La intensificación sustentable de la agricultura plantea la producción de los cultivos haciendo un uso eficiente de los recursos naturales e insumos, con el menor impacto ambiental sobre los agroecosistemas, manteniendo la biodiversidad, conservando los recursos naturales, reduciendo los procesos de contaminación y favoreciendo el desarrollo local de las comunidades. Este paradigma busca mejorar la provisión de servicios ecosistémicos, que son los beneficios que nos brinda un ecosistema, y que pueden clasificarse como servicios de provisión, de regulación, culturales y de soporte. La inclusión de leguminosas en los sistemas de producción (ya sea para producción de grano o como cultivo de cobertura) aportan distintos servicios (secuestro de carbono, control de malezas, regulación de los ciclos hídricos, entre otros) y modifican la captura de nutrientes en los sistemas de producción. La inclusión de leguminosas en las rotaciones tienen un rol central en la captura y dinámica del N en el sistema ya que se incorporara un cultivo con baja relación C:N con mayor velocidad de degradación en el suelo, y a escala de sistema se aportará Nitrógeno del aire a través de la fijación biológica. La inoculación de las leguminosas es una práctica ineludible ya que no solo afectara su producción sino también la respuesta a la fertilización de cultivos sucesores.
El aporte de N al sistema está relacionado con la producción de biomasa. Estudios realizados en la región pampeana en vicia como cultivo de cobertura mostraron que para producciones entre 4000 y 8000 kg ha-1 de biomasa, la vicia aportará entre 108 y 196 kg N ha-1, de los cuales en promedio el 60% proviene de la fijación simbiótica. Un cultivo de vicia en promedio toma 24 kg de N por cada 1000 kg de biomasa producida de los cuales aproximadamente 16 kg provinieron de la FBN. En los mismos estudios analizando arveja, para producciones de biomasa entre 2000 y 4000 kg ha-1, el cultivo tomó entre 52 y 107 kg N ha-1, de los cuales un 65% provino de la FBN (Figura 1).
Para que el aporte de N al sistema sea efectivo, es vital que la vicia sea inoculada ya que la población de bacterias en el suelo que producen la simbiosis no es alta. Estudios recientes realizados en la EEA INTA Oliveros durante dos campañas mostraron incremento significativo del 22% en la proporción de N derivado de la FBN, que represento un incremento del 23% en kg de N derivado de la FBN cuando el cultivo fue inoculado, que se asoció a un incremento del 43% en la biomasa por efecto de la inoculación (Figura 1). En el caso de arveja se ha observado una respuesta en kg de N derivado de la FBN del 23% por efecto de la inoculación.
El efecto del mayor aporte de N de la vicia inoculada se vio reflejada en el cultivo de maíz de siembra tardía que fue sembrado sobre ella. No se observaron incrementos significativos en el rendimiento cuando el maíz se sembró sobre un cultivo de vicia inoculada (Figura 2), sin embargo, las mayores respuestas a la fertilización con N se observaron cuando vicia y arveja (que también fue evaluada en el experimento) no fueron inoculados, con incrementos entre el testigo y la dosis máxima de N que varió entre 2450 y 2691 kg ha-1 (30 y 35%, en términos relativos) para vicia y arveja, respectivamente. Estos resultados muestran la relevancia del manejo del nitrógeno en el sistema de producción a través de la inoculación de las leguminosas invernales en suelos sin historia previa de vicia o arveja.
En la Figura 3 se observa el balance de N luego de 6 años en distintas secuencias de cultivos en que participaron leguminosas (vicia o arveja). Las mayores contribuciones de N con cultivos de cobertura como vicia en la secuencia, mostró mejoras en N del suelo, con mayores variaciones en el N potencialmente mineralizable y en menor medida en el N contenido en la materia orgánica particulada cuando se lo determino a 3.5 cm de profundidad.
Actualmente se están realizando redes de ensayos para ver el efecto al largo plazo por la inclusión de leguminosas en la rotación sobre diferentes cultivos. Estas experiencias se están llevando a cabo en lotes comerciales de producción y en ensayos de larga duración, poniendo énfasis en la dinámica del N a escala del sistema de producción.
Referencias
Enrico, J.M., Piccinetti, C.F., Barraco, M.R., Agosti, M.B., Eclesia, R.P., Salvagiotti, F., 2020. Biological nitrogen fixation in field pea and vetch: Response to inoculation and residual effect on maize in the Pampean region. European Journal of Agronomy 115, 126016.
Kehoe, E., Enrico, J. M., and Salvagiotti, F.2020. Balance de nitrógeno a escala de sistema en secuencias con distinta participación de leguminosas. AACS. Actas XXVII Congreso Argentino de Ciencia del Suelo. Corrientes, Argentina
Figura 1: Biomasa aérea total (TDM) (a), proporción de N derivado de la fijación biológica (% Ndfa) (b) y absorción de N a través de NBF (N_BFN) (c) en vicia (n=16) y arveja (n=16) con (+ Inoc) y sin (- Inoc) inoculación de semillas. Dentro de cada especie, letras diferentes indican diferencias significativas (p≤ 0.05) entre tratamientos. Cada columna es un promedio de dos años.
Figura 2: Relación entre la dosis de fertilizante nitrogenado aplicado y el rendimiento en maíz sembrado sobre dos antecesores (arveja y vicia) con y sin la aplicación de inoculantes en estos antecesores. Las líneas indican el ajuste cuadrático-plateau a los tratamientos en donde hubo efecto significativo de la fertilización nitrogenada.
Figura 3 – Nitrógeno potencialmente mineralizable (Nan) y N en la materia orgánica particulada (NOP) a los 3.5 cm de profundidad en respuesta a la inclusión de distintos cultivos de invierno en rotaciones Maíz-Soja y Soja-Soja.
