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BUENAS PRACTICAS DE MANEJO DEL NITROGENO EN SOJADEL NITROGENO EN SOJA
Fernando SalvagiottigEEA Oliveros - INTA
Simposio “Fertilidad 2009” IPNI – Fertilizar Asoc. Civil
Tecnología AgropecuariaInstituto Nacional de
Estimación del crecimiento de la población mundial en 2050
10000
s)
8000
mill
ones
6000
laci
ón (m
2000
4000
Pob
0
2000
01979/81 1997/99 2015 2030 2050
Fuente: FAO
Estimación de la participación de aceites vegetales en la alimentación humana
20vegetales en la alimentación humana
15
or a
ño
10
capi
ta p
5
Kg p
or c
0
K
1979/81 1997/99 2015 2030Fuente: FAO
Producción de soja por ha
3000
3500
)
2500
kg p
or h
a)
1500
2000
n po
r ha
(k
1000
Pro
ducc
ión
MundoNorteamerica
0
500
P NorteamericaArgentina
1960 1970 1980 1990 2000 2010
Source: FAOSTAT
Area cosechada de soja
90
100
as) Mundo
60
70
80
ones
de
ha NorteamericaArgentina
40
50
60
ada
(mill
o
20
30
40
eaco
sech
0
10Are
1960 1970 1980 1990 2000 2010
Source: FAOSTAT
EL MANEJO EFICIENTE DE LOSEL MANEJO EFICIENTE DE LOS RECURSOS NATURALES QUE
DETERMINAN LA PRODUCCION DE LOS CULTIVOSDE LOS CULTIVOS
IMPRESCINDIBLE PARA PODER SOSTENER LA PRODUCCION DESOSTENER LA PRODUCCION DE
ALIMENTOS Y PROTEGER LA SALUD DEL AMBIENTE
BUENAS PRACTICASBUENAS PRACTICAS AGRICOLASAGRICOLAS
P d ti id dProductividadR t bilid dRentabilidad
SustentabilidadSustentabilidad Salud AmbientalSalud Ambiental
N atmosférico(N )
ATMOSFERA(N2)
FERTILIZANTEDeposiciónatmosférica COSECHACOSECHA
Volatilización(NH3)
ResiduosFijación
Erosion
ResiduosVegetales
Fijación biológica
(Leguminosas)Denitrificación
(NO , NO2)
Absorcióndel cultivo
N Orgánico Nitratos(NO3
-)Inmovilización
( 2)
SUELOMineralización
Lavado
SUELO
N atmosférico(N )
ATMOSFERA(N2)
FERTILIZANTEDeposiciónatmosférica COSECHACOSECHA
ResiduosFijación ResiduosVegetales
Fijación biológica
(Leguminosas)Absorcióndel cultivo
N Orgánico Nitratos(NO3
-)Inmovilización
SUELOMineralización
SUELO
N atmosférico (N )
ATMOSFERA(N2)
COSECHA
Fijaciónbiológica
Absorción del cultivodel cultivo
N Orgánico Nitratos(NO3
-)Inmovilización
SUELOMineralización SUELO
Nitrógeno en los cultivosgFotosíntesis. Proteínas de Se acumula como Rubisco en hojas
Reserva en semillasRubisco en hojas semillas
Durante llenado de granos habrá competencia por el N.
32
SOJA28
SOJA Lenteja
HabichuelaCaupíPigeon Pea
Arveja
20
24
tosi
ntat
o
GarbanzoPoroto Lima
Cáñamo
CaupíPigeon Pea
16
20
N /
g fo
t
TrigoCentenoM í PiGirasol
AlgodónCáñamo
LinoManí
C l
12mg AvenaMaíz Pis.
Maíz CebadaArroz
Sorgo
Cártamo
Sésamo
GirasolColza
80.40 0.50 0.60 0.70 0.80
ill / f t i t t
Arroz
g semilla / g fotosintato
Sinclair & de Witt, 1975
6
Rendimiento y N en soja
5
6
1 )
MAXIMA DILUCION53 kg N por Mg
4
Mg
ha-1
80 kg N por Mg
2
3
mie
nto
( 80 kg N por Mg
1
2
Ren
dim
Máxima Acumulación156 kg N por Mg
00 100 200 300 400 500
156 kg N por Mg
N absorbido (kg ha-1)Salvagiotti et al, 2008
Fijación biológica de N (FBN)en diferentes experimentos en Argentina
La Virginia
en diferentes experimentos en Argentina
CM Juarez
Rio 1roJesus Maria
J itPergamino
Conc. UruguayCorral Bustos
C t lAmerica
Gral VillegasJovita
0 10 20 30 40 50 60 70 80
9 de JulioCastelar
FBN (%)
Collino et al, 2007
500
Dinámica de absorción de N en soja
400
500
a‐1 ) I II III
300
o (k
g ha
200
bsor
bid
Nódulos en desarrolloBajo aporte FBN
Nódulos desarrolladosTasa de FBN
Tasa de FBN
0
100N a Bajo aporte FBN
> Dependencia de N del suelo
Tasa de FBN< Dependencia de N del suelo
Aporte N del suelo
Demanda semilla0
0 20 40 60 80 100 120
Dí d é d i
R5 R7R1
Días después de emergencia
Salvagiotti et al, 2009
Absorción de NN de FBNN del suelo
10
N I II III
N en vainas
6
8
ión
de N
a‐1 )
I II III
4
6
umul
aci
kg h
a‐1 d
i
2
Tasa
ac (k
0
0 20 40 60 80 100 120R5 R7R1
0 20 40 60 80 100 120
Días después de emergenciaSalvagiotti et al, 2009
SOJA DE ALTOSOJA DE ALTO RENDIMIENTORENDIMIENTO
LIMITADA PORLIMITADA POR DISPONIBILIDAD DEDISPONIBILIDAD DE
N ?N ?
FBN y Absorción de N en soja
450500
ha-1
) 1:1 lineFertilizante N
(kg ha-1) FBN (%)
Promedio Rango a a a
< 10 kg ha-1 57 (0-98)
300350400
N (k
g h 10 kg ha 57 (0 98)
10 - 85 kg ha-1 50 (6-88) 85 - 160 kg ha-1 35 (0-82) > 160 kg ha-1 16 (0-64)
200250300
o de
FB
?100150
deriv
ado
050
0 100 200 300 400 500
N d
Salvagiotti et al, 2008
0 100 200 300 400 500N absorbido (kg ha-1)
N absorbidoabsorbido
Rendimiento∆N FERTILIZANTE N ?
Rendimiento potencial
FBN+
N SUELOMáximo rendimiento
actual
N atmosférico (N )
ATMOSFERA(N2)
FERTILIZANTECOSECHA
Fijaciónbiológica
Absorción del cultivodel cultivo
N Orgánico Nitratos(NO3
-)Inmovilización
SUELOMineralización SUELO
FBN y Fertilización nitrogenada en soja
300
350
ha-1
)
N aplicado en la zona de nodulosN aplicado tarde en el ciclo
200
250
BN
(kg Aplicación profunda de NCepa alta efectividad
150
200
do d
e F
50
100
deriv
ad
00 400 800 1200 1600
N
Salvagiotti et al, 2008
Fertilizante N (kg ha-1)
COMPENSACION entre FBN y fertilizante Ny
1,1
0,9
1,0
vo Sin limitantes en crecimientopH edafico bajoCepas de Rhizobium baja
eficienciaBajas temperaturas0 7
0,8
ento
rel
ativ
Bajas temperaturasSuelos baja fertilidadSuelos sin historia sojeraSequia4.5 Mg ha-10,6
0,7
Ren
dim
ie
0,51 2 3 4 5 6
Maximo rendimiento por sitio (Mg ha-1)
Salvagiotti et al, 2008
Maximo rendimiento por sitio (Mg ha )
Rendimiento de soja bajo diferentes estrategias de fertilización nitrogenada (Lincoln – Nebraska). (2006/2007)
55001 )
5000(kg
ha-1
a+ 6% b b
4500imie
nto a
4500
Ren
d
4000Testigo 50% PS
180 kg N ha-1en superficie
50% V6100% R5
Salvagiotti et al, 2009
N absorbido en soja bajo diferentes estrategias de fertilización nitrogenada (Lincoln – Nebraska). (2006/2007)
450500
1 ) a+ 9% b b
300350400
(kg
ha-1 a
200250300
sorb
ido
50100150
N a
b
050
Testigo 50% PS50% V6100% R5
Salvagiotti et al, 2009 180 kg N ha-1en superficie
N absorbido en soja bajo diferentes estrategias de fertilización nitrogenada (Lincoln – Nebraska). (2006/2007)
450500
1 )
300350400
(kg
ha-1
200250300
sorb
ido
50100150
N a
b
49% 32%38%
050
Testigo 50% PS50% V6100% R5
Salvagiotti et al, 2009 180 kg N ha-1en superficie
N absorbido en soja bajo diferentes estrategias de fertilización nitrogenada (Lincoln – Nebraska). (2006/2007)
450500
1 ) N respuesta
300350400
(kg
ha-1 N respuesta
N suelo
200250300
sorb
ido N suelo
50100150
N a
b
N compensación
050
Testigo 50% PS50% V6100% R5
Salvagiotti et al, 2009 180 kg N ha-1en superficie
Nitratos en
zona de nódulosNódulo no inhibido
Nódulo inhibido
Difusión de O2 en la zona
i f t dinfectada.
Actividad nitrogenasa
NO3
Proceso reversibleVessey & Waterer, 1992
oceso e e s b e
Rendimiento de soja bajo diferentes estrategias de fertilización nitrogenada (Lincoln – Nebraska). (2006/2007)
55001 )
5000(kg
ha-1
a
b b b
4500imie
nto a
4500
Ren
d
4000Testigo
180 kg N50% PS
Disp. N tardía
180 kg N ha-1 en prof.
ULL PS
50% V6100% R5
Salvagiotti et al, 2009 180 kg N ha-1 en superficie
N absorbido en soja bajo diferentes estrategias de fertilización nitrogenada (Lincoln – Nebraska). (2006/2007)
450500
1 ) a+ 9%
b b b
300350400
(kg
ha-1 a
200250300
sorb
ido
50100150
N a
b
050
Testigo 50% PSDisp. N tardía
180 kg N 50% V6100% R5
Salvagiotti et al, 2009
180 kg N ha-1 en prof.
ULL PS 180 kg N ha-1 en superficie
N absorbido en soja bajo diferentes estrategias de fertilización nitrogenada (Lincoln – Nebraska). (2006/2007)
450500
1 )
300350400
(kg
ha-1
200250300
sorb
ido
50100150
N a
b
49% 46% 32%38%
050
Testigo 50% PSDisp. N tardía
180 kg N 50% V6100% R5
Salvagiotti et al, 2009
180 kg N ha-1 en prof.
ULL PS 180 kg N ha-1 en superficie
N absorbido en soja bajo diferentes estrategias de fertilización nitrogenada (Lincoln – Nebraska). (2006/2007)
450500
1 ) N respuesta
300350400
(kg
ha-1 N respuesta
N suelo
200250300
sorb
ido N suelo
50100150
N a
b
N compensación
050
Testigo 50% PSDisp. N tardía
180 kg N 50% V6100% R5
Salvagiotti et al, 2009
180 kg N ha-1 en prof.
ULL PS 180 kg N ha-1 en superficie
N absorbido en soja bajo diferentes estrategias de fertilización nitrogenada (Lincoln – Nebraska).
450
500
1 ) 450
500
1 )
> Contenido inicial NO3 < Contenido inicial NO3
300
350
400
do (k
g ha
-
300
350
400
do (k
g ha
-
63%38%
77%49%
200
250
300
N a
bsor
bid
200
250
300
N a
bsor
bid 77%
50
100
150
N
50
100
150
N
0
50% PS50% V6100% R5
Disp. N tardía0
50% PS50% V6100% R5
Disp. N tardía
50% V6100% R5N en prof.
ULL PS En superficie
50% V6100% R5N en prof.
ULL PS En superficie
ACCIONESACCIONESDIRECTAS INDIRECTASDIRECTAS INDIRECTAS
Inoculación Humedad sueloInoculación Humedad suelo
Fertilización otro nutrientesEncaladoEncalado
Condición física del suelo
Posición de la raíces en la planta y contribución al FBNN
ón d
e N
Etapa de mayor demanda diaria de N
de fi
jaci
cent
aje
dP
orc
Dí d é d i b
McDermott and Graham, 1989
Días después de siembra
InoculaciónHistoria sojera del lote – Respuesta a la fertilización con NHistoria sojera del lote Respuesta a la fertilización con N
4000 4000Sin soja previa Soja en 3 años previos
3000
ha-1
)
3000
ha-1
)
2000
mie
nto
(kg
2000
ient
o (k
g h
1000
Ren
dim
1000Ren
dim
00 50 100 150 200 250
00 50 100 150 200 250
N fertilizante (kg ha-1) N fertilizante (kg ha-1)
Bodrero et al, 1985.
InoculaciónRespuesta a la inoculación en lote sin historia sojeraRespuesta a la inoculación en lote sin historia sojera
3000
4000
a-1 )
+ 20%
2000
3000
ento
(kg
ha
1000
Ren
dim
ie
0Testigo Inoculado Fertilizado g
(400 kg N ha-1)
Ventimiglia et al, 2001.
)
Se requieren alulan
te (%
)
Se requieren al menos 3 años para que la cepaa
con
inoc
u
para que la cepa introducida pase a ser dominante nt
rodu
cida
Años
en el nódulo
la c
epa
inpo
rció
n de
Brutti et al, 1998
Pro
p
Años
InoculaciónRespuesta a la inoculación en lotes con historia sojeraRespuesta a la inoculación en lotes con historia sojera
6000)
5000
te (k
g ha
-1
3000
4000
Inoc
ulan
t
1000
2000
mie
nto
con
y = 1.05 x; r² = 0.91
0
1000
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
Ren
dim
Rendimiento sin inocular (kg ha-1)
Enrico y Capurro, 2009. Sobre base de datos Proyecto INOCULAR
InoculaciónRaíces secundarias Raiz principal
Testigo Testigo
Raíces secundarias Raiz principal
I4
I5I4
I3
I4
I2
I3
I1
I2
I1
I2
0 5 10 15 20 25# nódulos por planta
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45# nódulos por planta
Toresani et al, 2007
CAÑADA DE GOMEZ CLASSON
Estructura química de la Nitrogenasaq g
Ferro Ferro MolibdoMolibdoProteínaProteína
Ferro Ferro SulfoSulfo proteínaproteína
ACCIONES INDIRECTASFertilización con otros nutrientes
10
12
r pla
nta
6
8
ódul
os p
or
Sin Inocular
2
4
mer
o de
nó
Inoculado
0
2
S0 S10 S0 S10
Num
Lote en Agricultura continua
Lote de Pastura degradada
Fontanetto et al, 2004
ACCIONES INDIRECTASEfecto de la localización del fertilizante sobre laEfecto de la localización del fertilizante sobre la
nodulación
2000
2500
or m
-2
1012
g m
-2)
500
1000
1500
nódu
los
po
468
nódu
los
(g
0
500# n
02
Pes
o
Dignani et al, 2006
ACCIONES INDIRECTASManejo de la condición física del sueloManejo de la condición física del suelo
Raiz principal Raices secundarias
30
35a
20
25
s po
r pla
nta
10
15
# nó
dulo
s
0
5
N t d C t d (H ll )
Gerster y Bacigaluppo, 2004
No compactado Compactado (Huella)
Optimización del d FBNproceso de FBN
Inoculación con cepas de alta efectividad
Inoculantes de calidad ( # bacterias, condiciones de conservación)
Manejo del cultivo y del suelo están dirigidas a optimizar el ambiente para g p p
la simbiosis rhizobio-soja.
Inoculacion
OBLIGADA en suelos sin historia de soja en la secuencia
Disminuye los riesgos de una baja nodulación por alguna condición p g
ambiental desfavorable en suelos con historia sojeracon historia sojera
Fertilización con N?Situaciones alto rendimiento potencial donde
l lt d d d l lti dla alta demanda del cultivo no pueda ser suplida por el N del suelo y la FBN.
NO aplicación de fertilizantes en superficie (altas dosis!)
Aparece como promisoria la fertilización por debajo de los nódulosp j
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