (1938), la decadencia de los suelos es el resultado de la extracción de nutrientes y antecede a la destrucción por erosión y a la ruina económica. Esta aseveración surgió en el marco de sistemas de manejo de suelos con intensos laboreos que aceleraron la ocurrencia de procesos erosivos severos. Actualmente, en la gran mayoría del área agrícola argentino se realizan prácticas de manejo de suelo de conservación con siembras sin remoción siendo de importancia no descuidar la formación y conservación de materia orgánica para su satisfactorio funcionamiento. En este contexto es que el manejo de la nutrición cobra relevante importancia para los sistemas productivos y requiere de su análisis permanente tanto por efectos de corto como de largo plazo. Si bien abunda información de evaluaciones independientes del comportamiento de soja según secuencias de cultivos y niveles de fertilización, principalmente con fósforo (P), los estudios de los efectos de largo plazo de estas prácticas son menos frecuentes.

Entre los elementos requeridos para la normal nutrición de soja, la oferta de nitrógeno (N) se relaciona directamente con los contenidos de materia orgánica de los suelos (MOS) y la demanda de la soja es complementada a partir del proceso natural de fijación biológica del N atmosférico (FBN). En la medida que los contenidos de MOS decrecen los aportes de la FBN son de mayor relevancia y explican porque la inoculación con Bradyrhizobium japonicum o B. elkanii acompaña la expansión del cultivo. Resultados provenientes de 707 sitios con antecedentes de producción de soja (“suelos rotados”) muestran que tratamientos inoculados superaron al control sin inocular en 243 kg ha-1 (p=0,0001), independientemente de la productividad del sitio (Piccinetti et al., 2013). Esta consistencia, desde los inicios de la producción de soja en Argentina, sustenta la alta utilización de inoculantes para el sostenimiento de la producción. Diferente es el caso de la nutrición con P dado que, cubiertas las necesidades de N, sólo la disponibilidad de formas inorgánicas (i.e. niveles extractables del suelo o aportados por fertilizantes con P) se constituye en el principal nutriente limitante de la productividad de soja. Es conocido que la respuesta a la corrección por fertilización con P aumenta cuando sus niveles extractables (según el método de Bray Kurtz 1) de la capa superficial de los suelos disminuye, estableciéndose como umbral de respuesta valores de inferiores a 16 mg kg-1 (Ferraris et al., 2008). Durante las últimas décadas, el área de limitación fosfatada para la alta producción de soja se ha expandido (Díaz-Zorita y García, 2013). Sainz Rosas et al. (2012), mostraron que en la mayor parte de los suelos de la región pampeana, aproximadamente en 15.227.000 ha, los niveles de P extractable son inferiores o iguales a 15 mg kg-1, por lo que la disponibilidad de este elemento limitaría la normal producción de los cultivos en esta área.

Es propósito de esta presentación la discusión de algunos resultados de evaluaciones de largo plazo para el manejo de la nutrición fosfatada de soja atendiendo a las condiciones actuales de producción en gran parte de la región sojera de Argentina.

 

Los niveles del P extractable están en parte definidos por las propiedades fisicoquímicas originales de los suelos siendo afectados por prácticas de manejo que inciden sobre el balance aparente entre niveles extraídos (o trasladados) y los aportes al fertilizar. Surgen así discusiones sobre la conveniencia ente correcciones para la nutrición con P (y K) aplicando criterios de suficiencia nutricional de los cultivos o de reposición de los elementos removidos con su producción para mantener formas disponibles en el suelo. La implementación de estas diferentes estrategias afectan no sólo los niveles de fertilidad de los suelos sino los resultados de los sistemas de producción de cultivos. Los planteos según criterios de suficiencia de nutrientes buscan corregir necesidades anuales de nutrientes (“fertilizando el cultivo”) y conducen en el largo plazo al establecimiento de rendimientos de entre el 5 y el 10% inferiores al máximo alcanzable al reducir potenciales riesgos de no lograr respuestas rentables en el año de aplicación de la corrección (Leikam et al., 2010). Esta es una estrategia frecuente en condiciones de limitados recursos para inversiones, tenencias de la tierra de corto plazo y requiere del frecuente y preciso muestreo y análisis de suelos conduciendo a la generalización de limitaciones en los nutrientes en el largo plazo. En contraposición, las estrategias de fertilización de mantenimiento (y en su caso extremo de crecimiento) se independizan en parte de los cultivos buscando correcciones que compensen la extracción de nutrientes y el mantenimiento de niveles nutricionales que no limiten la productividad maximizando los rendimientos (Leikam et al., 2010). Estas observaciones son validadas en estudios para evaluar los efectos de largo plazo de estas estrategias de manejo de cultivos y de la fertilización desarrollados localmente.

Ensayos de evaluaciones de secuencias de cultivos conducidos por el grupo CREA América en la región de la pampa arenosa muestran que luego de 5 años de producción en presencia de soja, aún en rotación con cultivos de maíz (Zea mays L.), los niveles de P extractable disminuyen en mayor magnitud (Figura 1). Este comportamiento es en parte atribuido a que dados los niveles de P del suelo (en promedio superiores a 16 mg kg-1), la aplicación de fertilizantes con P solo se realizó en el caso de cultivos de maíz y por lo tanto la presencia de soja condujo a balances netos negativos del nutriente.

En este estudio, los rendimientos de maíz variaron entre 813 y 11640 kg ha-1 mostrando variaciones tanto entre campañas como entre secuencias de cultivo. En cambio, los de soja mostraron una menor variabilidad (2300 a 5809 kg ha-1) siendo mayormente modificados por variaciones estacionales. La implementación de sistemas continuos de cultivos de maíz o de soja tiende a reducir la productividad principalmente de maíz. En promedio, luego de cuatro años, los rendimientos de maíz en rotación con soja son un 18% superiores que en secuencias continuas desde su implementación mientras que en soja esta brecha es del 6% y tiende a manifestarse luego de 3 años de prácticas continuas de cultivo (Díaz-Zorita et al., 2014).

Similares resultados se observan también en sistemas de producción con secuencias más diversificadas de cultivos al implementarse estrategias de fertilización por suficiencia donde sólo se aplican fertilizantes fosfatados en condiciones de probable respuesta a la práctica (Figura 2). Este ensayo se desarrolla en un sitio representativo de la región de la pampa arenosa en General Villegas (Buenos Aires) en Hapludoles con maíz, soja, girasol (Helianthus annus L.) y trigo (Triticum aestivum L.) en secuencia continua y completa donde todos los años se cultivan todos los cultivos de la rotación (Barraco et al. 2014). Luego de 13 años de fertilizar con dosis equivalentes a la extracción media aparente de P, los niveles extractables del suelo se incrementaron mientras que la fertilización por suficiencia (solo en cultivos y sitios con potencial respuesta a la aplicación) condujo a la reducción anual a razón de aproximadamente 1 mg kg-1. Esta magnitud es semejante al proceso de pérdida de oferta de P en suelos pampeanos, e independiente del cultivo predominante en los sistemas de producción.

Mayor es la tasa de pérdida del nutriente cuando ninguno de los cultivos es fertilizado, tal lo describe el tratamiento de ausencia de fertilización con P instalado luego de superado un alto nivel extractable del elemento (Figura 2). En el mismo estudio, todos los cultivos en rotación (girasol, maíz, soja y trigo) mostraron mayores rendimientos en planteos de fertilización de mantenimiento que bajo estrategias de suficiencia (Figura 3). En promedio para 13 años consecutivos de aplicación de estas estrategias de recomendación de dosis de fertilización fosfatada se observaron mayores diferencias en los rendimientos de los cereales (trigo y maíz) que en los cultivos de oleaginosas. Estas observaciones coinciden con lo sugerido por Thomas (1989): sólo cuando la oferta de P de los suelos es suficientemente alta y las respuestas de los cultivos a la aplicación de este elemento es pequeña tiene sentido utilizar parte (extraer) de esta fertilidad.

Fertilización fosfatada en secuencias continúas de soja

Los cambios en el uso y la cobertura de la tierra no son atribuibles a un cultivo en sí mismo sino al hombre por la continua búsqueda de rentas económicas favorables en el corto plazo (Pincen et al., 2010). Es así que en gran parte del área agrícola de Argentina predomine la producción de soja con una alta proporción de sitios con reiteración del cultivo entre campañas. Esta condición de manejo junto con la moderada y variable respuesta de soja a la nutrición con P conduce al moderado uso de fertilizantes en el cultivo y explica la frecuente detección de sitios con niveles extractables insuficientes para su normal producción. El área fertilizada mayormente con fuente fosfatada, alcanza el 68% de la superficie sembrada con dosis medias de fertilizantes inferiores a la extracción de nutrientes del cultivo (García y González Sanjuan, 2012).

Numerosos estudios, mayormente desarrollados en secuencias con otros cultivos en rotación, analizan el comportamiento de soja, en relación con los niveles de P y la fertilización con este elemento. Sin embargo, son escasos los estudios que consideran este análisis en sistemas continuos de soja. Uno de estos fue iniciado en

la campaña 2010/11 y es coordinado por Fertilizar Asociación Civil (Bermúdez et al., 2014). El objetivo de este trabajo es cuantificar la producción de soja según dosis y momento de la fertilización con P en sitios y condiciones representativas de manejo del cultivo bajo prácticas de siembra directa en la región pampeana. El estudio contempla 10 localidades durante entre 1 y 4 años de evaluaciones alcanzando 19 casos (sitios x campañas) analizados hasta la campaña 2013/14. En cada
sitio se instalaron diferentes tratamientos de manejo de la fertilización contemplando un control sin fertilización, la aplicación “tradicional” (dosis baja – 8 a 15 kg ha-1 de P - en la siembra y en la línea de siembra), fertilización en superficie en dosis mayores a la tradicional tanto anticipada como en el momento de la siembra y aplicación fraccionada del fertilizante 30% localizada en la línea de siembra y el resto (70 %) en superficie anticipada. Los sitios experimentales se ubicaron próximos a Aldao (Santa Fe), América (Buenos Aires), Carcarañá (Santa Fe), Concepción del Uruguay (Entre Ríos), Ferré (Buenos Aires), General Pico (La Pampa), Nueve de Julio (Buenos Aires), Río Cuarto (Córdoba) y Tres Arroyos (Buenos Aires). Los cultivos se sembraron con semillas de soja de variedades de alta producción según cada región, inoculadas con productos comerciales conteniendo Bradyrhizobium japonicum para proveer una adecuada nutrición nitrogenada. 

Además, en todos los experimentos se aplicó azufre (S) para corregir posibles deficiencias de este nutriente. Los suelos donde se realizaron los ensayos son representativos de los lotes agrícolas con contenido de materia orgánica inferior a 2.8%, de P extractables en un rango de entre 10 y 15 mg kg-1 y rendimientos de soja de entre 1594 y 5927 kg ha-1. El análisis en conjunto a través de todos los sitios y años mostró que el rendimiento promedio sin fertilización con P fue de 3243 kg ha-1 con una respuesta, en promedio para los tratamientos de fertilización, de 576 kg ha-1. Entre las estrategias de fertilización consideradas, los mayores rendimientos se lograron al aplicar dosis superiores a las frecuentes en cada región de producción y en particular cuando esta se dividió entre la siembra y anticipada a esta (Figura 4). Este último tratamiento (fertilización combinada entre siembra y presiembra) mostró la mayor eficiencia de uso del fertilizante (6.2 kg de granos producidos por kg de fertilizante aplicado) superando a la aplicación  localizada en la siembra [5.1 kg de granos (kg de fertilizante)-1] y a la fertilización superficial presiembra [4.3 kg de granos (kg de fertilizante)-1]. La aplicación en la banda de siembra de dosis de P mayores a las frecuentemente utilizadas, resultaría en un aumento en la respuesta en producción de soja. Sin embargo, este aumento de dosis podría reducir la implantación de los cultivos por riesgo de fitotoxicidad y limitar la respuesta en producción. Es así que la corrección con fertilizante aplicado en superficie mostraría mayor consistencia en la respuesta del cultivo dependiendo de su momento de utilización.

Las mayores respuestas a la fertilización se describieron en sitios con niveles de P extractable inferiores a 10 mg kg-1 decreciendo la magnitud de las respuestas al incrementarse los niveles de P de los suelos (Figura 5). Estos resultados sustentan el valor de considerar como herramienta de diagnóstico el muestreo y análisis de los suelos para la implementación de estrategias de manejo de la nutrición fosfatada del cultivo. La información disponible no fue suficiente para describir diferencias relevantes en la respuesta de los cultivos según la duración del ciclo de producción. En otras palabras, con las dosis de fertilización consideradas y los niveles de rendimientos alcanzados los cambios en la fertilidad
de los suelos fueron insuficientes para limitar o amplificar las respuestas detectadas desde el inicio de los estudios. Sí se observó que al emplear las mayores dosis de fertilización, la frecuencia

de casos con respuesta y su magnitud también fueron mayores (Figura 5). En los primeros años del estudio se compararon momentos de aplicación de la fertilización en superficie. Se observó, que los tratamientos con dosis alta de fertilización con P, aplicados tanto en el invierno como en la siembra, mostraron mayores rendimientos con respecto al tratamiento sin fertilizar (703 kg ha-1, p?0.05) o fertilizados con la dosis base incorporada al sembrar (186 kg ha-1, p?0.05). Estos resultados sugieren que los niveles de P aplicados como base a la siembra, definidos según el uso frecuente en cada región estudiada, fueron insuficientes para alcanzar los máximos rendimientos. Por lo tanto, la fertilización con dosis mayores a 8 o 15 kg de P ha-1 permitieron mejorar los rendimientos. Además, en las condiciones de estos estudios, tanto la respuesta relativa a la aplicación P como la diferencia en producción según dosis de fertilización con P fueron indistintas de los años de aplicación (Tabla 1).

Tabla 1. Respuesta (kg ha-1) en rendimiento de soja al agregado de P y diferencias entre la respuesta a la fertilización en dosis alta y dosis base de P para los 12 sitios evaluados. La ausencia de letras distintas indican la ausencia de diferencias significativas entre campañas (P? 0.05). (Bermudez et al., 2014).

En las condiciones de este estudio, la dosis de P aplicado de base al fertilizar en el momento de la siembra mostró ser insuficiente para reponer la exportación media de P en los granos generando balances aparentes negativos de P (Figura 6). Al
superarse los 15 kg de P aplicado ha-1 (mayor dosis de fertilización de base frecuentemente descripta en sistemas productivos pampeanos) no solo se incrementaron los rendimientos sino que se lograron balances aparente medios del nutriente positivos. El testigo sin fertilizar y el tratamiento que recibió entre 8 y 15 kg de P ha-1 mostraron un balance aparente negativo del P. En cambio, si bien el tratamiento que recibió 15 kg de P ha-1 alcanzó altos rendimientos, la cantidad aportada de P cubrió la demanda del cultivo alcanzado un balance positivo de 2.8 kg de ha-1. 

Los tratamientos con la aplicación de entre 25 y 29 kg de P ha-1 mostraron balance positivos de P de entre 7 y 18 kg ha-1 (Bermúdez et al., 2014).

La calidad nutricional de los granos de soja producidos, evaluada en términos de la concentración de P tendió a ser mejor en los tratamientos fertilizados que en ausencia de esta práctica. En promedio, los contenidos de P en los granos de los tratamientos de fertilización en dosis de base fueron 2.6% mayores que el control sin fertilizar. 

La aplicación de altas dosis de fertilización con P, independientemente de la ubicación y momento de fertilización, permitió incrementar en promedio 6.6% la concentración del nutriente en los granos (Tabla 2). Los contenidos medios de proteínas, evaluados en 5 sitios durante la campaña 2013/14, no mostraron diferencias entre tratamientos fertilizados (37.0%) y sin fertilizar (37.1%). Si bien la concentración de proteínas en los granos tendió a decrecer al aumentar la producción esta relación no se observó dentro de cada sitio experimental sino entre estos.

 

Los estudios de larga duración permiten establecer estrategias de manejo de la fertilización considerando los efectos de decisiones reiteradas entre campañas tanto sobre la producción de los cultivos como sobre la fertilidad de los suelos. Los resultados descriptos en evaluaciones en la región sojera de Argentina validan que los planteos de secuencias diversificadas de cultivos que incluyan soja son una herramienta parcial de conservación de la fertilidad de los suelos si el manejo de la fertilización se sustenta solo en decisiones de fertilización según criterios de suficiencia. La inclusión de cereales en estas secuencias junto con planteos de mantenimiento de la oferta de P aporta no sólo a la conservación de su fertilidad sino también a alcanzar máximos rendimientos de soja. 

Bajo condiciones continuas de cultivo de soja, los niveles medios de fertilización con P frecuentemente aplicados en la región pampeana son insuficientes para alcanzar máximos rendimientos y eficiencias de uso del nutriente. Los resultados de la evaluación de 19 casos representativos de la región en suelos con limitaciones en la oferta de P muestran que la aplicación de una dosis de base en el momento de la siembra de entre 8 y 15 kg ha-1 de P, logra incrementar parcialmente la producción de granos (317 kg ha-1). Las mayores mejoras en rendimientos se logran con dosis de entre 25 y 29 kg ha-1 de P aplicadas en superficie (“al voleo”) durante el barbecho en el invierno o en pre-siembra de los cultivos o combinando 70% de la dosis en superficie y el resto localizada en el momento de la siembra. En promedio, la fertilización en superficie mostró aumentos de 577 kg ha-1 y 836 kg ha-1 con aplicaciones fraccionadas. Esta última alternativa además de contribuir a incrementar los rendimientos, permitiría desarrollar estrategias de manejo de la fertilización que permitan mejorar los balances aparentes del nutriente al compensar en mayor proporción los niveles de exportación de P en los granos.

 

Al Ing. Agr. Daniel Trasmonte e integrantes del grupo CREA América por la gestión del estudio de larga duración de secuencias de cultivos y disponibilidad de la información. A las Ing. Agr. Mirian Barraco y Valeria Parra por sus aportes de gestión y análisis del estudio de estrategias de fertilización de largo plazo y a la EEA INTA “General Villegas” por la financiación y apoyo de este estudio. A los Ing. Agr. Manuel Bermúdez, Gabriel Espósito, Gustavo Ferraris, Guillermo Gerster, Matías Saks, Fernando Salvagiotti, Luis Ventimiglia, Norma Arias, Cristian Alvarez, Martin Zamora y Cristian Brambilla y a Fertilizar Asociación Civil por la financiación y conducción de los estudios de fertilización en secuencias continuas de soja.