La soja es un cultivo anual que requiere muchos nutrientes. Para que el cultivo los utilice de manera eficiente, deben estar presentes en el suelo en cantidades suficientes y en proporciones equilibradas (VENDRUSCOLO; RAIMUNDO; SCHONINGER, 2020). Una baja concentración o un desequilibrio pueden provocar una absorción deficiente (SFREDO, 2008).

Debido a la baja cantidad que requieren las plantas, los micronutrientes suelen quedar relegados a un segundo plano en las investigaciones sobre fertilización. Sin embargo, con el aumento de la productividad de los cultivos, las reservas de estos nutrientes en el suelo se han agotado, lo que hace necesaria su aplicación para evitar afectar el potencial productivo (SFREDO, 2008).

El manganeso (Mn) tiene baja movilidad en el floema, y su deficiencia se manifiesta inicialmente en las hojas más jóvenes. A nivel metabólico, la deficiencia de Mn daña los cloroplastos, afectando la fotólisis del agua en el fotosistema II, que proporciona los electrones necesarios para la fotosíntesis (FERNANDO; LYNCH, 2015).

El manganeso se absorbe como Mn.⁺² y transportado a través del xilema a las partes aéreas (POTRICH; JARDINI, 2018). La acumulación ocurre particularmente en las células periféricas de la hoja y el pecíolo (MARENCO; LOPES, 2007). Actúa como un activador de 35 enzimas diferentes, controlando todo desde la biosíntesis de aminoácidos aromáticos hasta la formación de productos secundarios (HEENAN; CAMPBELL, 1980). La deficiencia de Mn disminuye la elongación celular y puede reducir el crecimiento de la raíz, lo que indica inhibición del metabolismo de lípidos o ácido giberélico. Los síntomas de deficiencia en la planta son clorosis intervenal pronunciada y bandas verdes entre las venas secundarias que se asemejan a una "espina de pescado" (VIEGÁS et al., 1992).

En los sistemas naturales, el Mn está presente en minerales en forma de óxidos de Mn, a menudo mezclados con óxidos de hierro (Fe). Su disponibilidad en el suelo está determinada por varios factores, como el pH, el potencial redox, la naturaleza y concentración de cationes y aniones, la composición mineralógica del suelo, el contenido de materia orgánica y los microorganismos (FAGERIA, 2009). En las plantas, el Mn desempeña un papel importante en la constitución de enzimas, participa indirectamente en la formación de clorofila y actúa en la activación de diversas reacciones metabólicas relacionadas con la fotosíntesis. El síntoma característico de la deficiencia de Mn es la clorosis intervenal de las hojas, con las nervaduras permaneciendo de color verde oscuro (Figura 1) (HANSEL; OLIVEIRA, 2016).

Figura 1. Síntomas de deficiencia de manganeso en la soja.

La disponibilidad de manganeso (Mn) aumenta cuando disminuye el pH del suelo, y los síntomas de toxicidad por Mn se observan comúnmente en suelos con un pH inferior a 5,5. Por el contrario, a medida que el pH supera 6,0, se produce una reducción progresiva de la disponibilidad de Mn en el suelo, lo que provoca una deficiencia de este nutriente en las plantas. Se ha identificado que el manejo inadecuado de nutrientes y enmiendas del suelo es el principal factor desencadenante de la deficiencia de Mn (HANSEL; OLIVEIRA, 2016).

El material genético utilizado por el agricultor también puede influir en la tolerancia del cultivo a la deficiencia de Mn. Estudios realizados en condiciones de baja disponibilidad de Mn en el suelo han mostrado comportamientos diferentes entre diversas variedades de soja. Para la misma concentración de Mn en la parte aérea, las variedades mostraron comportamientos diferentes con respecto a los síntomas de deficiencia de Mn y la producción de materia seca (OLIVEIRA et al., 1997). Por otro lado, las variedades consideradas sensibles, pero que tenían una mayor asignación de Mn en el tejido foliar, mostraron menor sensibilidad a la deficiencia de este elemento (HANSEL; OLIVEIRA, 2016).

La productividad de los cultivos es resultado de factores ambientales (luz, fotoperiodo, agua, temperatura), genéticos (potencial productivo del propio cultivo, adaptabilidad), de manejo (malezas, plagas, enfermedades y fertilidad del suelo) y bioquímicos y fisiológicos (metabolismo primario y secundario, metabolismo antioxidante) (SOARES, 2016). Para alcanzar altos niveles de producción, se realizan investigaciones para maximizar la productividad, incluso en condiciones edafoclimáticas desfavorables. De esta manera, mediante prácticas de manejo, es posible mejorar las características fisiológicas, bioquímicas y morfológicas del cultivo (SANTOS et al., 2020).

En este contexto, es necesario un equilibrio de macro y micronutrientes, ya que pueden actuar directa o indirectamente en el suministro de energía para el metabolismo de las plantas (HERNANDES, 2009). Los micronutrientes se requieren en cantidades menores, pero son esenciales, como informaron Dechen y Nachtigall (2006), demostrando que el manganeso es esencial para el crecimiento y desarrollo de las plantas. Este nutriente actúa como cofactor para varias enzimas vinculadas al metabolismo secundario (BURNELL, 1988). Según Graham (1983) y Malavolta (2006), se encuentran bajas concentraciones de algunos aminoácidos en tejidos deficientes en Mn.

Disponibilidad y absorción de manganeso

La disponibilidad de Mn en los suelos está influenciada por varios factores, incluido el pH del suelo (SÃO JOÃO, 2006). MASCAGNI JÚNIOR y COX (1985) encontraron que a un pH (agua) superior a 6,2, aumentaban los problemas de deficiencia de Mn en la soja. En Brasil, NOVAIS et al. (1989) detectaron síntomas de deficiencia cuando el pH del suelo (agua) era superior a 6,5. De manera similar, TANAKA et al. (1992), en un estudio sobre la deficiencia de Mn en la soja inducida por exceso de cal, observaron síntomas cuando el pH (CaCl₂) era superior a 6,5.₂) fue superior a 5,9.

Otros factores que afectan la disponibilidad de Mn son la textura del suelo y el contenido de materia orgánica (SÃO JOÃO, 2006). ABREU et al. (1994) observaron que en suelos arcillosos se necesitan mayores contenidos de Mn que en suelos arenosos para obtener la misma concentración del elemento en la planta, porque el Mn puede retenerse en grupos funcionales en las superficies de las arcillas y los compuestos orgánicos.

Las plantas absorben el manganeso predominantemente como Mn.⁺², una forma que exhibe propiedades químicas similares a las de los metales ferrosos alcalinos, como el Ca⁺² y Mg⁺², y metales pesados, como Fe y Zn, y estos cationes pueden inhibir su absorción y transporte en las plantas (MALAVOLTA et al., 1997).

La concentración de Mn en los tejidos vegetales para el crecimiento suele oscilar entre 50 y 100 mg kg⁻¹.^-1 en materia seca (PINTO, 2012). Según Tanaka et al. (1992), existe una correlación positiva entre el contenido de Mn en las hojas de soja y la productividad del grano.

Moreira et al. (2003), al estudiar la influencia del magnesio en la absorción de manganeso, observaron que, a medida que aumentaba la concentración de Mg en el suelo, disminuía la absorción de Mn por las raíces separadas. Este resultado evidencia la interacción entre ambos nutrientes, con una mayor presencia de Mg en la solución que inhibe la absorción de Mn.

El Mn disponible en el suelo depende principalmente del material parental y de algunos factores como el pH, la materia orgánica y la textura del suelo (VALADARES; CAMARGO, 1983).

El efecto del encalado sobre la disponibilidad de Mn se debe principalmente al aumento de los sitios de adsorción en el suelo como resultado de la existencia de cargas dependientes del pH, como lo describe Alloway (1990), y, en consecuencia, a la densidad de cargas negativas presentes en la superficie de los coloides.

Varios estudios han demostrado que la fracción más soluble (intercambiable) es la forma más importante de Mn disponible en el suelo para las plantas o solubilizada por soluciones de extracción (SHUMAN, 1986; SIMS, 1986).

Borges y Coutinho (2004), en un estudio sobre el fraccionamiento de metales después de la aplicación de biosólidos a dos suelos, encontraron que la mayoría de los metales se encontraban en las fracciones con enlaces más estables (unidos a óxidos y residuos).

Nascimento et al. (2002), al estudiar la influencia de la cal y las dosis de manganeso en la desorción, extracción química y fraccionamiento de este elemento en muestras de Oxisol, encontraron niveles relativamente altos en las fracciones consideradas disponibles, con 13 % en forma intercambiable y 11 % en formas unidas a materia orgánica, lo que indica la baja afinidad del Mn por los sitios de adsorción más específicos en el suelo (HARTER, 1991; McBRIDE, 1994). Esto puede explicarse por el hecho de que, independientemente de la reacción del suelo, la fracción intercambiable y la materia orgánica predominan en la retención del elemento (PINTO, 2012).

Nachtigall et al. (2009) concluyeron que los niveles de Mn, únicamente en la fracción intercambiable, se vieron afectados por las variaciones en los niveles de materia orgánica del suelo y aumentaron linealmente con el incremento de las dosis de estiércol de pollo añadido. La mayor proporción de Mn se asoció con la fracción orgánica (35%) y la fracción residual (30%), principalmente a valores de pH más elevados.

Mann et al. (2001), al investigar el efecto de la fertilización con manganeso mediante aplicación al suelo y a las hojas, encontraron que la aplicación de manganeso en sus diferentes formas (momento y lugar, suelo/hoja) proporcionó aumentos significativos en la producción de grano de soja y en los niveles foliares del elemento en macetas.

Mann et al. (2001) concluyeron que las aplicaciones foliares de Mn a 450 y 600 g ha⁻¹ fueron efectivas.^-1, Los tres momentos de aplicación (V4, V8 y V10, con cuatro, ocho y diez hojas trifoliadas con folíolos desplegados, respectivamente) fueron los responsables de los mayores rendimientos obtenidos y se consideraron más eficientes que las aplicaciones al suelo.

¿Qué relación existe entre la deficiencia de manganeso y el glifosato?

Con la introducción de la soja Roundup Ready® (RR) y el mayor uso del herbicida glifosato, surgieron interrogantes sobre el problema de la deficiencia de Mn inducida por glifosato en la soja (Figura 2). La característica quelante del glifosato puede promover la inmovilización de nutrientes, como Fe y Mn, en la soja transgénica resistente a este herbicida, induciendo deficiencia de Mn en el cultivo (HANSEL; OLIVEIRA, 2016).

Figura 2. Deficiencia de manganeso inducida por la aplicación de glifosato en soja RR.

Algunos autores han informado que el gen de resistencia al glifosato añadido a la soja puede haber alterado algún proceso fisiológico en la planta, retrasando la absorción y translocación de manganeso, lo que requiere una fertilización suplementaria con manganeso para eliminar una posible deficiencia y comprometer la productividad (GORDON, 2007). Otros, sin embargo, informan que el simple uso de glifosato (independientemente de la transgénesis de la soja) interfiere con la nutrición mineral del cultivo, afectando la absorción y/o redistribución de Mn y otros nutrientes (OZTURK et al., 2008; ZOBIOLE et al., 2010).

Algunos estudios muestran que la soja RR, cuando se maneja con glifosato, no sufre de absorción de manganeso (ANDRADE; ROSOLEM, 2011), aunque en condiciones de campo, se observa visualmente un cierto amarilleamiento de la soja tolerante al glifosato después de la aplicación de este herbicida, y muchos productores y técnicos han asociado este síntoma visual con una posible deficiencia de manganeso (BASSO et al., 2011), incluso si los niveles de este nutriente en el suelo son adecuados.

Además, el glifosato tiene la capacidad de inhibir enzimas que impiden la síntesis de aminoácidos importantes, como la fenilalanina, el triptófano y la tirosina (JAWORSKI, 1972; ZABLOTOWICH; REDDY, 2004). El glifosato puede inhibir la absorción de manganeso, lo que resulta en una baja actividad fotosintética y una baja activación enzimática, provocando el amarilleamiento de las hojas, ya que este nutriente es esencial para la clorofila (MALAVOLTA, 2006). Por lo tanto, se recomienda aplicar manganeso antes o después de la aplicación de glifosato, ya que actúa como mitigador de estos problemas (PEROZINI, 2016).

Momento de aplicación del manganeso

En general, la aplicación foliar de Mn en la soja ha sido el método más utilizado para el aporte de este nutriente. Carvalho et al. (2015) reportaron incrementos en la productividad de los cultivares Celeste y Batiza RR en respuesta a la fertilización foliar, en suelos con niveles de Mn inferiores al nivel crítico. La recomendación sobre el momento óptimo de aplicación de Mn varía entre los autores; en las condiciones estudiadas por Carvalho et al. (2015), se obtuvieron rendimientos máximos con la aplicación de 150 g ha⁻¹.^-1 En cuanto al Mn, se observó una mayor respuesta en la producción de grano cuando se aplicó en la etapa R1, en comparación con la etapa R3. En cuanto a la calidad fisiológica de las semillas, Carvalho et al. (2014) observaron que la aplicación foliar de Mn produjo incrementos en este parámetro en semillas sometidas a pruebas de germinación, envejecimiento acelerado, emergencia de plántulas, conductividad eléctrica y tetrazolio (viabilidad, vigor y daño mecánico).

En un experimento realizado por Potrich y Jardini (2018), la aplicación de manganeso suplementario mediante pulverización foliar no incrementó las características morfológicas de la soja transgénica. Sin embargo, sí tuvo efectos significativos en el peso de mil granos y la productividad de la soja transgénica, independientemente de la etapa fenológica en la que se aplicó. Se recomienda aplicar manganeso suplementario mediante pulverización foliar en la etapa V4 o V5, aunque su efecto es significativo en todas las etapas evaluadas, debido a la máxima mecanización que se logra al aplicarlo junto con otros productos químicos (POTRICH; JARDINI, 2018).

Los micronutrientes desempeñan un papel fundamental en el cultivo de soja en Brasil. Cabe destacar que cada uno de ellos, individualmente o en combinación, interviene en procesos bioquímicos vitales de la planta, que afectan directa o indirectamente la productividad del grano. Por lo tanto, su adecuada disponibilidad para las plantas es esencial. Para ello, es importante observar ciertas características del suelo que pueden influir en su disponibilidad, como el rango de pH, el contenido de materia orgánica y la textura. Además, en ausencia de micronutrientes en el suelo, estos deben ser suministrados a las plantas, ya sea mediante aplicación directa al suelo, tratamiento de semillas o aplicación foliar (HANSEL; OLIVEIRA, 2016).

ILSA ofrece ILSAMIN Physio para aplicación foliar, que contiene aminoácidos y manganeso, los cuales ayudan a contrarrestar el estrés causado por la aplicación de herbicidas. Además, potencia la actividad fotosintética (recuperación más rápida de los daños). La dosis recomendada es de 1 a 2 L/ha en las etapas de crecimiento VC a V1.

Mantener niveles adecuados de manganeso es fundamental para que la soja alcance su máximo potencial productivo. Las deficiencias pueden provocar una reducción significativa en la formación de vainas y el llenado del grano, lo que repercute directamente en el rendimiento final.

El uso de fertilizantes foliares con productos a base de aminoácidos es eficaz en los aspectos metabólicos del cultivo de soja, gracias a su influencia en la actividad de la nitrato reductasa (NR) y la glutamina sintetasa (GS), así como al aumentar la concentración de proteínas solubles totales (PST) en el tejido foliar.

La combinación de aminoácidos y manganeso, componentes de ILSAMIN Physio, puede desempeñar un papel importante en la superación del estrés causado por la aplicación de herbicidas en las plantas. Durante el estrés, los aminoácidos favorecen la regeneración celular y el fortalecimiento de la planta. Algunos aminoácidos, como la prolina (presente en la matriz orgánica GELAMIM), ayudan a combatir los radicales libres generados por el estrés oxidativo causado por los herbicidas. Asimismo, contribuyen a la osmoprotección y a la regulación de funciones metabólicas cruciales.

Referencias

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Autores:

Ing. Agr. Dra. Angélica Schmitz Heinzen

Ing. Agr. Maestría en Ciencias. Thiago Stella de Freitas

Ing. Agr. Tuíra Barcellos