1. como crece y se desarrolla el cultivo de soja
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1. Como Crece y se Desarrolla el Cultivo de Soja
En este capitulo se presenta informa-
Introducción ción relacionada con el crecimiento
y desarrollo del cultivo de soja, los Ci crecimiento de la soja se mide por la cantidad de peso seco (materia seca) acumulado en la planta. El peso seco de la planta se puede dividir por órgano e incluye todos los componentes constituyentes, con excepción del agua, incluyendo carbohidratos. proteinas, aceites y nutrientes minerales (Fig. I.I).
aspectos referentes a su hábito de
crecimiento, longitud del ciclo, grupos
de madurez y cultivares utilizados en
y. especificamente, el rendimcnto de la soja, son el resultado la Región del Cono Sur. Se identifican El de la interaccion entre el genoma del cultivar con el ambiente. Todos los cultivares tienen un potencial de rendimiento máximo que está genéticamente determinado. En
consecuencia. la tarea de los productores es proveer el mejor ambiente de crecimiento
posible. para que pueda expresarse el potencial de rendimiento de la oferta genética disponible. El éxito de esta tarea consiste en utilizar de un modo adecuado (tipo y oportunidad) las siguientes prácticas de manejo: rotaciones; fertilización, elección del
cultivar (largo de ciclo, hábito de crecimiento, rendimiento, comportamiento sanitario, etc). fecha de siembra, espaciamiento entre surcos, densidad de plantas, control de
malezas y plagas, etc. La combinación y oportunidad de estas prácticas, varían con los
diferentes ambientes, sistemas de producción y estrategias de manejo.
en forma exhaustiva los estados de
desarrollo del cultivo, realizando una
separación entre el desarrollo vegeta-
tivo y reproductivo, y analizando cada
etapa de los estadios fenológicos que
comprendeny caracterizan al cultivo
de soja.
Hector Baigorri Planeta Soja
Ignacio Ciampitti y Fernando Garcia
10
9 Instituto Internacional de Nutrición de Plantas (IPNI Cono Sur
iciampitti(@ipni.net tgarcia®ipni.net
8
6
5
Garnos Pecioes
Vainas Hos
y peciocs ido
8 14 17
2 3
E 20 Estado Figura 1.1. Acumulación de mate-
8 ria seca en los diferentes órganos de la planta de soja, según estado fenológico (Ritchie et al, I1985).
4
Dias después de la 20 40 60 80 100 120 emergencia Fecha Mayo Junio Julio Agosto Septiembre
Dos de las características mas importantes por las q
ferencian los cultivares de soja son: el hábito de Cre
(HC) y la longitud de
requerimientos de largo de dla y temperatura de las difa.
que se di ecimiento
ciclo, que está condicionada por los entes
etapas fenológicas.
Existen tres HC, determinado, indeterminado y semiderer.
do, los que están controlados genéticamente:
1-En los cultivares con HC determinado, el tallo princioal de.
tiene la formación de nudos (y en consecuencia su crecimiente
en altura). poco después de iniciada la floración. Hasta eo mento las plantas han producido la mayor parte del crecimiente
vegetativo, siendo el tiempo de superposición del crecimiene vegetativo con el reproductivo del orden del 20% del total del ciclo de vida de la planta. La mayor parte del crecimiento ve.
getativo entre la floración y la formación de las vainas ocurre
sobre las ramas. La floración comienza en la parte media del
tallo principal y, en menos de una semana, se extiende hasta el
ápice y la base. El ramillete terminal de la planta generalmente
presenta numerosas vainas.
2-Los cultivares con HC indeterminado, luego de comenzar a floración continúan la producción de nudos sobre el tallo principal y, en consecuencia, su altura puede ser considerablemente mayor que la de los cultivares determinados de la misma longitud de ciclo total y fecha de floración. El número de nudos producidos después de la floración, puede ser el doble esta cantidad fundamentalmente del GM del cultivar, la latitud del lugar y la fecha de siembra. El tallo hacia el ápice reduce su diámetro y el número de vainas por nudo. 3-Los cultivares con HC semideterminado forman, después de la floración, un número de nudos intermedio a los cultivares
nina-
no-
del total del
más, dependiendo
con HC determinado e indeterminado, con la misma longitud de ciclo. Al igual que los cultivares con HC determinado, presentan un ramillete terminal con numerosas vainas.
SD
Los cultivares de soja se diferencian por su longitud de ciclo en grupos de madurez (GM). Los GM son límites arbitrariosestablecidos por los genetistas de EE.UU., para separar una va- riación contínua de la longitud del ciclo del cultivo de soja. Esta clasificación fue establecida inicialmente con 8 GM (I al Vil). clasificación que paulatinamente se fue ampliando y actualmente cuenta con 13 GM (000, 00, 0, 1, Il, I1, IV, V, VI, VII, VIll, Xy X). Los cultivares de GM más bajo (000, 00y 0), se cultivan en latitudes muy altas y los cultivares de GM más alto (Vill, IXy X). en latitudes muy bajas. Atendiendo a que aún los cultivares de GM X presentaban una altura inferior a la adecuada para logra un crecimiento aceptable en las latitudes más bajas (0° a 20 genetistas de EE.UU. y Brasil desarrollaron cultivares con caracteristica genética conocida como "juvenilidad", que reduc la sensibilidad fotoperiódica, incrementa la altura a floracio permite ampliar el rango latitudinal de adaptación de un cuu y el rango de fechas de siembra.
Habitos de crecimiento una D- Determinado
SD= SemideterminadoF Indeterminado
ar
En Argentina se utilizan cultivares de GM Il al IX. Debido a la
espuesta fotoperiodica de la soja, los cambios en latitud modi-fican la longitud del ciclo de cada cultivar, el que se incrementa
con la latitud. En el hemisterio sur, esto ocurre cuanto más al
sur se los cultiva. Es decir que en el Cono Sur, cada cultivar
tiene una franja latitudinal en la que por su longitud de ciclo se lo considera como de ciclo medio; al norte de la misma se
comporta como ciclo corto y al sur de esta como ciclo largo.
Además. esto determina que para cada región y según la latitud de la misma. exista un rango de GM adaptados, que funcionan
como ciclos corto, medio y largo. Un error en la elección del
GM produce pérdidas de rendinmiento de un nivel variable de acuerdo a las condiciones climáticas y edáficas del lugar. Cuando
se siembran cultivares de ciclo más corto que lo recomendado, los mismos no logran una altura adecuada, generalmente no cie-
rran el entresurco. y producen rendimientos inferiores a los de ciclo más largo. Si se siembran cultivares de ciclo más largo de lo
recomendado. se retrasa demasiado el inicio de la fructificación,
reduciendo la posibilidad de expresión de su potencialidad pro-
ductiva, se incrementan los costos de control de enfermedades,
plagas y malezas, y aumenta el riesgo de ocurrencia de heladas que afecten el llenado de granos.
I.I. ldentificando los es tados de desarrollo
El sistema de estados de desarrollo de Fehr y Caviness (1977) divide el desarrollo de la planta en estados vegetativos (V) y
reproductivos (R) (Tabla 1.1). Las subdivisiones de los estados V
son designados numéricamente como VI, V2, V3, hasta V(n), con
excepción de los dos primeros estados, los cuáles son designados como VE (emergencia) y VC (cotiledonar).
Hoja Tabla 1.1. Estados vegetativos y reproductivos de la planta de soja (Fehr y
Caviness, 1977).
Peciolo Foliolos tritoliada
Estodos vegetafivos Estodos reprodudivos Punto de crecimiento
VE Emergencio RI Inicio defloraciónHoja unitoliada
VC Cotiledonar R2 Plenitud de floración Yemas axilares Cotiledones
VI Primer nudo R3 Inicio de formación de vainas Hipocótilo Superficie del suelo
V2 Segundo nudo R4 Plenitud de formación de voinas
V3 tercer nudo R5 Inicio de lenado de granos
R6 Plenitud de llenado de granos
R7 Inicio de madurez Nódulos
Raices laterales Raiz pivotante
V(n) Nudo (o) R8 Plenitud de madurez ramiticada
Este sistema identifica con exactitud los estados de la planta de soja. No
005tante, no todas las plantas en un campo determinado se encuentran en el
mIsmo estado al mismo tiempo. Cuando se determina la fenologia de un campo
de soja, cada estado espedifico Vo R, es definido cuando el S0% ó más de la
plantas del lote están en ese estado. Figura 1.2. Plántula de Soja.
El ulumo estado es designado como V(n), donde (n) representa el numero del ultime
estado nodal desarrollado. El valor de (n) cambia con el cultivar (GM y hábito de cre
cimiento), el manejo (fecha de siembra)y las condiciones ambientales (latitud, régimen termico e hidrico, etc). Las ocho subdivisiones de los estados R son designadas num ricamente y con sus respectivos nombres comunes en la labla I.|. El primer par de
nudos del tallo se ubican en la axila de los cotiledones (Figura 1.2) y alli se encuentra
el ultimo par de yemas capaces de regenerar el tallo, en el caso que la yema apical se
dane (liebres. granizo, etc). El nudo de las hojas unifoliadas es el punto de referencia
desde el cual se comienza a contar hacia arriba para identificar los estados vegetativos
Este nudo es unico, porque en él las hojas se insertan en forma opuesta sobre el tallo
Todas las otras hojas verdaderas fornmadas por la planta, son trifoliadas (compuestas)
con largos peciolos y son producidas en forma individual (para los diferentes nudos) y en forma alterna (una de un lado del tallo y la siguiente del otro lado). Las fotos de las paginas siguientes muestran plantas y partes de plantas en estados identificados
por su desarrollo morfológico. y fueron extraidas de la publicación de Fehr y Caviness (1977). Todas las plantas crecieron a campo con excepción de la secuencia de germi- nación y emergencia, que crecieron en un invernáculo y fueron fotografiadas en un laboratorio. Los nombres de las partes de una planta joven de soja se muestran en la Figura 1.2. El primer estado vegetativo es la emergencia ó VE y ocurre cuando el 50%
de las plántulas emergieron. El segundo estado es el cotiledonar ó VCy ocurre cuando
el 50% de las plántulas han desplegado las hojas unifoliadas. Los estados vegetativas(estados nodales) que siguen a VC, están definidos y numerados de acuerdo al nudo de la última hoja completamente desarrollada. Un nudo con una hoja completamentedesarrollada y considerada en la cuenta de los estados vegetativos, es aquel que tiene por encima de él un primordio foliar en el cual el borde los foliolos ya no se tocan.
como lo hacen en la Figura I.3. Se define cómo estado VI, cuando estan desplegados los foliolos de las hojas unifoliadas y el borde de los folíolos del primer par de hojas trifoliadas ya no se tocan.
Figura 1.3. Hoja del ápice del tallo con los mårgenes de sus foliolos tocándose.
Estados Vegetativos
Las semillas de soja una vez sembradas, inician la germinación absor-
biendo agua en una cantidad equivalente al 50% de su peso. El estado
VE ocurre una a dos semanas después de la siembra, dependiendo de
la humedad y temperatma del suelo y la profundidad de siembra. Las raices laterales empiezan a crecer desde la raiz principal antes de la
emergencia. Poco después de VE, el hipocótilo en forma de gancho se endereza y cesa su crecimiento, en tanto que los cotiledones se
doblan hacia abajo. El doblado de los cotiledones expone el epicótilo
(hojas jóvenes, tallo y el ápice de crecimiento localizado sobre el nudo cotiledonar). Crecimiento de radicula o raiz primaria (Fig 14) La expansión y desplegado de las hojas unifoliadas marca el inicio del
estado VC, el cual es seguido por los estados V numerados (nodales).
Los nutrientes y las reservas de alimento en los cotiledones cubren las
necesidades de la planta joven durante la emergenciay por 7 a 10 dias
después de VE (estodo VI). La pérdida de uno de los cotiledones tiene
poco efecto en la tasa de crecimiento de las plantas. Después de VI, la
fotosintesis de las hojas en desarrollo es suficiente para que la planta se
mantenga a sí misma. Con condiciones ambientales óptimas, los nuevos
estados V aparecerán cada 5 dias de VCa V5 y cada 3 días de V5 hasta
poco después de R5, cuando se alcanza el número máximo de nudos. En el estado V2, las plantas tienen 15 a 20 cm de altura y tres nudos
tienen hojas con foliolos desplegados (el nudo unifoliado y los dos
primeros nudos con hojas trifoliadas) (Fig. 1.5). Las raíces de la soja
son normalmente infectadas por la bacteria Bradyrhizobium japonicum,
la que causa la formación de estructuras con forma redonda u oval
Ilamadas nódulos (Fig. I.6). Millones de estas bacterias se encuentran
dentro de cada uno de éstos nódulos y proveen una buena parte del
nitrógeno (N) requerido por la planta de soja y producido por el
proceso de fjación deN del aire. Las plantas en V3 tienen entre l8a23 cm de altura y 4 nudos tienen
hojas con foliolos desplegados. Las plantas en VS tienen entre 25
y 30 cm de altura y 6 nudos tienen hojas con foliolos desplegados.
Las yemas ubicadas en las axilas de las hojas pueden dar origen a
GermInacion y
Emergencia
VC (Cotiledonar)
V2
(Segundo Nudo)
V3y V5 (Tercer y quinto nudo)
una rama ó un ramillete floral. El número de ramas que una planta
produce se incrementa con la reducción de la densidad de plantas el incremento de la longitud del ciclo y el crecimiento del cultivar.
El número total de nudos que una planta puede potencialmente
producir ya está determinado en V5.
Las plantas en V6 tienen entre 30 y 35 cm de altura (Fig. 1.7). En
este estado, siete nudos tienen hojas con foliolos desplegados y las
hojas unifoliadas y los cotiledones pueden haber senescido y caido
de la planta. Los nuevos estados vegetativos aparecen cada 3 dias.
En este estado, las raices laterales cruzan completamente los surcos V6 (Sexto nudo)
con espaciamientos a /6 cm o menores.
Una reducción del 50% de las hojas provoca una pérdida de rendi-
miento de aproximadamente un 3%.
NOta: las relerencias de número de dlas, altura y nudos, mencionados en cada estado son tan sólo una relerencia y pueden presentar gran variación, dependiendo de las condiciones ambientales (latitud, altitud, régimen hidrico y térmico, ertndad, etc, fechas de siembra, longitud del ciclo y hábito de crecimiento del cultivar.
gura 4 berminacon y emergencia
Figura 1.5. Planta en V2
figura I.6. Primer plano de nódulos en raices de plantas En 2 con un nódulo seccionado mostrando el interior con
la tipica colorac1ón rojiza.
Figura I.7. Planta en V6.
Estados Reproductivos
Los ocho estados reproductivos (R) están agrupados de a 2 en 4 etapas: 1-Floración, R y R2 2-Formación de vainas, R3 y R4 3-Crecimiento de la semilla o llenado de granos, R5 y R6 4-Madurez. R7 y R8
Los 2 estados correspondientes a cada una de las etapas, indican el inicio y la pie de cada una de ellas. La tercera etapa reproductiva (crecimiento de la semilla o " do de granos), es la más larga e importante porque durante esta etapa se de la mayor parte del rendimiento y coincide con el periodo más critico del cu especial durante la primer mitad de la misma. El crecimiento vegetativo y la prou
tivo,
termina
en
ción de nudos continúan a través de algunos estados R, comprendiendo los estados alcanzar el número final de nudos.
'hasta
12
Una flor abierta en cualquier nudo del tallo principal (ig 18). Las plantas en RI tienen entre 20 y más de 50 cm de altura. y vegetativa- mente se encuentran entre V5 y más de VI0 (5 y más de 10 nudos completamente desarrollados). La floración comienza en el tercer a sexto nudo del tallo principal, dependiendo del estado V al momento
de floración, y progresa desde alli hacia arriba y abajo. Las ramas em-
(Inicio de floración) |piezan a florecer unos pocos dias más tarde que el tallo principal. tn
los ramilletes florales, la floración ocurre desde la base y hacia el ápice
RI
(g9). La aparición de nuevas flores alcanza un máximo entre R2.5
yR3 y está casi completa en el estado R5. En RI, la tasa de crecimiento
vertical de las raices se incrementa rápidamente y se mantiene hasta
los estados R4 o R5. La floración puede presentar una duración más
de 60 dias, dependiendo de la latitud, el grupo de madurez, la fecha
de siembra y el hábito de crecimiento (Fig. 1.10). Una flor abierta en uno de los dos nudos superiores del tallo principal, con hojas completamente desplegadas (Fig. 1.I|). Las
plantas en el estado R2 generalmente tienen entre 30 a 60 cm
de altura y están en el estado V6 a más de V12. En este estado,
la planta ha acumulado sólo el 25% de su materia seca total y nutrientes, ha alcanzado el 50% de su altura total y ha producido aproximadamente el 50% del total de sus nudos. Este estado
R2 (Plenitud de
floración) marca el inicio de un período de rápida y constante tasa de
acumulación de materia seca y nutrientes por la planta (Fig. I.1). que continuará hasta poco después del estado R6. Aumenta rá-
pidamente la tasa de fijación de N por los nódulos de las raíces.
Un 50% de defoliación reduce el rendimiento en un 6% Vainas de 5 mm de largo en uno de los 4 nudos superiores del tallo prin-cipal, con hojas completamente desarrolladas (Fig. I.12). Las plantas en R3
tienen entre 40 y más 80 cm de altura, y se encuentran en el estado VI0
a más de VI7. Los incrementos de rendimiento generalmente resultan
de aumentos en el número total de vainas por planta, especialmente los
grandes incrementos de rendimiento. Los limites superiores de número
de seillas por vaina y de tamañio de semila están deteminados genécica-
mente, pero su expresión tiene un fuerte condicionamiento ambiental. A
medida que la planta progresa del estado Rl al R5.5, decrece su capacidad
de compensar después de la ocurrencia de una condición estresante y se
incrementa el grado potencial de reducción de rendimiento.
Vainas de 2 cm de largo en uno de los 4 nudos superiores del tallo prin-
cipal con hojas completamentedesarrolladas (Fig I.13). Las plantas en R4|
generalmente tienen entre 50y más de 100 cm de alturay se encuentran
en el estado VI2 a más de V20. Este periodo está caracterizado por
R3 (Inicio de formación de vainas)
R4 (Plenitud de formación de vainas)el inido crecimiento de las vainas y por el inicio del crecimiento dela
semilla; muchas vainas alcanzarán el tamaño final en el estado R5. Semilla de 3 mm de largo en una vaina de uno de los 4 nudos supe
riores en el tallo principal con hojas completamente desarrolladas(Fig. I.14). Las plantas en R5 generalmente tienen entre 60 a 120 R5
(Inicio de llenado de cm de altura y se encuentran en el estado VI3 a más de V23. Este
granos) periodo está caracterizado por el rápido crecimiento de la semilla o
llenado de granos, y la redistribución del peso seco y los nutrientes
de la planta a las semillas en crecimiento.
Vaina conteniendo una semila verde que llena la cavidad de la vaina
(entran en contacto las semillas) en uno de los 4 nudos supericros
sobre el tallo principal con hojas completamente desarrolladas (Fig R6 (Plenitud de llenado| I.15). Las plantas en R6 generalmente tienen 70 a 130 cm de altura
se encuentran en el estado V14 a más de V25. Cuando inciden facto
res que interrumpen el llenado de granos (sequa, heladas, problernas sanitarios, etc), la plarnta puede saltear este estado fenológico.
Una vaina normal en el tallo principal que alcanzo el color de madurez (Fig. I.16). La madurez fisiológica de una semilla ocurre
(Inicio de madurez o|cuando la acumulación de peso seco cesa. Esto ocurre cuando
madurez fisiológica) |la semilla (y generalmente la vaina) toma un color amarillento o
de granos)
R7
ha perdido totalmente el color verde. El 95% de las vainas han alcanzado el color de la madurez (Fig.
1.17). Son necesarios 5 a 10 dias de clima seco después de R8
para que la semilla tenga menos de I5% de humedad y esté en
R8 (Plenitud de
madurez) condiciones óptimas para ser cosechada.
Nota: las referendias de número de dias, altura y nudos, mencionados en cada estado son tan sólo una referencia y
pueden presentar gran variación, dependiendo de las condiciones ambientales del lugar (latitud, altitud. régimen hidrico y térmico.caracteristicas fisico quimicas del suela, disponibilidad hidrica, etc, de la eleción del cutivar (longitud del cido. hábito de crecimiento, etc) y su manejo (fecha de siembra, espaciamiento entre surcos y densidad de siembra).
Figura 1.8. Planta en RI.
Figura 1.9. Inicio de floración en los rac1mos.
Figura 1.I1. Planta en R2.
Llenado de granos
Desarrollo de vainas
Floración
Crecimiento vegetativo*
Estado R7 R8 R4 R5 R6
RI R2 R3 R 60 0
20 30 40 50 10
Dias
Figura I.10. Desarrollo y duración del crecimiento vegetativo, floración, desarrollo de vainas y llenado de granos.
En altura de planta y desarrollo de nudos. (Ritchie et al., 1985).
Figura I.13. Planta en R4
igura I.12. Cuarto nudo de una planta en R3.
Figura I.15. Planta en R6.
figura 1.14. Planta en RS.
igura I.16. Planta en R7.
Figura 1.17. Planta en R8 Referencias Bibliográficas Fehr W.R. y C.E. Caviness. 1977. Stages of soybean development. lowa State UniversitySpecial Report, 80. I1 p. Ritchie S.W., Hanway J.J., Thompson H.E. y O.Garren. 1985. How a soybean plant
develops. Special Report N° 53. lowa State University of Science Technology. Cooperative Extension Service. Ames, lowa. Traducción al español del Ing. Hector Baigorri. editada por IPNI
Cono Sur, Octubre 2003.