Fijación biológica de nitrógeno en soja. Qué define una nodulación efectiva

La soja tiene una demanda elevada de nitrógeno y una parte importante de ese requerimiento puede ser cubierta mediante la fijación biológica de nitrógeno. En sistemas productivos argentinos, distintas referencias sitúan el aporte de este proceso alrededor del 50 al 60 por ciento del nitrógeno absorbido por el cultivo, aunque su participación cambia según ambiente, manejo y condición del lote.

Ese aporte depende de la asociación entre la soja y bacterias capaces de formar nódulos en sus raíces. Entre ellas, Bradyrhizobium ocupa un lugar central en la inoculación del cultivo.

Sin embargo, encontrar nódulos no significa necesariamente que la fijación esté funcionando de manera eficiente.

Una nodulación efectiva requiere que las bacterias lleguen vivas a la raíz, consigan infectarla, formen nódulos funcionales y mantengan actividad durante una parte significativa del ciclo. El ambiente, la calidad del inoculante, el tratamiento de la semilla y las condiciones posteriores a la siembra pueden modificar cada una de esas etapas.

Por eso, evaluar una inoculación implica mirar bastante más que la cantidad de nódulos.

La relación empieza antes de que aparezca el primer nódulo

La simbiosis entre soja y Bradyrhizobium comienza con un intercambio de señales entre la raíz y las bacterias.

La planta libera compuestos desde sus raíces que son reconocidos por los rizobios. A partir de allí se activan mecanismos que permiten el reconocimiento, la infección y posteriormente la formación del nódulo. Dentro de esa estructura se establece el ambiente donde las bacterias pueden convertir el nitrógeno atmosférico en formas que la planta puede incorporar a su metabolismo.

Desde el punto de vista productivo, todo ese proceso depende de algo muy concreto.

Las bacterias tienen que estar en condiciones fisiológicas adecuadas cuando la raíz comienza a desarrollarse.

De allí la importancia que tiene el tratamiento de semillas. La inoculación busca colocar una población seleccionada de Bradyrhizobium en contacto cercano con la futura raíz y aumentar las posibilidades de establecer una simbiosis eficiente.

Confiar únicamente en las poblaciones naturalizadas presentes en un lote con historia sojera puede resultar insuficiente. La presencia de rizobios en el suelo no garantiza que todos tengan la misma infectividad, capacidad de nodulación o eficiencia para fijar nitrógeno. Fertilizar advierte precisamente sobre el error de asumir que una población naturalizada equivale, desde el punto de vista funcional, a una inoculación con cepas seleccionadas.

Más nódulos no significa necesariamente mejor fijación

Contar nódulos es una herramienta útil, aunque por sí sola puede llevar a conclusiones equivocadas.

Una planta puede presentar numerosos nódulos y no necesariamente estar realizando una fijación eficiente. También puede ocurrir lo contrario, con una cantidad moderada de nódulos bien desarrollados y fisiológicamente activos.

La ubicación, el tamaño, la actividad y la distribución aportan información complementaria.

Los trabajos realizados en soja muestran especial interés por la nodulación cercana a la raíz principal y por la biomasa nodular. Estudios argentinos observaron que una mayor presencia y tamaño de nódulos sobre raíces primarias puede asociarse con una inoculación efectiva, aunque la relación entre número de nódulos y rendimiento no es lineal ni automática.

Aapresid también señala que una nodulación eficiente no necesariamente es aquella que acumula el mayor número posible de estructuras. Nódulos de mayor tamaño y actividad pueden representar una relación más eficiente entre fijación y costo energético para la planta.

La pregunta correcta, entonces, no es solamente cuántos nódulos encontramos.

Importa saber dónde están, cómo están desarrollados y si permanecen activos.

El color interior aporta una señal rápida

Una forma práctica de evaluar la actividad de los nódulos consiste en abrirlos y observar su interior.

Cuando están activos suelen presentar una tonalidad rosada o rojiza asociada a la presencia de leghemoglobina, una proteína relacionada con la regulación del oxígeno dentro del nódulo y necesaria para que funcione el sistema de fijación.

La pérdida de esa coloración y la aparición de tejidos verdes, marrones o secos suele asociarse con menor actividad o senescencia nodular.

El material técnico de INNOBRAD utiliza precisamente el rojo intenso en el interior del nódulo como indicador visual de actividad.

Es una observación sencilla que puede realizarse directamente en el lote y aporta bastante más información que verificar únicamente la presencia de nodulación.

El ambiente puede cambiar el resultado

La fijación biológica es un proceso vivo y responde al ambiente.

El estrés hídrico es uno de sus principales condicionantes. Una revisión de trabajos experimentales encontró reducciones importantes de la fijación bajo déficit de agua y también frente a anegamiento, con efectos especialmente marcados cuando el estrés ocurre durante etapas vegetativas.

El pH del suelo también influye. Ambientes excesivamente ácidos pueden afectar la supervivencia de Bradyrhizobium, el proceso de infección y la formación de nódulos. La literatura argentina reciente vuelve a señalar esta relación entre acidez, colonización y desempeño de la fijación.

Algo similar ocurre con condiciones de salinidad o sodicidad. Un trabajo realizado por INTA en el sudeste de Córdoba observó menor crecimiento y escasa nodulación en los sectores más afectados por estas condiciones.

Temperatura, disponibilidad de agua, aireación, nutrición mineral y estructura física del suelo forman parte del mismo escenario.

Una inoculación correctamente realizada puede encontrar posteriormente un ambiente que limite el establecimiento de la simbiosis.

Mucho nitrógeno disponible también puede cambiar la fijación

La soja combina dos fuentes principales de nitrógeno.

Una proviene del suelo y la otra de la fijación biológica.

Cuando existe una elevada disponibilidad de nitrógeno mineral, la planta puede reducir su dependencia de la fijación. Diferentes trabajos muestran que la fertilización nitrogenada puede disminuir la actividad fijadora y modificar el desarrollo de los nódulos.

Esto ayuda a comprender por qué la FBN debe analizarse dentro de la estrategia completa de nutrición y no como un proceso independiente.

Fósforo, azufre y otros nutrientes también pueden modificar el crecimiento del cultivo y, con ello, su capacidad para sostener la simbiosis. En ensayos argentinos, mejorar la nutrición del cultivo permitió mantener la contribución relativa de la inoculación incluso cuando aumentaba el rendimiento.

La calidad del tratamiento de semilla también cuenta

Entre el momento en que el inoculante entra en contacto con la semilla y el momento en que la bacteria alcanza una raíz susceptible pueden ocurrir pérdidas de viabilidad.

Desecación, temperatura, exposición al ambiente, tiempo transcurrido hasta la siembra y contacto con otros productos utilizados en el tratamiento de semillas pueden afectar a los microorganismos.

Por eso, una estrategia de inoculación debería considerar la compatibilidad de las mezclas y respetar las condiciones específicas recomendadas para cada producto.

Dentro de la línea INQBIO, INQ PROTEC fue desarrollado justamente como formulación complementaria para acompañar la viabilidad del inoculante durante el tratamiento de semillas. La documentación de INNOQUIM lo presenta con osmoprotectores, sales amortiguadoras de pH y fuentes de carbohidratos destinadas a reducir desecación y estrés osmótico.

La lógica agronómica es sencilla. Una buena cepa pierde valor si una cantidad insuficiente de bacterias viables consigue llegar al momento de la infección.

Cuándo conviene revisar la nodulación

La evaluación a campo permite comprobar si la estrategia planteada en la semilla se expresó correctamente en la raíz.

Conviene extraer las plantas con cuidado, removiendo suelo alrededor del sistema radicular para evitar desprender los nódulos. Tirar directamente del tallo puede dejar parte de la información bajo tierra.

Una observación útil debería considerar al menos cuatro aspectos.

• presencia y distribución de nódulos
• ubicación sobre raíz principal y raíces laterales
• tamaño y desarrollo
• color interno y actividad aparente

También conviene recorrer más de un sector del lote. La nodulación puede cambiar dentro de un mismo ambiente productivo por diferencias de suelo, humedad, compactación o calidad de implantación.

El diagnóstico debe interpretarse junto con el estado general del cultivo.

Una planta con pocos nódulos activos en un sector compactado o anegado no necesariamente está mostrando una falla del inoculante. Puede estar expresando una restricción ambiental que afectó simultáneamente a la raíz y a las bacterias.

Una buena nodulación se construye desde la semilla

La fijación biológica de nitrógeno suele resumirse como la capacidad de Bradyrhizobium de transformar el nitrógeno atmosférico en una fuente aprovechable por la soja.

Agronómicamente, el proceso es bastante más amplio.

Empieza con la selección del inoculante, continúa con el tratamiento y la supervivencia de las bacterias sobre la semilla, depende de la infección de la raíz y necesita condiciones ambientales que permitan desarrollar nódulos funcionales y mantenerlos activos.

INNOBRAD forma parte de esta estrategia dentro de INQBIO. La formulación disponible de INNOQUIM utiliza Bradyrhizobium japonicum cepa E109 y está orientada al tratamiento de semillas de soja para favorecer la nodulación y la fijación biológica de nitrógeno. El calendario editorial de INNOQUIM ubica precisamente al producto dentro del territorio de FBN, nodulación, implantación y diagnóstico de nódulos.

La inoculación, sin embargo, no debería evaluarse por el simple hecho de haber colocado bacterias sobre la semilla.

Su resultado se confirma después.

Cuando las raíces muestran nódulos bien ubicados, desarrollados y activos, y el cultivo encuentra un ambiente capaz de sostener esa simbiosis, la fijación puede cumplir el papel para el que fue incorporada al manejo.

Ahí es donde la nodulación deja de ser una observación visual y se convierte en un indicador agronómico del funcionamiento de la estrategia.

Principio del formulario

Final del formulario