El manejo del Nitrógeno, uno de los elementos imprescindibles para el crecimiento de todos los vegetales, es una de los aspectos más interesantes de la producción agropecuaria, como resultado de los siguientes hechos:

• Las plantas necesitan grandes cantidades de Nitrógeno para producir proteínas con toda su potencialidad y transformarlas en granos o forrajes, tanto para consumo humano como animal.
• Por su parte, el nitrógeno es uno de los elementos más escasos en los suelos de nuestro país, a igual que en todos los suelos agrícolas del mundo.
• Como contrapartida, el aire está compuesto mayoritariamente (78%) por nitrógeno, pero las plantas no lo pueden utilizar directamente. 

El proceso industrial para producir fertilizantes químicos con Nitrógeno consume grandes cantidades de gas natural o de petróleo, que son recursos naturales no renovables, y desprende dióxido de carbono, causante del conocido efecto invernadero. Además, desde el punto de vista energético es muy costoso, pues se necesita una tonelada de petróleo para producir una tonelada de un fertilizante nitrogenado sintético como la urea.

A su vez, el uso de fertilizantes químicos nitrogenados tiene efectos nocivos sobre el ambiente a través de los nitratos, que contaminan las aguas superficiales y profundas, de uso humano y animal, y del óxido nitroso que contamina el aire, contribuyendo con el calentamiento global. 

Otra forma, completamente distinta, de resolver la contradicción planteada al principio, es el uso del nitrógeno de la atmósfera por métodos biológicos. Algunos microorganismos del suelo pueden utilizar el nitrógeno de la atmósfera para producir compuestos nitrogenados que quedan disponibles para las plantas, proceso denominado Fijación Biológica del Nitrógeno. 
De esos microorganismos, los más importantes son los rizobios, bacterias capaces de vivir dentro de formaciones especializadas de la raíz de la mayoría de las leguminosas, llamadas nódulos. 
Entre las leguminosas y los rizobios se establece una simbiosis o sea una relación de beneficio mutuo: las bacterias utilizan el Nitrógeno del aire y lo convierten en compuestos nitrogenados asimilables por las plantas y éstas, a su vez, le suministran a las bacterias carbohidratos originados en la fotosíntesis, como fuente de energía. Esto significa que la Fijación Biológica del Nitrógeno consume energía solar que es infinita y no se paga.

Nuestro país, como definición de su política agropecuaria, en la década de 1950, optó por el uso biológico del Nitrógeno del aire. Esta decisión, analizada hoy en perspectiva, tiene un valor incalculable pues debe considerarse que en esos años el precio del petróleo era muy bajo y los efectos contaminantes del Nitrógeno químico no eran tan conocidos. Vayan entonces estas líneas, como modesto homenaje para aquellos dirigentes gremiales rurales, técnicos y políticos que impulsaron esa decisión con clara visión.

Uruguay avanzó rápidamente por el camino de incluir leguminosas inoculadas con rizobios en los mejoramientos de pasturas, base estratégica del desarrollo ganadero. Hoy puede afirmarse sin dudas, que el programa de inoculación de leguminosas y uso del Nitrógeno del aire ha sido muy exitoso pues se ha llegado a un nivel de adopción total por parte de los productores agropecuarios. Ese nivel de adopción se explica por el impacto agronómico, ecológico y económico que tiene el uso de leguminosas inoculadas en el Uruguay.
Esto no significa que los productores rurales uruguayos no usen fertilizantes nitrogenados, sino que muchos lo hacen en forma estratégica, analizando los suelos y el estado del cultivo y con dosis que buscan la mayor eficiencia del insumo, todo en el marco de una rotación de cultivos y pasturas que busca maximizar el uso eficiente del Nitrógeno y un manejo racional de los suelos.

Estos aspectos nos diferencian claramente de los demás países de la región y nos sitúa en una posición privilegiada a nivel internacional: nuestros sistemas de producción se caracterizan por incluir leguminosas que realizan un aporte muy significativo de Nitrógeno atmosférico, lo cual es decisivo para la sostenibilidad en el largo plazo y la disminución de problemas ambientales por el uso indiscriminado de fertilizantes químicos. 

Impacto Nacional de la Fijación Biológica del Nitrógeno

La Fijación Biológica del Nitrógeno beneficia no sólo a las leguminosas sino también a las especies asociadas (pasturas mezcla de gramíneas y leguminosas) y a los cultivos siguientes (rotaciones).Algunos resultados de la investigación nacional permiten cuantificar los efectos agronómicos de la Fijación Biológica del Nitrógeno, que contribuyen decisivamente con la sostenibilidad de los sistemas de producción.
En las leguminosas forrajeras existe una relación muy estrecha entre la producción del cultivo y la cantidad total de Nitrógeno fijado. En nuestro país, por cada tonelada de materia seca producida por la leguminosa, se fijan aproximadamente 30 kgs de Nitrógeno.

En el año 1999, el total de pasturas mejoradas fue de 2:401.000 hás, compuesto por 1:336.000 hás. de Praderas Convencionales y 759.000 hás. de Mejoramientos Extensivos. 

Estimando que la producción promedio de Materia Seca por há. de leguminosas en Praderas Convencionales es de 4 toneladas y la producción promedio de Materia Seca de leguminosas en Mejoramientos Extensivos es de 1 tonelada, y que podemos estimar la fijación de Nitrógeno en 30 kgs. por tonelada de Materia Seca de leguminosa, concluimos que a nivel de país, el Nitrógeno obtenido por las leguminosas mediante la fijación biológica durante 1999, se puede estimar en 184.400 toneladas. Esta cifra al precio actual de la unidad de N de la urea significa más de U$S 90 millones. 

En las rotaciones de cultivos y pasturas de los sistemas agrícola-ganaderos, el impacto del nitrógeno fijado durante la fase de pasturas fue demostrado a partir de los ensayos de rotaciones iniciados en l963 por el CIAAB (hoy INIA).
Aquellas rotaciones con 50% del tiempo bajo pasturas con leguminosas y 50% bajo cultivos lograron un balance final con escasas pérdidas de Nitrógeno en el suelo, mientras que en los sistemas con agricultura continua hubo pérdidas aproximadas a los 50 kgs de Nitrógeno por hectárea y por año.

Por su parte, en los sistemas con leguminosas en la rotación, el suelo perdió 8 veces menos materia orgánica que en los casos de agricultura continua, pérdida debida especialmente a la erosión.
Las rotaciones con pasturas presentaron una mayor producción acumulada de grano para todo el período analizado (l963-l989), con rendimientos promedio mayores y más estables, y además, la obtención de forraje como producto adicional, todo lo cual redundó en mayor margen bruto y menor riesgo por la diversificación de rubros.

La productividad del cultivo posterior presentó una correlación altamente significativa con la producción de materia seca de la pastura en el año previo, pues como ya se dijo, este parámetro está directamente relacionado con la cantidad de Nitrógeno fijado. 

Se demostró también que los rendimientos de grano de los sistemas con pasturas son superiores y no se pueden equiparar mediante el agregado de fertilizantes; esto implica que existe un efecto de las pasturas que no sólo está dado por la fijación del Nitrógeno atmosférico (ahorro de fertilizante nitrogenado) sino también, por una acción beneficiosa sobre las propiedades físicas del suelo, que entre otras cosas, permite mayor desarrollo radicular y mejor aprovechamiento del agua y de los nutrientes.

Todas estas cifras han representado para el sector agropecuario y para el país, un ahorro anual de millones de dólares por sustitución de fertilizantes nitrogenados, que hubiera sido necesario importar para intentar alcanzar los niveles de productividad de las pasturas y de los cultivos. Aun así, estos sistemas no hubieran sido sostenibles en el tiempo, puesto que el mecanismo de fijación biológica es ecológicamente más estable y hace uso de un recurso natural renovable.
 

ALFALFA

¿Cuál es la situación actual de la inoculación de la alfalfa?

Pablo Dutto²: Durante el año 2000 recibimos varias consultas, más que otros años, sobre fracasos de cultivos de alfalfa por mala nodulación, especialmente de casos donde se sembró semilla con recubrimiento o preinoculada. 
Realizamos conteos de rizobios sobre semilla en varios lotes de alfalfa preinoculada y con coating y las cifras eran menores a los requerimientos para un buen establecimiento de la simbiosis y de la nodulación y por lo tanto, del cultivo y también, sugestivamente, menores que las obtenidas con el procedimiento habitual de inoculación. Además, en algunos casos, no eran las cepas de rizobios recomendadas para nuestro país. 

Actualmente no existen registros que habiliten la comercialización de semilla preinoculada para ninguna de las leguminosas que se siembran en el país.

En predios donde hay antecedentes de cultivos de alfalfa, el efecto de la inoculación puede estar enmascarado por la presencia en el suelo de rizobios efectivos. Sin embargo, la inoculación con inoculantes específicos facilita el establecimiento del cultivo, muestra crecimiento más parejo y rápido y da más forraje: en el primer año, la alfalfa inoculada produce aproximadamente el doble que la sin inocular y esa diferencia es especialmente notoria en la primavera, donde el cultivo inoculado rinde más del triple que el no inoculado. 

En cuanto a la inoculación de la semilla con recubrimiento, nuestra recomendación es utilizar 1 paquete de inoculante específico y no más de 1 litro de solución adherente cada 25 kgs de semilla.
 

COMPATIBILIDAD DE LOS LOTUS

Aunque las distintas especies del género Lotus que existen en nuestro país tienen diferentes espacios agronómicos, en algunos suelos es posible proyectar siembras conjuntas y sucesivas de algunas de ellas. ¿Qué precauciones se deben tomar?

Carlos Labandera³: En estos casos, es muy importante considerar la compatibilidad interespecífica de las cepas de rizobios, pues en los Lotus aparecen relaciones de alta eficiencia y de parasitismo. 
Lotus pedunculatus es del mismo grupo simbiótico que Lotus Subbiflorus (Rincón); en consecuencia no hay ningún problema en siembras conjuntas o sucesivas de estos dos Lotus.
Por su parte, L. tenuis y L. corniculatus son de otro grupo simbiótico y tampoco hay ningún problema en siembras conjuntas o sucesivas de estos dos Lotus. 

Pueden aparecer problemas o sea muy lento o nulo establecimiento debido a factores rizobiológicos, si se siembran en forma consecutiva Lotus de diferentes grupos simbióticos. En el caso de L. subbiflorus, la cepa que seleccionó el Departamento de Microbiología de Suelos y que contienen todos los inoculantes comerciales uruguayos, tiene la ventaja que compite mejor en suelos con historia de Lotus corniculatus o sea que probablemente haya menos fracasos en la implantación de L. subbiflorus en campos con antecedentes de L. corniculatus o de L. tenuis. 

Cuando se siembran simultáneamente Lotus de diferentes grupos simbióticos,  cada uno con su inoculante específico, es probable que haya pocos problemas. 

Por todos estos motivos estamos profundizando los estudios de ecología de los rizobios de Lotus, para conocer mejor las interacciones de las bacterias de los inoculantes con las bacterias del suelo.
 

PARTICULARIDADES DEL TRÉBOL BLANCO

¿Cuáles son las particularidades de la inoculación de Trébol blanco?

Pablo Dutto
La relación entre los rizobios nativos y los introducidos en el inoculante tiene una especial significación en el éxito de la implantación del trébol blanco.

En los suelos de nuestro país existen cepas nativas (que en condiciones normales nodulan al trébol de campo o polimorfo) pero que en trébol blanco se comportan como parásitas. Este es uno de los principales motivos de los frecuentes problemas de implantación, especialmente cuando se siembra en campo natural, sin antecedentes de esa leguminosa.

Cuando se inocula se busca introducir una cepa de rizobios seleccionada y que compita con cepas nativas ya presentes en el suelo. Para que este proceso sea exitoso es necesario lograr un alto número de rizobios del inoculante "pegados" a la semilla sembrada extremando los cuidados en la inoculación y en la siembra; además, hay que considerar que el pequeño tamaño de la semilla de trébol blanco limita el número de rizobios del inoculante que lleva sobre ella al ser inoculada.

Por su parte, distintos factores pueden provocar que la siembra se realice en condiciones desfavorables; en nuestro país, especialmente en zonas sin tradición agrícola, es frecuente la siembra de un semillero como cabeza de rotación, con máquinas de tolva, donde la semilla inoculada se mezcla con el fertilizante, el atraso en las fechas de siembra y deficiencias en la preparación del suelo, todo lo cual lleva a sembrar en malas condiciones, con bajas temperaturas y saturación hídrica.

¿Cuáles son sus recomendaciones para tratar de evitar esas situaciones?

P.D.: Sin perjuicio de ensayos más exhaustivos que realizaremos este año 2001, las sugerencias primarias que podemos hacer son:

Realizar laboreos tempranos y siembras en condiciones de temperatura y humedad adecuadas para permitir una rápida emergencia de las plantas. 
Extremar los cuidados en la inoculación y en la siembra.

• Mientras no se profundicen otros estudios, se sugiere aumentar la concentración de bacterias sobre la semilla mediante un incremento de la dosis de inoculante y especial atención en la técnica de inoculación, evitando la mezcla con el fertilizante y otros factores que afectan la sobrevivencia de la bacteria. 
• Utilizar sembradoras en línea.

²Ingeniero Agrónomo. Técnico del Depto. de Microbiología de Suelos. MGAP. 
³Ingeniero Agrónomo, MSc. Jefe del Depto. de Microbiología de Suelos. MGAP.