Ecofisiología y manejo del cultivo de soja

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1 Ecofisiología y manejo del cultivo de soja Ing. Agr. Rubén E. Toledo (1) rtoledo@agro.unc.edu.ar (1) Cereales y Oleaginosas, FCA-UNC INDICE Estadística 1 Descripción taxonómica 2 Desarrollo-Estados Vegetativos 2 Estados Reproductivos 3 Factores que afectan el desarrollo- Temperatura 6 Fotoperiodo 6 Crecimiento 9 Rendimiento 12 Manejo del cultivo 15 Agua 15 Zonas de Producción 17 Características bióticas-plagas 18 Características bióticas-enfermedades 20 Características bióticas-malezas 21 Elección adecuada de la FS y GM 21 Elección del cultivar 22 Plan de siembra para las diferentes regiones productivas 25 Algunos aspectos de la nutrición del cultivo Nitrógeno 26 Fosforo 28 Azufre 29 Calidad: Prueba de hipoclorito en semilla/grano de soja 29 Bibliografía 30 ESTADISTICA La producción mundial de soja Glycine max (L.) Merr, en la campaña 2011/12 fue de de toneladas, donde Argentina representó el 18% del total mundial por detrás de EEUU (35%) y Brasil (27%) (USDA, 2012) Figura 1. El cultivo en el país ocupó una superficie de has, con un rendimiento (RTO) promedio nacional de 24 qq ha -1 (SAGPyA, 2012), y una estimación de producción para la campaña 2011/12 según la BCBA (2012) de de toneladas y según la SAGPyA (2012) de toneladas; la proyección para la campaña 2012/13 sería de toneladas (USDA, 2012). En los últimos 21 años a nivel provincial se destacaron Santa Fe, Córdoba y Buenos Aires como principales provincias productoras de soja con más del 82% del total nacional; en 2 do orden se destacan Entre Ríos y Santiago del Estero (9%) Figura 2. Ecofisiología y Manejo del Cultivo de soja - Ing Agr Rubén Toledo 1

2 Producción mundial de Soja (mill ton) India 11,0 China 13,5 Entre Rios 5,98% Sgo del Estero 3,33% Participación Provincial (promedio campañas ) Resto 8,87% Buenos Aires 24,66% Argentina 41,5 Brasil 65,5 EEUU 83,2 Santa Fé 28,88% Córdoba 28,28% Figura 1: Participación nacional en la producción mundial Figura 2: Participación provincial en la producción nacional Si se considera lo ocurrido en las últimas 5 campañas (2006/11) la principales productoras son Córdoba y Buenos Aires con el 28% aproximadamente cada una, seguidas de Santa Fe con el 23% de participación productiva nacional. Particularmente en la campaña 2011/12 para la región Sur de Córdoba la producción fue de toneladas con RTO promedio de 15 qq ha -1 ; en la región Centro Norte de Córdoba la producción fue de toneladas con RTO promedio de 20 qq ha -1. Comparando estas zonas con la región Núcleo Sur, que involucra el sudeste de Córdoba, la producción fue de toneladas con un RTO de 26 qq ha -1. (BCBA, 2012). Considerando las campañas 2001/2012 el RTO promedio nacional fue de 26 qq ha -1, el de Córdoba fue de 25 qq ha -1. DESCRIPCION TAXONÓMICA Reino: Vegetal División: Espermatófitas Subdivisión: Angiospermas Clase: Dicotiledóneas Orden: Fabales Familia: Fabáceas (Leguminosas) Subfamilia: Papilionoideas Género: Glycine Especie: Glycine max (L.) Merr. DESARROLLO La escala desarrollada por (Fehr et al., 1971) es la más utilizada para la descripción de los estadios fenológicos externos del cultivo, donde se distinguen dos etapas principales; una que describe los estados vegetativos y se representa con la letra V y la otra los estados reproductivos simbolizados con la letra R. Estados Vegetativos VE - Emergencia - Dependiendo de la humedad y de la temperatura de suelo, de la profundidad y la fecha de siembra (FS), el estado la emergencia puede producirse en un rango de 3 a 15 días luego de la siembra. Se observa el hipocótile en forma de arco, empujando al epicótile y a los cotiledones, haciéndolos emerger sobre la superficie del suelo. Figura 3a. VC - Etapa cotiledonar - El hipocótile se endereza y cesa su crecimiento. Los cotiledones se despliegan totalmente en el nudo cotiledonal (nudo 0), y lo que hay que tener en cuenta para considerar este estado es que en el nudo inmediato superior (nudo 1) los bordes de las hojas unifoliadas no se toquen. Las reservas de los cotiledones cubren las necesidades de las plántulas hasta unos 7-10 días luego de VE. La pérdida de un cotiledón tiene bajo impacto en la tasa de crecimiento de la planta (Baigorri, 2009). Figura 3b. Ecofisiología y Manejo del Cultivo de soja - Ing Agr Rubén Toledo 2

3 A partir de aquí el resto de los estados vegetativos se los identifican con el número de nudos. V1 - (1 er nudo) - El par de hojas opuestas unifoliadas están expandida totalmente (nudo 1), y en el nudo inmediato superior se observa que los bordes de cada uno de los foliolos de la 1 er hoja trifoliada no se tocan (nudo 2). Es decir que para hablar de estado V1 se debe observar el par de unifoliadas desarrolladas y la 1 era trifoliada expandiéndose. Figura 3c. V2 - (2 do nudo) - La 1 er hoja trifoliada está totalmente desplegada (nudo 2), y en el nudo 3 (inmediato superior) los bordes de cada uno de los foliolos de la 2 da hoja trifoliada no se están tocando. Normalmente, se observa el amarillamiento de los cotiledones (fin de la removilización de sus reservas). V3 - (3 er nudo) - La 2 da hoja trifoliada está completamente desarrollada en el nudo 3 y en el nudo inmediato superior (nudo 4) los bordes de cada uno de los foliolos de la 3 er hoja trifoliada no se tocan Figura 3d. V5 - (5 to nudo) - La 4 ta hoja trifoliada está completamente desarrollada en el nudo 5, y los bordes de cada uno de los foliolos de la 5 ta hoja trifoliada en el nudo 6 no se tocan. Figura 3e. V7 - (7 mo nudo) - La 6 ta hoja trifoliada está completamente desarrollada en el nudo 7, y los bordes de cada uno de los foliolos de la 7 ma hoja trifoliada en el nudo 8 no se tocan. Figura 3f. Vn - (n: número de nudos) - La hoja trifoliada del nudo (n) está expandida totalmente, y en el nudo inmediato superior los bordes de cada uno de los foliolos no se tocan. a b c d e f Figura 3: Estados Vegetativos. a) VE, b) VC, c) V1, d) V3, e) V5 y f) V7 Estados Reproductivos R1 - Inicio de Floración - Se observa una flor abierta en cualquier nudo del tallo principal. El inicio floral está controlado por el fotoperiodo, la temperatura y el genotipo. La posición del nudo productor de la primera flor depende del estadio de desarrollo en el momento de aparecer la misma. En el embrión maduro están diferenciados los nudos de los cotiledones, las hojas primarias y la 1 er hoja trifoliada por lo cual en condiciones normales el nudo que produce la primera flor es donde se inserta la 2 da hoja trifoliada (Hicks, 1983). En general la floración comienza en el tercer a sexto nudo del tallo principal en la parte media de la planta progresando hacia la parte superior e inferior. La aparición de nuevas flores alcanza su máximo entre R 2 R 3 y está casi completa en el estado R 5. (Baigorri, 2009). Figura 4a. R2 - Floración completa - Se observa una flor abierta en uno de los nudos superiores del tallo principal con hojas totalmente desplegadas. Esta etapa indica el comienzo de un período de acumulación diaria y constante de materia seca y nutrientes que continuará hasta poco después de R 6, asimismo se incrementa rápidamente la tasa de Fijación Biológica de Nitrógeno (FBN) por parte de los nódulos. Figura 4b. R3 - Inicio de formación de vainas - Una vaina de 5 milímetros de largo en uno de los 4 nudos superiores del tallo principal, y con hojas totalmente desplegadas. Condiciones de estrés no generan grandes efectos sobre el RTO entre R 1 -R 3. En caso de que el número de vainas se vea afectado, la planta puede compensar con el número de granos por vaina y con el tamaño de los mismos, pero con límites determinados Ecofisiología y Manejo del Cultivo de soja - Ing Agr Rubén Toledo 3

4 genéticamente. Por lo tanto los mayores incrementos del RTO resultan principalmente del aumento del número de vainas por planta. (Baigorri, 2009). Figura 4c. La formación de vainas se inicia en los nudos inferiores, en este momento en la misma planta se encuentran vainas formándose, flores marchitas, flores abiertas y pimpollos. R4 - Vainas completamente desarrolladas - Una vaina de 2 cm en uno de los 4 nudos superiores del tallo principal con hojas totalmente desplegadas. Algunas de las vainas de los nudos inferiores del tallo principal han alcanzado su máximo tamaño, pero en general la mayoría lo logra en R 5. Figura 4d. R5 - Inicio de formación de semillas - Una vaina, ubicada en uno de los 4 nudos superiores del tallo principal, contiene una semilla de 3 mm de largo. En la etapa final de formación de vainas comienza el periodo crítico del cultivo; entre R 4,5 y R 5,5 es el momento más sensible, ya que ha finalizado la floración y cualquier situación de stress alrededor de R 5 (déficit hídrico, de nutrientes, defoliación por orugas, enfermedades foliares, ataque de chinches, granizo, etc), afectará el número final de vainas y de granos, influyendo negativamente en el RTO. Figura 4e. R6 - Semilla completamente desarrollada - Una vaina, en cualquiera de los 4 nudos superiores del tallo principal, contiene una semilla verde que llena la cavidad de dicha vaina, con hojas totalmente desplegadas. Situaciones de estrés entre el estado R 6 y R 6,5 pueden provocar marcadas reducciones de RTO, esto es principalmente provocado por la disminución del tamaño del grano; así mismo dicha reducción se puede deber a una caída en el número de vainas por planta y en el número de granos por vaina. La caída en la productividad es menor cuando el estrés se produce entre el estado R 6,5 y R 7, debido a que el grano ya ha acumulado gran parte del porcentaje de su peso seco. (Baigorri, 2009). Figura 4f. R7 - Inicio de maduración - Una vaina normal en cualquier nudo del tallo principal ha alcanzado su color de madurez. En general, y si no hay otro factor que lo ocasione o impida, la planta comienza a perder las hojas. El grano ha finalizado la acumulación de peso seco (madurez fisiológica), y comienza junto con la vaina a perder la coloración verde virando al color amarillo Sin embargo el proceso de maduración y acumulación de materia seca está íntimamente relacionado con la disponibilidad hídrica de la semilla (Egli, 1990). Un estrés hídrico generaría una alta tasa de pérdida de agua de las vainas, y la semilla no podrá sintetizar las enzimas necesarias para la maduración, permaneciendo de color verde y disminuyendo su capacidad germinativa. Otra situación de estrés en este momento (p ej: una helada) no ocasionaría perdidas de granos para cosecha. Figura 4g. R8 - Maduración completa - El 95 % de las vainas de la planta han alcanzado el color de madurez. Se completa el ciclo ontogénico, culminando con la maduración iniciada en la etapa anterior. Figura 4h. a b c d e f g h Figura 4: Estados Reproductivos. a) R1, b) R2, c) R3, d) R4, e) R5, f) R6, g) R7 y h) R8 Ecofisiología y Manejo del Cultivo de soja - Ing Agr Rubén Toledo 4

5 a b En este punto hay que tener en cuenta que: En R5: La planta logra la máxima altura, la máxima expansión radicular y la máxima diferenciación de nudos. Se incrementa y maximiza la tasa de FBN para luego disminuir marcadamente, y a nivel de grano se inicia una rápida acumulación de materia seca y nutriente. En esta etapa lo ideal es que se haya logrado el Índice de Área Foliar (IAF) crítico dado que en este momento se está produciendo el pleno desarrollo del número de granos, alcanzándose el máximo valor de biomasa vegetativa con alta dependencia del Grupo de Madurez (GM) y la FS elegida. En R6: A partir de esta etapa se logra el máximo peso y la máxima acumulación de nutrientes en planta. Las hojas comienzan a ponerse amarillas, el envejecimiento y su caída comienzan en los nudos inferiores y continúa hacia arriba. Aproximadamente entre R 6 y R 6,5 el grano registra alrededor de un 80% de Humedad. En R7: En madurez fisiológica el grano logra el máximo peso y la máxima acumulación de nutrientes, alcanzando un 60% de Humedad. En R8: El grano tiene aproximadamente un 30% de Humedad; en promedio y según las condiciones ambientales se debería esperar entre 5-10 días para alcanzar la madurez de cosecha con valores cercanos al 13,5% de Humedad, que es el establecido como Humedad Comercial en la Norma XVII de Calidad para la Comercialización de Soja. La planta de soja puede presentar tres tipos de Hábito de crecimiento (HC): a) HC determinado: Una vez que se inicia R 1 termina prácticamente su crecimiento en altura desarrollando ramas laterales y culminando la producción de nudos en el tallo principal, formándose en su extremo apical un ramillete floral. El 20% de la duración del ciclo puede haber superposición entre crecimiento vegetativo y reproductivo. Florece a partir de la porción media del tallo principal. Gran parte de las variedades del GM VI, VII y VIII tienen este tipo de HC. Figura 5a. b) HC indeterminado: Luego de R 1 la planta continúa diferenciando nudos en el tallo principal, donde es posible que dicho número se duplique y hasta se triplique luego de la floración; el 40% o más del ciclo puede haber superposición entre crecimiento vegetativo y reproductivo. En teoría florecen a partir de la porción basal del tallo principal. Otra característica es que puede haber gran diferencia de tamaño entre las vainas basales respecto de las apicales, sin embargo todas maduran al mismo tiempo, debido a que el grano de las vainas apicales tienen altas tasas de crecimiento. Los GM II, GM III, GM IV, GM V, algunos materiales de GM VI y GM VII tienen este tipo de HC. Figura 5b. c) HC semideterminado: Los tallos continúan creciendo vegetativamente luego de iniciado R 1 (característica propia del HC indeterminado) para luego terminar en un ramillete floral como los de HC determinados, con un número intermedio de nudos con respecto a los de HC indeterminados y determinados. En Argentina en la ultima campaña 2011/2012 solo dos materiales tienen este tipo de HC, presente en el GM VI y GM VII. a b Figura 5: a) HC determinado y b) HC indeterminado Ecofisiología y Manejo del Cultivo de soja - Ing Agr Rubén Toledo 5

6 En función de los tres HC descriptos, siempre y cuando se compare cultivares de la misma longitud de ciclo (por ej. el GM VI) y sembrados en una misma FS, los cultivares de HC determinado generalmente tienen menor altura de planta a madurez que los semideterminados y estos a su vez que los de HC indeterminado. Factores que afectan el desarrollo La temperatura y el fotoperíodo son los factores ambientales que regulan la duración de las fases de desarrollo del cultivo, actuando en forma simultánea en las plantas y con evidencia de interacción entre ellos. (Kantolic et al., 2004a). Temperatura La temperatura base varía entre 6 y 10 C; las temperaturas óptimas diurnas para fotosíntesis están comprendidas entre los 30 y 35 C. Las temperaturas óptimas nocturnas para crecimiento se encuentran entre los 21 y 27 C. La fijación de vainas se retarda con temperaturas menores a 22 C y cesa con temperaturas menores a 14 C (Jones et al., 1991). Los requerimientos de sumas térmicas de siembra a emergencia son 105ºC días y 125 ºC días si se considera temperatura de suelo y aire respectivamente. Por lo tanto la temperatura óptima para el desarrollo normal vegetativo y reproductivo del cultivo se encuentra entre los 25ºC y 30ºC. La duración de una fase (habitualmente medida en días) depende de la temperatura, siendo esta determinante en la duración de cada uno de los distintos estados fenológicos del cultivo. La relación entre la duración de una fase y la temperatura no es lineal, por ello se prefiere caracterizar la longitud de una etapa a través de su inversa. Esta función inversa de la duración se llama tasa de desarrollo y su unidad es 1/día. (Figura 6). En términos generales esta tasa aumenta linealmente entre la temperatura base (temperatura por debajo de la cual no hay desarrollo) y óptima donde se incrementa la velocidad con que se cumple cada etapa; entre la temperatura óptima y la temperatura máxima la tasa disminuye. Por debajo de la temperatura base y por encima de la máxima el desarrollo prácticamente se detiene y la duración de la fase tiende a ser infinita (Sadras et al., 2009). Figura 7. La temperatura regula el desarrollo durante todo el ciclo, donde no existirían respuestas diferenciadas entre genotipos en cuanto a lo observado en la Figura 7, es decir que habría una respuesta universal a la temperatura por parte de todos los GM; sin embargo los requerimientos de tiempos térmicos para que se produzca la floración tiende a disminuir desde los GM mayores hacia los GM menores (Piper et al., 1996). 1 Duración de fase Temperatura tasa de desarrollo (1/d) R1-R5 V1-R1 Figura 6: Efecto de la temperatura sobre la duración de fase Temperatura Figura 7: Efecto de la temperatura sobre la tasa de desarrollo, Modificado de Kantolic 2004b Fotoperiodo El efecto principal de la longitud del día en el desarrollo de la soja es el de inducción de la floración, los días cortos inducen el inicio del proceso de floración (Hicks, 1983). La respuesta fotoperíodica se la puede clasificar en: a) cualitativa donde es necesario superar un valor de umbral crítico para que se produzca la floración; y b) cuantitativa donde la mayor o menor respuesta va a depender del grado de sensibilidad del GM. (Miralles, et al., 2002) Figura 8a. Ecofisiología y Manejo del Cultivo de soja - Ing Agr Rubén Toledo 6

7 a b En términos generales la soja se clasifica como planta de días cortos con respuesta cuantitativa, o sea que cada cultivar tiene un valor crítico, por debajo de dicho valor la etapa emergencia-floración no modifica su longitud por efecto del fotoperiodo. A medida que aumenta las horas de luz la velocidad de desarrollo disminuye y se retrasa la floración. Figura 8b. El fotoperiodo influye y regula la mayor parte de los eventos reproductivos condicionando el inicio y final de las diferentes fases y la tasa con que progresan los cambios dentro de la planta (Kantolic et al., 2004b). Tiempo hasta floración Respuesta cualitativa Sensibilidad Umbral critico Tiempo hasta floración Velocidad de Desarrollo Fotoperiodo Fotoperíodo Figura 8: a) Respuesta cuantitativa y cualitativa al fotoperiodo en soja. Modificado de Miralles et al., b) Efecto del fotoperiodo sobre el tiempo a floración y sobre la tasa de desarrollo A diferencia de la temperatura que influye durante todo el ciclo del cultivo, la mayoría de los genotipos presentan una corta fase juvenil o preinductiva donde la inducción floral puede ocurrir en cualquier estadio después del desarrollo de la hoja unifoliada (Hicks, 1983). Se puede asumir que a partir de la expansión de las primeras hojas trifoliadas la planta comenzaría a ser sensible al fotoestímulo fotoperiódico, y esta respuesta se prolonga hasta el estado de madurez fisiológica. (Sadras et al., 2009). Por lo tanto el fotoperiodo regula el desarrollo desde V 1 -V 2 hasta R 7. Figura 9. A nivel mundial existen genotipos de soja con un rango muy amplio de sensibilidad fotoperiódica; los que son insensibles al fotoperíodo, los que tienen valores críticos altos adaptados a mayores latitudes que florecen con fotoperíodos muy largos, y los que están adaptados a bajas latitudes que florecen con fotoperíodos más cortos y que poseen alta sensibilidad fotoperiódica. TEMPERATURA FOTOPERIODO Figura 9: Influencia de la temperatura y el fotoperíodo en función de la fase-etapa del cultivo En Argentina se lo divide en los denominados GM menores o bajos (II, III, y IV) que requieren mayor fotoperíodo para la inducción (menos sensibles); y los GM mayores o altos (V, VI, VII, VIII) que se inducen con menor fotoperíodo (más sensibles). Cuanto mayor el GM será mayor su sensibilidad y determina un mayor tiempo a inicio de floración y mayor duración del ciclo para una condición fotoperiódica determinada. Los cambios estacionales también afectan la longitud del día, por lo tanto la FS determina si el cultivo se desarrolla durante días cortos o largos; en las regiones templadas la temperatura y la distribución de las lluvias determinan conjuntamente la época del cultivo.(whigham et al.,1983) Por ejemplo una siembra Ecofisiología y Manejo del Cultivo de soja - Ing Agr Rubén Toledo 7

8 temprana (octubre) en la Región Central de Córdoba el GM VI inicia su floración en promedio a los 70 días, en cambio el GM IV es a los 40 días; si los mismos GM se sembraran tardíamente (diciembre) el GM mayor comienza la floración a los 55 días, en cambio el GM de menor ciclo lo hace a los 35 días. Esta mayor diferencia en la duración de la etapa vegetativa entre el GM mayor y el GM menor habla de la mayor sensibilidad del GM VII ante modificaciones en la FS. (Toledo, 2011). Figura 10. Por lo tanto la duración de la etapa VE-R 1 depende fundamentalmente del fotoperíodo de la latitud del lugar donde se siembra (Pascale et al., 2004). Dado que los cultivares se inducen fotoperiódicamente con diferentes umbrales según el GM al cual pertenecen, en el norte de la región sojera (p ej: en Posadas) se sembrarían cultivares que necesitan menos horas de luz para florecer (GM mayores); en tanto hacia el sur (p ej: en Balcarce) se utilizarían aquellos cultivares con menos requerimientos de horas de luz para inducirse (GM menores). Hay que tener en cuenta que las plantas que florecen anticipadamente debido a la existencia de días cortos, generalmente tienen poco desarrollo en altura de planta y reducida área foliar. El ciclo se acorta es decir que la maduración de estas plantas se adelanta y entonces el RTO en grano es inferior al normal (Hicks, 1983). La inducción floral provoca la transformación de los meristemas vegetativos en meristemas reproductivos y la edad de la planta en que se produce dicha transformación determinara el tamaño final de la planta y por lo tanto su potencial de RTO (Baigorri, 1997a) Las modificaciones en la FS hacen que haya diferencias en la longitud del día y determinan el número de días que transcurren desde VE a R 1 y hasta R 8 (Hicks, 1983). El atraso en la siembra reduce la duración de los ciclos de las variedades, básicamente por el mayor acortamiento del número de días de R 1 a R 8, sin embargo no es solo una disminución de la etapa reproductiva sino también de la etapa vegetativa. Un ejemplo de interacción entre temperatura y fotoperiodo se observa en la Figura 11 donde se registra la respuesta de un genotipo A (línea continua) y un genotipo B (línea discontinua) en dos ambientes con temperaturas controladas (18ºC y 28ºC). Bajo condiciones óptimas (28º) el genotipo A (más sensible) tiene un umbral crítico menor, requiere menos horas de luz para que haya variación en la longitud de días de VE a R 1 con respecto al genotipo B (menos sensible). En condiciones sub óptimas (18ºC) se genera una modificación en la sensibilidad al fotoperiodo, donde el umbral crítico se incrementa, desplazándose hacia más horas de luz, tanto para el genotipo A como para el B, lo que puede ocurrir en el primero es que desaparezca la influencia del fotoperiodo. Esto es observable en FS tempranas con temperaturas media ambientales más frescas, donde además de aumentar el tiempo a floración disminuyen la sensibilidad al fotoperiodo. Por lo tanto la respuesta de la soja a la longitud del día se puede modificar por efecto de la temperatura, y que esta influye significativamente en aquellos GM de menor sensibilidad al fotoperiodo, de modo tal los cultivares de maduración temprana (ciclo corto) responden mas a los cambios en la temperatura y los cultivares de maduración tardía (ciclo largo) responden mas a cambios en el fotoperiodo. Temperaturas por debajo de los 25ºC atrasan la floración independiente de la longitud del día. Con fotoperiodos largos y temperaturas mayores a 32ºC se producen abortos de flores y vainas. (Whigham et al., 1983) Ecofisiología y Manejo del Cultivo de soja - Ing Agr Rubén Toledo 8

9 Duración de VE a R Fotoperíodo (hs) GM VI GM V GM IV GM III Días de VE a R B 28 C A 28 C B 18 C A 18 C Fotoperíodo (hs) Figura 10: Efecto del fotoperíodo (horas de luz) sobre la duración en días de emergencia a floración. Modificado de Kantolic, et al., 2006 Figura 11: Interacción temperatura y fotoperiodo, basado de Cober et al., 2001 En la Figura 12a se observa que la duración de la etapa VE a R 1 tiene una tendencia decreciente a medida que se atrasa la FS; el GM IV sembrado en septiembre registra en promedio 40 días de duración de la etapa, el GM V corto florece a los 51 días y los GM V largo y GM VI a los 67 días promedio. En enero la duración de la etapa es de 30 días para el GM IV, en los GM V corto 36 días y en los GM V largo y GM VI florecen en promedio a los 42 días de emergidos. Esto genera que los GM mayores registraran una diferencia de 25 días promedio entre las FS extremas, en los GM menores estas diferencias fue de solo 10 días, esto es un ejemplo del efecto de la modificación del ambiente, en este caso la FS, sobre la respuesta cuantitativa de cada GM. La duración del ciclo sigue la misma tendencia decreciente que la etapa vegetativa, la pendiente fue más pronunciada en los GM mayores con respecto a los de menor ciclo; donde el GM IV pasa de tener un ciclo de 155 a 109 días según fuera sembrado en setiembre o enero respectivamente; el GM V redujo su ciclo de 178 a 118 días; y el GM VI disminuyó de 188 a 125 días. Figura 12b. Dias de VE a R GM IV corto GM V ind corto GM VI ind Tend GM IV largo Tend GM V ind largo GM IV largo GM V ind largo Tend GM IV corto Tend GM V ind corto Tend GM VI ind sep 14-oct 02-nov 22-nov 14-dic 11-ene FS a Figura 12: Tendencia de duración promedio de a) VE a R1 y de b) VE a R8 promedio de FS (campañas 2002/03 al 2011/12) Campo Escuela, FCA-UNC. (31º19 LS, 64º13 LW) Ciclo GM IV corto GM IV largo GM V ind corto GM V ind largo GM VI ind Tend GM IV corto Tend GM IV largo Tend GM V ind corto Tend GM V ind largo Tend GM VI ind 23-sep 14-oct 02-nov 22-nov 14-dic 11-ene FS b CRECIMIENTO Toda práctica de manejo que genere un cambio ambiental (por ejemplo la época de siembra), tendrá un impacto diferente según el momento de ocurrencia, ya que el cultivo estará en una etapa fenológica diferente de su proceso de generación de estructuras o del RTO (Kantolic, et al., 2004b). El crecimiento comienza con la germinación de la semilla, esto ocurre cuando absorbió el 50-55% de su peso en agua (Baigorri, 1997a), otros autores establecen el 30-40% de su peso (Sadras et al., 2000). La tensión hídrica del suelo no puede ser menor que -6,6 bares para que germine la semilla dentro de los 5-8 días a una temperatura de 25ºC. (Hicks, 1983). Ecofisiología y Manejo del Cultivo de soja - Ing Agr Rubén Toledo 9

10 Luego de la expansión de los cotiledones se produce la aparición del primer par de hojas unifoliadas y opuestas, el resto de las hojas son trifoliadas y alternas, las mismas continúan apareciendo hasta avanzado el estado R 4 ; a nivel embrional la diferenciación de hojas comienza luego de la floración hasta avanzado el estado R 5. La apertura de la primera flor indica el comienzo del estado R 1 y la floración continua hasta el estado R 5. Luego de la fecundación comienza la formación de vainas y puede continuar hasta avanzado R 5. Una vez que las vainas alcanzan el máximo tamaño se inicia el desarrollo de las semillas/granos y continúa hasta R 7. Entre el estado R 5 y R 6 concluye la formación de tallos, hojas, flores y raíces, es el momento que se registra la máxima altura de planta, el mayor número de nudos en tallo principal y lo óptimo sería lograr en esta etapa la máxima área foliar. Figura 13. PERÍODO CRÍTICO R4,5-R5,5 S VE V1 V2... V5 R1 R3 R4 R5 R6 R7 R8 IF CA Diferenciación de hojas * Diferenciación de flores Diferenciación de hojas ** Cambios internos *Hojas diferenciadas en tallo principal **Hojas diferenciadas en embrión Aparición de hojas Fecundación Aparición de flores Aparición de vainas Crecimiento de semillas Figura 13: Esquema del ciclo ontogénico de soja. Cambios morfológicos, estado de los órganos reproductivos más avanzados de los nudos superiores del tallo principal y los periodos aproximados de diferenciación y aparición de órganos. Iniciación floral (IF) y cambio de ápice (CA). Kantolic, et al., 2004a La representación del crecimiento es la típica curva sigmoidea con una primer etapa de crecimiento vegetativo lento (desarrollo del área foliar), luego una etapa de crecimiento lineal acelerado (corresponde a la formación del área foliar, tallo, flores y vainas), una etapa de crecimiento reproductivo lineal que comienza en R 5 con el llenado de granos y culmina con el amarillamiento y caída de hojas. En R 7 el crecimiento reproductivo se produce a menor tasa (etapa final de llenado de granos). Figura 14. Cambios externos La tasa de crecimiento del cultivo (TCC) está estrechamente relacionada a la intercepción de radiación solar (Figura 15a), la que a su vez depende del IAF. La TCC aumenta a medida que aumenta el IAF hasta que alcanza un valor crítico capaz de interceptar el 95% de la radiación solar incidente (Figura 15b), esto se conoce como IAF crítico y se encuentra entre 3,1 y 4,5 (Figura 15c) y depende de la estructura de la planta, que a su vez depende de la FS y el GM; la densidad de siembra y el espaciamiento entre surco son otras variables que influyen sobre la estructura. De modo tal que si el cultivo no logra alcanzar el IAF crítico, la primera consecuencia es su menor eficiencia en la captación de la radiación, esto lleva a una disminución de la TCC por lo tanto el RTO se reduce (Figura 15d). La soja puede alcanzar IAF muy altos, sin embargo la TCC no disminuye. (Baigorri, 1997b) lo que significa que las hojas sombreadas no son parásitas para la planta. (Shibles et al., 1965) Ecofisiología y Manejo del Cultivo de soja - Ing Agr Rubén Toledo 10

11 Semillas Carpelos R4 R7 Tallos Peciolos Peciolos caídos Hojas Hojas caídas R3 TCC RI (%) a TCC (%) IAF b R1 Intercepción de Radiación ,5 soja IAF c NG por planta d TC (g/planta día) Figura 14: Acumulación de materia seca en diferentes partes de la planta durante el ciclo del cultivo. Modificado de Baigorri, 1997a Figura Nº 15: a) Relación entre el % de Radiación Interceptada (RI) y la Tasa de Crecimiento del Cultivo (TCC); b) Relación entre el Índice de Área Foliar (IAF) y el % de TCC; c) Relación entre la % de RI y el IAF y d) Relación entre la TC planta -1 dia -1 y el NG planta -1 En todas las regiones de Argentina la siembra en noviembre permite lograr la máxima altura de planta en la mayoría de los materiales recomendados para cada ambiente, siguiendo un patrón de comportamiento en función del momento de siembra la altura registrada para cada cultivar varía con las condiciones ambientales, principalmente con la disponibilidad hídrica, es decir, mejores condiciones implican más altas campanas de crecimiento (Baigorri, 2002) (Figura 16a); el objetivo será el de elegir adecuadamente el GM en función de la calidad ambiental para así generar un adecuado desarrollo, sin que el cultivo crezca en exceso y se genere vuelco, o que su crecimiento sea insuficiente con una carga de vainas muy próximo al suelo. En la Figura 16b se observa el efecto de la FS sobre la altura final de la planta, donde en general los GM van describiendo la típica campana de crecimiento con valores máximos promedio en noviembre, con una tendencia general de que a medida que se va atrasando la FS la diferencia en la altura máxima lograda entre el GM más bajo (GM IV corto) y el GM más alto (GM VI) se redujo de 49cm (septiembre) a 5cm (enero); así mismo se puede observar el comportamiento diferenciado del GM V corto, con una tendencia decreciente y lineal a medida que se va postergando el momento de siembra. Lo dicho anteriormente se explica en parte porque la luz tiene alta influencia en la morfología de la planta, al modificar el momento de la floración y de la madurez, lo cual resulta en diferencias de alturas, tamaño de vaina, área foliar, vuelco y otras características incluyendo el RTO. Las plantas que florecen temprano debido a la existencia de días cortos, generalmente no desarrollan estructura ni área foliar normal, la altura a menudo alcanza tan solo la mitad cuando el genotipo es sembrado en ambientes inadecuados, esta respuesta es debida principalmente a la floración temprana, las vainas más bajas se forman muy cerca de la superficie del suelo y como consecuencia aumenta la dificultad para la cosecha. (Hicks, 1983) Esta característica se observa en la Figura 16b y es más propia de los GM menores sembrados en fechas extremas. Ecofisiología y Manejo del Cultivo de soja - Ing Agr Rubén Toledo 11

12 ALTURA (cm) SET Baja Calidad ambiental Alta Calidad ambiental Intermedia calidad ambiental OCT. NOV. DIC. ENE. FEB FECHA DE SIEMBRA b GM IV corto GM IV largo 40 GM V ind corto GM VI ind GM V ind largo Tend GM IV corto 35 Tend GM IV largo Tend GM V ind corto 30 Tend GM V ind largo Tend GM VI ind 23-sep 14-oct 02-nov 22-nov 14-dic 11-ene FS Figura 16: a) Patrón de altura según FS, Baigorri b) Tendencia de altura (cm) promedio según FS (campañas 2002/03 al 2011/12) Campo Escuela, FCA-UNC. (31º19 LS, 64º13 LW) RENDIMIENTO El RTO depende directamente de la interacción existente entre el genotipo y el ambiente. a Altura (cm) Para obtener un RTO ACTUAL o real, existen medidas para proteger la estructura del cultivo a través de los Factores Reductores, que favorecen el normal crecimiento del cultivo. Lo segundo es reducir la brecha con el RTO LOGRABLE o factible y esto se logrará con un uso adecuado y eficiente de los Factores Limitantes; la diferencia entre el último RTO mencionado y el RTO POTENCIAL dependerá de los Factores Definidores o determinantes y que dependerá del total control de los factores antes mencionados y uso eficiente de los recursos, es decir que el RTO POTENCIAL es aquel que puede ser logrado cuando se maximiza los recursos de un ambiente, minimizando las limitaciones de agua o nutrientes que pudieran presentarse, y disminuyendo la incidencia de plagas, enfermedades, malezas, vuelco, etc. El RTO POTENCIAL no es estático ni atemporal, variando en el espacio (latitud, longitud y altitud, propias de un lugar de cultivo, con determinados valores promedio de radiación y temperatura) y en el tiempo (nuevos cultivares rinden más en función del progreso genético). (Santos, 2011). Figura 17. POTENCIAL Factores Definidores Radiación Temperatura Genotipo FACTIBLE Factores Limitantes Agua Nutrientes Medidas para incrementar el rendimiento ACTUAL Medidas para proteger el rendimiento Factores Reductores Malezas Enfermedades Insectos Etc Nivel de Rendimiento Figura 17: Esquema de RTO potencial, lograble y real en función a factores reductores, limitantes y definidores. Modificado de Santos, 2011 Del total de recursos que se incorporan al sistema, una parte se destina a órganos vegetativos (raíces, tallos y hojas) y sólo una proporción de la biomasa, representada por el índice de cosecha (IC), es lo que finalmente compone el RTO. Estos conceptos se resumen en un modelo simple que describe la relación entre generación del RTO y la captura y uso de recursos por parte del cultivo: RTO = Rinc x ei x ec x IC Ecofisiología y Manejo del Cultivo de soja - Ing Agr Rubén Toledo 12

13 Donde Rinc es la radiación incidente o disponible, ei es la eficiencia de intercepción de la radiación fotosintéticamente activa y está condicionada por el IAF; ec es la eficiencia de conversión y representa la capacidad de la planta de producir biomasa por cada unidad de radiación fotosintéticamente activa interceptada. Ambas eficiencias, principalmente ei, está directamente ligada a la disponibilidad de agua y nutrientes, por lo tanto las prácticas de manejo contribuyen principalmente al aumento de la cantidad de recursos disponibles para las plantas. (Kantolic et al., 2004b). Los dos aspectos principales del RTO son el potencial y la estabilidad. El potencial de RTO es un atributo genético condicionado fuertemente por el ambiente, donde los GM menores tendrían mayor potencial de RTO que los GM mayores pero a su vez exigen mejores condiciones ambientales durante el período crítico. La estabilidad del RTO en cambio está asociada en forma directa al largo de ciclo, por lo tanto los GM mayores que tienen mayor duración de ciclo, presentan mayor estabilidad. (Baigorri, 1997c) Al ser el RTO un atributo complejo se lo puede subdividir en variables más simples de comprender: el número de granos por unidad de superficie y el peso de los granos; si bien existen compensaciones entre estos componentes, guardan cierta independencia entre sí, que permite suponer que un aumento en cualquiera de los dos puede producir un aumento en el RTO. Sin embargo en un rango amplio de condiciones agronómicas el número de granos es el componente que mejor explica las variaciones en la productividad del cultivo. (Kantolic et al., 2004a) En función de los resultados obtenidos se observa que la variación del principal componente generó una mayor respuesta en el RTO, donde la variación productiva estaría explicado el 73% de las veces por la modificación del número de granos, y el 40% de la modificación del RTO lo explica el incremento del peso de 1000 granos (Figura 18a y b) Según el momento de ocurrencia de un estrés será el componente de RTO más afectado; si ocurriere durante R 3 -R 6 afecta significativamente la cantidad de granos, y si fuere entre R 6 - R 6,5 influye principalmente la acumulación de materia seca en los granos. (Vega, 2006). Rendimiento (kg ha -1 ) y = 1,5098x + 48,99 R² = 0, Numero de granos m 2 a b Rendimiento (kg ha -1 ) ab y = 26,615x - 526,69 R² = 0, Peso de 1000 granos (g) Figura 18: a) Relación Peso de de 1000 granos con el RTO y b) Relación Numero de granos con el RTO, promedio de campañas 2002/03 al 2011/12 Campo Escuela, FCA-UNC. (31º19 LS, 64º13 LW) El RTO se relaciona con el momento de siembra dependiendo del cultivar y el ambiente. En condiciones hídricas no limitantes es posible incrementar el RTO en forma lineal adelantando las siembras hasta en la fecha que ocurran heladas tardías, estas dependen de factores propios de cada ambiente (latitud y altitud), y otros parámetros variables entre campañas (régimen térmico e hídrico) (Baigorri, 2004). Particularmente para la región centro-norte de Córdoba pueden observarse dos comportamientos característicos, a) la de los GM menores representados por el GM IV y b) la de los GM mayores representados por el GM V y el GM VI. A partir de septiembre el GM IV incrementa su respuesta productiva hasta llegar a un máximo cuando es sembrado en noviembre para luego disminuir, siendo el 22/11 donde registra el mayor promedio para el GM IV corto (3721kg ha -1 ), y el 02/11 para el GM IV largo (3794kg ha -1 ). A partir de Ecofisiología y Manejo del Cultivo de soja - Ing Agr Rubén Toledo 13

14 una FS promedio del 12/11 el GM IV corto y largo pierden 32kg ha -1 dia -1 y 28 kg ha -1 dia -1 de atraso en la FS respectivamente. Figura19a. Existirían dos épocas donde podría obtenerse máximos RTO, una muy temprana (septiembre) y prácticamente descartada en nuestro ambiente por la baja disponibilidad hídrica, pero interesante en cuanto a comportamiento productivo de los GM mayores, tanto del GM V corto (3530kg ha -1 ), del GM V largo (3777kg ha -1 ) y del GM VI de HC indeterminado (3796kg ha -1 ) con una perfomance superior. Este último a diferencia de los otros GM mayores, tuvo una marcada tendencia decreciente con una pérdida de 14 kg ha -1 dia -1 de atraso en la siembra; el promedio de reducción de RTO del GM V fue de 17Kg ha -1 dia -1. La segunda FS destacable es fines de noviembre, donde se obtuvieron altos registros e inclusive superiores a lo obtenido en septiembre, donde el GM V corto (4124kg ha -1 ) se destaca e inclusive supera al GM IV largo. En las FS tardías se reducen significativamente los RTO, sobre todo en los GM V, siendo superados por el GM VI de HC indeterminado en la FS extrema tardía. Figura 19b. Rendimiento (kg ha -1 ) GM IV corto GM IV largo Tend GM IV corto Tend GM IV largo R² = 0,9963 R² = 0, sep 14-oct 02-nov 22-nov 14-dic 11-ene FS a R² = 0,9608 R² = 0,9834 R² = 0, GM V ind corto 2500 GM V ind largo 2250 GM VI ind 2000 Tend GM V corto Tend GM V largo 1750 Tend GM VI ind sep 14-oct 02-nov 22-nov 14-dic 11-ene FS Figura 19: a) Rendimiento y Tendencia de GM IV corto (línea discontinua) y GM IV largo (línea continua) y b) Rendimiento y Tendencia de GM V corto (línea discontinua), GM V largo (línea continua) y GM VI indeterminado (línea de puntos) según FS (campañas 2002/03 al 2011/12) Campo Escuela, FCA-UNC. (31º19 LS, 64º13 LW) En función de las tendencias observadas según GM y FS, se definen 3 ambientes productivos para la región centro-norte de Córdoba Figura 20a: Rendimiento (kg ha -1 ) b Un 1 er ambiente de mayor calidad (entre la 2 da quincena de octubre y la 2 da quincena de noviembre) donde el GM IV sería el de mejor perfomance, y hacia fines de noviembre con un mejor comportamiento del GM V corto. Un 2 do ambiente de calidad intermedia (FS extratempranas de septiembre y 1 er quincena de octubre) que prácticamente no seria aprovechable por la marcada deficiencia hídrica, y por la prioridad de la siembra del cultivo de maíz con respecto a la soja, sin embargo es una época donde los GM mayores de HC indeterminado obtendrían altas productividades. Un 3 er ambiente de menor calidad (a partir de la 1 er quincena de diciembre), y que como viene ocurriendo en las últimas campañas, el grueso de la siembra del cultivo ocurrió en esta época del año; donde se reduciría notoriamente la respuesta de los diferentes GM, con un mayor impacto en los GM menores. Es un ambiente que podría ser aprovechado por el GM V corto, y en fechas más tardías el GM V largo. Una opción para la siembra de enero sería el GM VI de HC indeterminado. En la Figura 20b se muestra la distribución de los RTO según la interacción genotipo (GM) y ambiente (FS). El promedio obtenido de las 10 campañas de los RTO alcanzables registró un mínimo de 275kg ha -1 a un máximo de 7400kg ha ha -1. Los percentiles 10 y 90 fueron 1700 y 4900 kg ha -1 respectivamente, es decir que un 90 % de los RTO que se obtuvieron fueron mayores a 17 qq ha -1, el 50% de las veces se registraron valores superiores a 31 qq ha -1 y el 10% de los RTO fueron superiores a 49 qq ha -1. Visto de otra forma en 9 años, la zona Central de Córdoba, es un ambiente que por un lado permitiría obtener RTO superiores a 17 Ecofisiología y Manejo del Cultivo de soja - Ing Agr Rubén Toledo 14

15 qq ha -1, y por el otro, solo en un año lograrían RTO superiores a 49qq ha -1 ; estos resultados muestran el amplio impacto que pueden tener sobre el RTO de la región, el efecto de la FS y el GM en combinación con la variabilidad ambiental interanual. (Toledo et al, 2011) 2 do Ambiente 1 er Ambiente 3 er Ambiente a Figura 20: a) Tendencia de promedio ambiental de rendimiento y b) Distribución empírica de rendimientos anuales alcanzables considerando el conjunto de datos a través de GM según FS (campañas 2002/03 al 2011/12) Campo Escuela, FCA- UNC. (31º19 LS, 64º13 LW) Distribución empírica 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0, Rendimiento (kg ha -1 ) b MANEJO DEL CULTIVO El principal objetivo de manejo es lograr un adecuado establecimiento del cultivo que permitirá maximizar el crecimiento durante el periodo crítico, de modo tal que se alcance el IAF critico en un momento de alta exigencia del cultivo como para así utilizar eficientemente los recursos disponibles. La secuencia de prácticas de manejo más adecuadas en función de su orden de importancia son: 1. Caracterización del ambiente de producción. 2. Adecuada combinación de la FS y GM. 3. Elección del cultivar (HC, Sanidad, respuesta a la FS, potencial de RTO). 4. Distribución espacial. (espaciamiento y densidad) 1. Caracterización del ambiente de producción. El ambiente de producción define como crecerá y se desarrollará el cultivo, condicionando cuál GM es el más adaptado en la búsqueda de mayores productividades; y se debe tener presente: Características abióticas: a) Agua (régimen de precipitaciones, agua inicial, napa freática (manejo del agua) b) Temperatura c) Radiación d) Edáficas (serie, capacidad de uso) e) Capacidad de almacenamiento del suelo f) Capacidad exploratoria de raíces g) Características químicas AGUA En este punto se verán algunos aspectos que hacen al manejo eficiente del agua. La evapotranspiración de los cultivos (ETC) es la suma de la evaporación desde el suelo y la transpiración desde las plantas (cuando no hay deficiencias de agua). La evapotranspiración real (ETR) es la cantidad de agua evapotranspirada por el cultivo en las condiciones ambientales en que se desarrolla; en condiciones de estrés la ETR es siempre menor a la ETC. La ETC se calcula como el producto de la evapotranspiración Ecofisiología y Manejo del Cultivo de soja - Ing Agr Rubén Toledo 15

16 potencial (ETP) y el coeficiente de cultivo (Kc), dicho producto permite cuantificar el requerimiento de agua del cultivo. (Della Maggiora et al., 2000). La ETP generalmente se la calcula incorporando distintos datos climáticos. El método de Penman permite estimarla, ya que es un método semiempírico que en general presenta buen comportamiento para distintas regiones climáticas, y combina los principales factores que gobiernan la pérdida de agua, como la radiación solar, la temperatura, la humedad del aire y la velocidad del viento. (Della Maggiora et al., 2000) El Kc varía en función del estado de desarrollo del cultivo y altamente dependiente de su cobertura. Por esto habrá varios valores de Kc durante su ciclo evolutivo (Andreani, 1997) Figura mm/d Figura 21: Variación del Kc durante el ciclo del cultivo de soja, Andriani V C R DDE Figura 22: Consumo de agua (mm) del cultivo La eficiencia de uso del agua (EUA) es la relación entre la biomasa o la producción de granos (kg ha -1 ) y el consumo de agua en milímetros (mm) necesarios para dicha producción. En el caso de la soja se registran valores entre 5-6kg ha -1 mm -1 y 11kg ha -1 mm -1 (Della Maggiora et al., 2000), tomándose una EUA promedio de 8 kg ha -1 mm -1. El consumo va variando de un mínimo en las primeras etapas de desarrollo (promedio de 1mm dia -1 ), incrementándose a mayor velocidad a partir de R 1 y llegando a un máximo en R 5 (promedio de 8mm dia -1 ), para luego reducirse hacia la madurez del cultivo. Figura 22. El consumo de agua del cultivo va a depender de: 1. la demanda atmosférica: a mayor demanda atmosférica la planta evapotranspira mayor cantidad de agua, hasta un límite fijado por el potencial agua de sus hojas, y depende de: la radiación incidente, la temperatura, la humedad relativa del aire y del viento. 2. la duración del ciclo del cultivo: mayor largo del ciclo del cultivar, mayor es la cantidad de agua consumida, esta longitud depende de la FS y el GM utilizado. 3. el área foliar desarrollada: Casi toda el agua transpirada pasa a través de estomas ubicados en la superficie de las hojas. De manera que a medida que aumenta el área foliar aumenta linealmente el consumo de agua del cultivo. En condiciones de secano es muy frecuente que las necesidades de agua del cultivo no sean satisfechas, en estas condiciones la disponibilidad de agua va a depender de: 1. las precipitaciones: Las mismas varían en intensidad y distribución de campaña en campaña y de localidad en localidad. Desde el punto de vista agrícola, la precipitación total que llega a la superficie del suelo se divide en dos componentes: a. La precipitación efectiva: agua que infiltra y llega a la zona radical del cultivo. b. La precipitación escurrida: agua que no ingresa al sistema y escurre sobre la superficie, esta última es un proceso denominado escurrimiento superficial y que aumentará cuando mayor sea: i. La intensidad de la lluvia ii. La pendiente del suelo iii. La humedad del horizonte superficial iv. La falta de cobertura en la superficie del suelo Ecofisiología y Manejo del Cultivo de soja - Ing Agr Rubén Toledo 16

17 2. la exploración de raíces: la máxima profundidad de las raíces es lograda aproximadamente en el estado R 5, y dicha capacidad exploratoria depende de: a. La densidad del suelo. b. El estado nutricional del cultivo. c. El largo de ciclo de la variedad. La profundidad efectiva de las raíces en Manfredi (Córdoba) medidas sobre un suelo Haplustol éntico en R 4, dio que para el GM III las raíces profundizaron 1,3 mts, el GM V 1,9 mts y el GM VII registró un máximo de 2,3 mts de profundidad (Dardanelli, 1997). Como se observa en la Figura 23 en general puede establecerse que la planta de soja tiene la capacidad de explorar próximo a los 2 mts de profundidad, con un patrón de desarrollo del sistema radical que va evolucionando a lo largo del ciclo del cultivo y que junto con el desarrollo de la parte aérea llega a su máxima expresión alrededor de R 5, y cuanto mayor es el GM será mayor su capacidad para desarrollar estructura aérea y raíces. Figura 23: Patrón de crecimiento de raíces y parte aerea de un cultivo de soja, Andriani la capacidad de almacenaje de agua: directamente relacionada con la textura y porosidad del suelo, en el área sojera núcleo predominan los suelos franco-limosos, que son los de mayor capacidad de retención. (Andriani, 1997). Existen tres subperíodos con respuesta diferenciada según el momento de ocurrencia del estrés: a. De VE a R1: En este período un estrés hídrico de mediana intensidad (40-50% de agua útil) no afectaría el RTO pero si influye sobre la altura de planta y el área foliar; mayor intensidad de estrés (20-40% de agua útil) puede ocasionar reducciones del 10% del RTO. (Andreani, 2006). b. De R1 a R5: Este período es más susceptible a la etapa anterior, donde puede reducirse un 20% o más del RTO, provocado por el aborto de flores y vainas siendo en parte compensado con el peso de los granos si cesa la deficiencia hídrica luego de R 5. Sería correcto establecer un nivel del 50% de agua útil en el suelo como límite del agua almacenada. (Andreani, 2006) c. De R5-R7: Es el período más crítico del cultivo, ya que el estrés provoca reducciones simultáneas del número de vainas, del número de granos por vainas y del peso de los granos, sin que haya probabilidad de compensación. Pueden producir pérdidas de RTO muy importantes (40% o más); lo aconsejable sería mantener un valor superior al 60% de agua útil en el suelo, durante este período. (Andreani, 2006) ZONAS DE PRODUCCION En la Figura 24a se presentan las zonas con limitaciones productivas para el cultivo de soja donde la Zona I presenta menores registros de precipitaciones y de alto estrés hídrico; la Zona II con suelos arcillosos (Vertisoles); la Zona III con predominio de suelos arenosos; la Zona IV con anegamientos y napas altas y la Zona V con presencia de toscas. En Argentina en función del período libre de heladas el área productiva de soja se divide en tres zonas (Figura 24b): Ecofisiología y Manejo del Cultivo de soja - Ing Agr Rubén Toledo 17

18 a) Región Norte (al norte de los 30º LS): con suelos franco arenosos y limosos hacia el oeste y arcillosos hacia el este. En esta región puede sembrarse en un amplio rango de meses, utilizándose cultivares de GM IV-V hasta el GM VIII. b) Región Pampeana Norte (entre los 30 y 36º LS): con suelos arenosos a franco arenosos hacia el oeste, y arcillosos hacia el este. Se siembran materiales de GM IV al GM VI siendo posible utilizar cultivares de ciclo largo de GM III hacia el sur y cultivares de GM VIII hacia el norte de la región. c) Región Pampeana Sur (al sur de los 36º de LS): con suelos arenosos al oeste y francos hacia el este, donde ambos pueden presentar tosca. Es la región más limitada en cuanto a combinación de GM y FS sembrándose cultivares de GM II al IV. I II FS: AGO - FEB GM: IV VIII I REGION NORTE 30 b III FS: SET - ENE GM: III VI II REGION PAMPEANA NORTE IV 36 V a FS: OCT - DIC GM: II IV III REGION PAMPEANA SUR Figura 24: a) Zonas con limitaciones productivas, Baigorri, 2002; b) Grandes ambientes de producción de soja, fechas de siembra (FS) y GM factibles de ser utilizados Características bióticas: a) Plagas: Figura nº 25 Que están relacionados al suelo Gusanos blancos (Diloboderus abderus) Bicho bolita (Armadillidium vulgare) Siete de oro (larva) (Astylus atromaculatus) Grillo subterraneo (Anurogryllus muticus) Nematodos: Nematodo del quiste (Heterodera glycines) Nematodo de la agalla (Meloydogine incognita y M. javanica). Gusano alambre (Conoderus sp, Agriotes sp). Chinche subterránea (Scaptocoris castanea). Que afectan la emergencia del cultivo Paloma (Zenaida auriculata). Liebre (Lepus europeus). Orugas cortadoras: Oruga áspera (Agrotis malefida). Oruga grasienta (Agrotis ipsilon). Oruga variada (Peridroma saucia). Oruga parda (Porosagrotis gypaetina). Ecofisiología y Manejo del Cultivo de soja - Ing Agr Rubén Toledo 18

19 Orugasdefoliadoras Siembra Emergencia Etapa Vegetativa Floración Formación vainas Llenado de granos Cosecha PalomasLiebres Orugacortadoras Barrenadordebrote Chinchedelaalfalfa Chincheverde Figura 25: Plagas y momentos de ocurrencia durante el ciclo del cultivo Que afectan los foliolos Oruga medidora (Rachiplusia nu). Oruga de las leguminosas (Anticarsia gemmatalis). Oruga militar tardía (Spodoptera frugiperda). Oruguita de la verdolaga (Loxostege bifidalis). Oruga falsa medidora (Pseudoplusia includens). Gata peluda norteamericana (Spilosoma virginica). Trips (Caliothrips phaseolis). Arañuela (Tetranychus urticae). Mosca blanca (Bemicia tabaci) Umbral de daño Existe un umbral general de 10 orugas m -1 lineal que define el límite para el control y que según la especie determinará el momento y tipo de tratamiento (Igarzabal et al., 2009) Estudios realizados en EE.UU. indican que defoliaciones de 1/3 del área foliar en estado vegetativo o en pleno R 2 no provocaría reducciones significativas en el RTO. Defoliaciones mayores a partir de R 2 hasta R 4 son los que generaría caídas marcadas en la producción, y a partir de R 6 la tolerancia vuelve a incrementarse. (Aragón, et al., 1997) Para el monitoreo de los daños de defoliadoras se recomienda tener presente un umbral de daños según el momento, las condiciones ambientales y el GM. (Tabla 1). A su vez también es recomendable utilizar un patrón de determinación del grado de defoliación del lote. (Figura 26). Se debe tomar al azar 5 folíolos del tercio superior, 5 del tercio medio y 5 del inferior, promediando así la defoliación del lote. El valor resultante de la medición siempre será inferior y mucho más real al estimado visualmente en forma directa, ya que esta última tiende a magnificar la verdadera defoliación. (Iannone, 2011). Tabla 1: Umbrales de manejo (espaciamiento a 0,35m) (Iannone, 2011) Periodo Condiciones Grupos Umbrales 20 % de Defoliación Buenas condiciones III y IV y (adecuado 5 o más orugas/m > 1,5cm desarrollo) 30 % de Defoliación V y VI y VEGETATIVO 5 o más orugas/m > 1,5cm 10 % de Defoliación Estrés hídrico III y IV y (limitado más de 2 orugas/m > 1,5cm desarrollo) 15 % de Defoliación V y VI y más de 2 orugas/m > 1,5cm 8 10 % de Defoliación Desde R3 III y IV y REPRODUCTIVO hasta R5 5 orugas/m > de 1,5 cm (inclusive) % de Defoliación V y VI y 5 orugas/m > de 1,5 cm Figura nº 26: Patrón de defoliación Ecofisiología y Manejo del Cultivo de soja - Ing Agr Rubén Toledo 19

20 Que afectan puntos de crecimiento Barrenador del brote (Epinotia aporema) Que afectan la etapa reproductiva Chinches Dentro del complejo de chinches en nuestro país se destacan: Chinche verde (Nezara viridula) Chinche de la alfalfa (Piezodorus guildinii) También atacan al cultivo con menor incidencia Chinche marrón (Dichelops furcatus) Alquiche chico (Edessa meditabunda) A modo de resumen se detallan los niveles de decisión (NDE) tanto para chinche verde como para chinche de la alfalfa con espaciamiento de entresurcos de 0,52m. Tabla 2 Tabla 2: NDE para chinche verde y chinche de la alfalfa con EES de 0,52m (Iannone, 2006) PLAGA NDE SEGUN ESTADOS REPRODUCTIVOS DE SOJA R3-R4 Formación de vainas R5 Formación de granos R6-7 (1) Después grano lleno Chinche verde N. viridula 0,6 0,7 / m 1,5 / m 5,5 / m Chinche de la alfalfa P. guildinii 0,4 0,5 / m 0,7 / m 3 / m (1) Los umbrales correspondientes al estado R5 continuarán siendo los mismos en R6-7, estado a partir de grano lleno, en el caso de soja para semilla. b) Enfermedades: (Figura 27) Las enfermedades del cultivo de soja pueden constituirse en importantes factores limitantes de producción, dentro de la diversidad de enfermedades se destacan las denominadas Enfermedades de Fin de Ciclo (EFC) que aumentan su intensidad después del estadio de desarrollo R 3-4 y que pueden causar pérdidas de RTO del 8-10% con un máximo de hasta 30%. Con la senescencia de la planta, los mecanismos naturales de resistencia se vuelven menos activos y consecuentemente junto con las condiciones lluviosas y húmedas de ese período aumenta la manifestación de este complejo de enfermedades, además la mayoría afectan la calidad de la semilla cosechada. (Carmona et al., 2004). Siembra Emergencia Etapa Vegetativa Floración Formación vainas Llenado de granos Cosecha Podredumbre de la raiz y de la base del tallo Podredumbre húmeda de tallo Cancro del tallo Complejo de Enfermedades de Fin de Ciclo Muerte súbita Figura 27: Enfermedades y momentos de ocurrencia durante el ciclo del cultivo EFC causadas por patógenos necrotóficos Mancha marrón (Septoria glycines) Tizón de la hoja (Cercospora kikuchii) Mancha ojo de rana (Cercospora sojina) Antracnosis (Colletotrichum truncatum) Mancha anillada (Corynespora cassiicola) Ecofisiología y Manejo del Cultivo de soja - Ing Agr Rubén Toledo 20