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Soja : Nutrición del Cultivo y Fertilización

Autor: Dr. Fernando O. García, INPOFOS/PPI/PPIC Cono Sur 
Av. Santa Fe 910 - (B1641ABO) Acassuso - Argentina

 

Los cultivos tienen requerimientos específicos y absolutos, los cuales deben ser satisfechos para alcanzar altos rendimientos. Radiación, agua, tiempo de crecimiento y nutrición son los principales requerimientos a ser cubiertos. En el caso de la soja, el objetivo es desarrollar un cultivo con optimo estado a floración (R1-2 según Fehr y Caviness, 1977) que permita interceptar eficientemente toda la radiación incidente y maximizar la tasa de acumulación de materia seca durante el período de llenado de granos (Vasilas et al., 1995). Para alcanzar este objetivo, entre otros factores, el cultivo debe cubrir sus necesidades nutricionales.

El área sembrada de soja en Argentina se expandió marcadamente entre 1987 y 1998, pasando de aproximadamente 4.3 millones de ha a 7.8 millones de ha (Fuente: SAGPyA). Este incremento en el área sembrada explica el aumento en la producción, 9.9 millones de ton en 1987 y 18 millones de ton en 1998, ya que el rendimiento promedio se mantuvo estable (Fig. 1).

Fig. 1. Rendimientos promedio de soja en Argentina para el período 1987-1998. Información SAGPyA.

Si bien las técnicas de manejo mejoraron a lo largo del período considerado (variedades, fechas de siembra, control de malezas, cosecha, etc.), el uso de fertilizantes en este cultivo ha sido muy escaso, limitándose a aplicaciones de fertilizantes de arranque en el mejor de los casos. Resultados de investigaciones realizadas en la región pampeana demuestran la potencialidad de respuesta del cultivo ante situaciones de deficiencia de nutrientes tales como, por ejemplo, fósforo y azufre.

En este trabajo se discuten aspectos relacionados con la nutrición del cultivo, las posibles deficiencias nutricionales de los suelos y algunas experiencias de fertilización realizadas en la región pampeana argentina.

1. Requerimientos nutricionales del cultivo

El diagnostico de la fertilización del cultivo implica conocer las necesidades nutricionales para alcanzar un rendimiento objetivo y la capacidad del suelo de proveer esos nutrientes en la cantidad y el momento adecuado. En la Tabla 1 se indican los requerimientos nutricionales promedio para producir una tonelada de grano de soja, el índice de cosecha de los distintos nutrientes y, a modo de ejemplo, las necesidades totales y extracción en grano para un rendimiento de 4000 kg/ha. Los valores indicados en esta Tabla son orientativos ya que se observa una marcada variabilidad en la información de las distintas referencias.

Tabla 1. Requerimientos nutricionales e índice de cosecha de nutrientes en soja1.

Nutriente

Requerimiento

Indice de cosecha

del nutriente

Rendimiento de 4000 kg/ha

 

 

Necesidad

Extracción

 

kg/ton grano

 

kg/ha

kg/ha

Nitrógeno

80

0.75

320

240

Fósforo

8

0.84

32

27

Potasio

33

0.59

132

78

Calcio

16

0.19

64

12

Magnesio

9

0.30

36

11

Azufre

7

0.67

28

19

 

g/ton grano

 

g/ha

g/ha

Boro

25

0.31

100

31

Cloro

237

0.47

948

446

Cobre

25

0.53

100

053

Hierro

300

0.25

1200

300

Manganeso

150

0.33

600

198

Molibdeno

5

0.85

20

17

Zinc

60

0.70

240

168

1 Estimaciones promedio a partir de numerosas referencias bibliográficas.

En general, el cultivo de soja presenta requerimientos nutricionales por kg de grano producido e índices de cosecha de nutrientes mayores que los cereales. Por ejemplo, la soja exporta 80-85% y 55-60% del fósforo (P) y potasio (K) que absorbe, mientras que trigo y maíz exportan 70-75% y 20-25% del K absorbido.

En cuanto a los nutrientes secundarios, la soja presenta requerimientos de azufre (S) superiores a los de trigo y maíz, y para una eficiente fijación biológica de nitrógeno (FBN) requiere de micronutrientes tales como molibdeno (Mo), cobalto (Co), niquel (Ni), boro (B), hierro (Fe) y manganeso (Mn) (Baigorri, 1999; Yamada, 1999).

2. Deficiencias nutricionales y experiencias de fertilización en la región pampeana

En general, los suelos de la región pampeana presentan deficiencias de N y P. En los últimos años, se han observado en algunas zonas deficiencias de S y algunos micronutrientes, fundamentalmente a partir de la intensificación de la agricultura (mayores rendimientos y reducción de períodos bajo pastura).

El análisis de suelo es la herramienta básica y fundamental para determinar los niveles de fertilidad de cada lote y diagnosticar la necesidad de fertilización. Es importante conocer las características climáticas de la zona, del suelo y su manejo y del manejo del cultivo para definir el plan de fertilización.

Nitrógeno

Si bien la soja presenta requerimientos muy elevados de N, una gran parte de este requerimiento es cubierto vía FBN a través de la simbiosis soja - Bradyrhizobium. La evolución de la FBN esta relacionada con la tasa de acumulación de carbono (C) (Purcell, 1999), por lo tanto, las limitaciones nutricionales que afecten el crecimiento del cultivo afectarán la tasa de acumulación de N (Yamada, 1999). Por otro lado, numerosos nutrientes intervienen directamente en el proceso de fijación, por ejemplo magnesio (Mg), Mo, Fe y Co (Purcell, 1999).

En la región pampeana se han determinado aportes de N por FBN del orden del 30-70% de las necesidades totales de N del cultivo dependiendo del nivel de fertilidad nitrogenada del suelo y las características climáticas de la estación de crecimiento (González, 1996). Por lo tanto, la inoculación de la semilla es una práctica indispensable para lograr una adecuada provisión de N para el cultivo. En lotes con cultivos de soja previos se ha observado respuesta a la reinoculación del orden de 155 a 215 kg/ha (EEA INTA Oliveros, citado por Darwich, 1999). En la región de los Cerrados en Brasil se han reportado respuestas a la reinoculación de 80 a 368 kg/ha (Vargas et al., 1993).

Debe tenerse en cuenta que el aporte vía FBN en soja no siempre resulta en un balance positivo de N para el suelo. Un cultivo de 4500 kg/ha de rendimiento requiere 360 kg/ha y exporta aproximadamente 270 kg/ha de N. Si consideramos un aporte de 50% del N total acumulado vía fijación simbiótica, es decir 180 kg/ha de N, la extracción neta de N del suelo (suministrado por el N disponible a la siembra y/o mineralizado a partir de la fracción orgánica) sería de 90 kg/ha de N.

La FBN es más eficiente con niveles bajos de disponibilidad del nutriente en el suelo. Altos niveles de N en el suelo por acumulación durante el barbecho o por fertilización resultan en menores cantidades de N fijado vía FBN. Si bien en algunas evaluaciones, en especial en cultivos de segunda bajo siembra directa, se han observado respuestas a aplicaciones reducidas de N a la siembra (Pablo Calviño, com. pers.), evaluaciones realizadas en el centro-norte de Buenos Aires (Scheiner et al., 1999) y el sur de Santa Fe (Bodrero et al., 1984) indican que si el establecimiento de la simbiosis es exitoso, la soja no responde a la fertilización nitrogenada.

Las experiencias con fertilizaciones durante el período reproductivo, destinadas a proveer N durante el llenado de grano cuando la actividad de los nódulos disminuye, han mostrado resultados variables según la oferta de N del suelo, el estado y crecimiento del cultivo y el rendimiento obtenido (Wesley et al., 1998; Scheiner et al., 1999; Ventimiglia et al., 1999).

Fósforo

La respuesta de los cultivos a la fertilización fosfatada depende del nivel de P disponible en el suelo, pero también es afectada por factores del suelo, del cultivo y de manejo del fertilizante. Entre los factores del suelo, se destacan la textura, la temperatura, el contenido de materia orgánica y el pH; mientras que entre los del cultivo deben mencionarse los requerimientos y el nivel de rendimiento. El diagnóstico de la fertilización fosfatada se basa en el análisis de muestras de suelo del horizonte superficial utilizando un extractante adaptado a los suelos del área en evaluación. En la región pampeana, en general, el extractante utilizado es Bray 1.

La soja se caracteriza por presentar niveles críticos de P en suelo, por debajo de los cuales se observan respuestas significativas a la fertilización, menores a los de otros cultivos tales como alfalfa, trigo y maíz. Esta diferencia ha sido atribuida, entre otras causas, a cambios generados en el ambiente rizosférico del cultivo y al alto costo energético de los granos de soja (aceite + proteína). La adecuada nutrición fosfatada del cultivo permite un mayor desarrollo de nódulos y, por lo tanto, una mayor tasa de fijación de N atmosférico (Díaz Zorita et al., 2000) (Fig.2).

Los suelos de la región pampeana muestran deficiencias de P como resultado de la baja disponibilidad nativa y/o de la baja reposición vía fertilizantes o abonos orgánicos. Melgar et al. (1995) recopilaron la información de 65 ensayos realizados en el país y encontraron un 70% de probabilidad de obtener respuestas de 300 kg/ha o superiores en suelos con menos de 9 ppm de P Bray y una probabilidad del 40% de obtener respuestas de 200 kg/ha o superiores en suelos con 9 a 14 ppm de P Bray. Los mayores rendimientos obtenidos en los últimos años han resultado en una mayor demanda de P con respuestas en rendimiento en suelos de mayor nivel de P disponible (12 ppm P Bray 1) (Parra, 1997; Avellaneda et al., 1999; Melgar et al., 1999; Sanchez et al., 1999; Scheiner et al., 1999; Vivas, 1999).

La Tabla 2 muestra la recomendación de fertilización fosfatada para los suelos del sudeste bonaerense de acuerdo al nivel de P Bray y rendimiento esperado (Echeverría y García, 1998). Estas recomendaciones incluyen, en forma parcial, el criterio de reconstrucción para los niveles muy bajos de P disponible, y de mantenimiento para niveles de P disponible superiores a los 13 mg/kg.

Tabla 2. Recomendaciones de fertilización fosfatada para soja según nivel de P Bray y rendimiento esperado (Echeverría y Garcia, 1998).

Rendimiento

Concentración de P disponible en el suelo (mg/kg)

 

Menos 4

4-6

6-8

8-11

11-16

Ton/ha

----------------------------------- kg P2O5/ha -----------------------------------

2

43

33

28

24

 

2.5

49

39

34

30

 

3

55

45

40

36

25

3.5

61

51

46

42

31

4

67

57

52

48

37

4.5

73

63

58

54

43

Azufre

El S es esencial para la formación de proteínas por ser constituyente de tres aminoácidos esenciales como metionina, cisteina y cistina. Es requerido en el proceso de formación de clorofila y participa en la formación de componentes de aceites y en la síntesis de vitaminas. Al ser un nutriente poco móvil en la planta, sus deficiencias suelen observarse inicialmente en las hojas jóvenes que se presentan amarillentas o cloróticas. En estados sucesivos, las deficiencias de S pueden ser confundidas con las de N.

El ciclo del S en el sistema suelo-planta se asemeja en numerosos aspectos al del N. La mayor reserva de S en los suelos, al igual que para el N, se encuentra en forma orgánica. El S orgánico es mineralizado a formas inorgánicas disponibles para los cultivos (sulfatos, SO42-), a través de la acción de la biomasa microbiana. Las formas inorgánicas pueden ser perdidas por lavado o en forma gaseosa. A diferencia del N, la reserva original del S del suelo es la roca madre. Los aportes externos al sistema suelo-planta incluyen los residuos orgánicos, la incorporación por lluvias y deposición atmosférica y los fertilizantes (Tisdale et al., 1993).

En general, las situaciones comunes en las que se encuentran deficiencias de S son: 1) suelos arenosos de bajo contenido de materia orgánica; 2) sistemas de cultivo intensivo, suelos degradados; 3) uso de fertilizantes con menor contenido de S, 4) control de contaminación ambiental, menor aporte atmosférico de S y; 5) exceso de precipitaciones y/o riego (Tisdale et al., 1993).

En los últimos años se han observado respuestas a la fertilización azufrada en numerosos cultivos (maíz, soja, trigo, canola, alfalfa, pasturas) en la región pampeana, principalmente en el oeste de Buenos Aires-este de La Pampa y en la zona centro-sur de Santa Fe y norte de Buenos Aires.

En el centro-sur de Santa Fe, las respuestas se observan principalmente en suelos degradados, con muchos años de agricultura continua (especialmente soja), y con historia de cultivos de alta producción con fertilización nitrogenada y fosfatada (Martínez y Cordone, 1998). Estas condiciones definen los ambientes de mayor probabilidad de respuesta a la fertilización azufrada. Las respuestas en soja han sido observadas tanto en cultivos de siembra de primera con aplicaciones directas (Fig. 3), como en cultivos de segunda con aplicaciones de S en el cultivo antecesor, generalmente trigo (Fig. 4).

Fig. 3. Rendimientos de soja de primera sin y con aplicación de azufre en la región Centro-Sur de Santa Fe. Promedios de seis sitios, Campaña 1998/99. (Martínez y Cordone, 2000).

Fig. 4. Rendimientos de soja de segunda sin y con aplicación de azufre en el cultivo de trigo antecesor en cinco ambientes del Sur de Santa Fe y Córdoba. (Martínez y Cordone, 1998).

La Tabla 3 muestra los efectos de fertilización azufrada en aplicaciones directas en soja de primera en el centro-norte de Buenos Aires y sudoeste de Santa Fe. Es importante destacar que las repuestas al agregado de S se verifican, en suelos con muchos años de agricultura y cuando el nivel de P disponible es elevado o cuando se aplica P. Esta interacción positiva PS se verifica en los resultados observados en los ensayos de Junín y Teodelina.

Si bien hay claros indicios de cuales son los ambientes de respuesta a la fertilización azufrada, investigaciones futuras deberán integrar diferentes mediciones del suelo y del ambiente a los fines de contar con sistemas de diagnóstico confiables y precisos y pautas de manejo (dosis, fuentes, momentos y métodos de aplicación) para la fertilización azufrada en todas las situaciones de manejo y cultivo.

Tabla 3. Rendimientos de soja con distintos tratamientos de fertilización fosfatada y azufrada en ensayos realizados en Junín y Gral. Viamonte (Buenos Aires) (Scheiner et al., 1999) y Teodelina (Santa Fe) (Avellaneda et al., 1999).

Tratamiento

Rendimiento de Soja

 

Junín

Gral. Viamonte

Teodelina

 

------------------- kg/ha -------------------

Testigo

2604

3566

3913

P

2883

3727

-

S

2596

3756

4252

PS

3272

3777

4535

 Otros nutrientes

Los suelos de la Región Pampeana se consideran bien provistos de K. Los lotes con mayor frecuencia de soja en la rotación serán los que muestren mayor disminución de K disponible, por el alto requerimiento e índice de cosecha de K. En la región sojera de EE.UU., se indican niveles críticos de K extractable del suelo de 100 a 150 ppm (0.25-0.4 meq/100 g) según la capacidad de intercambio catiónico (Vitosh et al, 1996); mientras que en el sur de Brasil, los niveles críticos indicados son de 80-120 ppm K (0.2-0.3 meq/100g) (Comissao de Fertilidade do Solo RS/SC, 1994).

La disponibilidad original de calcio (Ca) y magnesio (Mg) de los suelos pampeanos es elevada. La intensificación de la agricultura ha resultado en la disminución de los niveles de bases y pH en algunos suelos, especialmente en el Norte de la región, con respuestas significativas a la aplicación de enmiendas calcáreas y/o dolomíticas en alfalfa y soja. Los altos niveles de K en el complejo de intercambio podrían resultar en deficiencias inducidas de Mg según lo sugiere la bibliografía internacional.

La disponibilidad de micronutrientes en suelos pampeanos ha sido considerada adecuada en general (Sillanpaa, 1982), sin embargo, en los últimos años se han observado respuestas y deficiencias en algunas situaciones. Se han determinado bajos niveles de B, Zn y Cu en suelos y plantas de girasol, maíz y trigo. De estos tres elementos, B y Cu serían los primeros a considerar para el cultivo de soja.

El Mo es un nutriente de gran importancia en la simbiosis soja-Bradyrhizobium por formar parte de la enzima nitrogenasa que cataliza la reducción del N2 atmosférico. Sfredo et al. (1997) reportan respuestas en rendimiento de 540 kg/ha (20% sobre el tesigo) a la aplicación de Mo vía semilla en trabajos realizados en Paraná (Brasil). Estos autores recomiendan el uso de 12-25 g/ha de Mo y de 1-5 g/ha de Co, por su importancia en la FBN, en aplicaciones con las semillas, conjuntamente con inoculantes y funguicidas.

El análisis foliar constituye una herramienta de gran utilidad en el diagnóstico de la deficiencia de nutrientes, especialmente los "no convencionales" (otros nutrientes que no sean N y P). La Tabla 4 muestra niveles críticos de nutrientes en hojas de soja en floración reportados por diferentes autores. La información de EMBRAPA (1998) es orientativa para zonas de producción de soja de Brasil. Los datos de Martins (citado por Yamada, 1999) corresponden a la media de lotes de la zona de los Cerrados de Brasil con producción promedio superior a 3600 kg/ha. Los datos de Flannery (1989) corresponden a parcelas de alto rendimento en EE.UU. Los tenores críticos de nutrientes en hoja varían de acuerdo a la zona de producción y nivel de rendimiento objetivo, por lo tanto, es necesario desarrollar bases de datos que establezcan los tenores críticos para distintas situaciones regionales y condiciones de producción. El análisis foliar debe ser considerado como una herramienta de monitoreo, que permite saber si la nutrición del cultivo fue adecuada y si se deben planificar cambios en el sistema de manejo para próximos cultivos.

Tabla 3. Tenores críticos de nutrientes en hojas de soja según distintos autores. Muestras de hojas del primer trifolio superior maduro al inicio o plena floración (Estado R1-R2). 

Nutriente

EMBRAPA (1998)

Martins (1998)

3600 kg/ha

Flannery (1989)

7963 kg/ha

  

--------------------- g/kg ---------------------

Nitrógeno

45-55

46.4

53.3

Fósforo

2.6-5.0

2.5

3.6

Potasio

17-25

18.7

21.9

Calcio

3.6-20.0

7.9

10.2

Magnesio

2.6-10.0

3.3

3.3

Azufre

2.1-4.0

2.5

2.4

  

-------------------- mg/kg --------------------

Boro

21-55

51

46

Cobre

10-30

8

12

Hierro

51-350

100

144

Manganeso

21-100

35

30

Molibdeno

1-5

-

-

Zinc

21-50

45

48

Referencias

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  • Baigorri H. 1999. Requerimientos nutricionales del cultivo de soja. En Jornada de Actualización Técnica para Profesionales "Fertilización de Soja". INPOFOS Cono Sur. Acassuso, Buenos Aires. 39 pág.
  • Bodrero M., R. Martignone y L. Macor. 1984. Efecto de la fertilización nitrogenada en soja. Ciencia del Suelo 2:212-214.
  • Comissao de Fertilidade do Solo RS/SC. 1994. Recomendacao de adubacao e de calagem para os Estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina. Nucleo Regional Sul, Sociedade Brasileira de Ciencia do Solo. Santa Maria, RS, Brasil.
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  • Echeverría H. y F. Garcia. 1998. Guía para la fertilización fosfatada de trigo, maíz, girasol y soja. Boletín Técnico No. 149. EEA INTA Balcarce.
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  • Fehr W. y C. Caviness. 1977. Stages of soybean development. Spec. Report No. 80. Coop. Ext. Ser., Iowa State University. Ames, Iowa, EE.UU.
  • Díaz Zorita M., G. Grosso, M. Fernandez Caniggia y G. Duarte. 2000. Efectos de la ubicación de un fertilizante nitrogeno-fosfatado sobre la nodulación y la producción de soja en siembra directa en la región de la Pampa Arenosa, Argentina. Ciencia del Suelo 17(2):62-65.
  • Flannery R. 1989. The use of maximum yoeld research technology in soybean production. In R. Munson (ed.). The physiology, biochemistry, nutrition and bioengineering of soybeans: Implications for future management. PPI/PPIC. pág. 160-174.
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  • Martínez F. y G. Cordone. 2000. Avances en el manejo de azufre: Novedades en respuesta y diagnóstico en trigo, soja y maíz. In Jornada de Actualización Técnica para Profesionales "Fertilidad 2000". INPOFOS Cono Sur. Acassuso, Buenos Aires, Argentina.
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  • Wesley T., R. Lamond, V. Martin y S. Duncan. 1998. Effects of late season nitrogen fertilizer on irrigated soybean yield and composition. J. Prod. Agric. 11:331-336.
  • Vitosh M., J. Johnson, y D. Mengel (ed.). 1996. Tri-state fertilizer recommendations for corn, soybeans, wheat and alfalfa. Extension Bulletin E-2567. Michigan State University. EE.UU.
  • Yamada T. 1999. Adubacao balanceada da soja. En Jornada de Actualización Técnica para Profesionales "Fertilización de Soja". INPOFOS Cono Sur. Acassuso, Buenos Aires. 39 pág.

Biblioteca


(*) Director Regional del Instituto de la Potasa y el Fósforo (INPOFOS) para el Cono Sur desde Mayo 1998. INPOFOS Cono Sur es la oficina regional del Potash and Phosphate Institute (PPI) y el Potash and Phosphate Institute of Canada (PPIC).

Previamente, Investigador en Fertilidad y Manejo de Suelos del Departamento Agronomía de la EEA INTA Balcarce y Profesor Invitado de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Mar del Plata.

Ingeniero Agrónomo (UBA), 1980. Master of Science (Fertilidad de Suelos), Kansas State University (EEUU), 1989. Ph.D. (Microbiología y Fertilidad de Suelos), Kansas State University (EEUU), 1992.

 

 
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