Se ha demostrado que la aplicación exclusiva de bioestimulantes, incluyendo extractos de algas marinas, ácidos húmicos, aminoácidos y microbios beneficiosos (Bradyrhizobium, PGPR, AMF), mejoró consistentemente el rendimiento de la soja entre un 4% y un 65%. Estas mejoras se median a través de diversos mecanismos fisiológicos, como una mejor absorción de nutrientes, un mejor crecimiento radicular, una mayor eficiencia fotosintética y una mayor tolerancia al estrés. Además, la aplicación de bioestimulantes afecta positivamente la calidad de la semilla, aumentando el contenido de aceite y proteína entre un 0.4% y un 5.5% y entre un 0.5% y un 7.3%, respectivamente, al optimizar las relaciones fuente-sumidero y las vías metabólicas. En general, los mayores beneficios se observan con frecuencia mediante combinaciones sinérgicas de bioestimulantes entre sí o con tasas reducidas de fertilizantes minerales, lo que destaca una vía prometedora hacia la intensificación sostenible de los cultivos en los sistemas de soja.
Introducción
La soja es un importante cultivo oleaginoso, conocido por su capacidad para fijar nitrógeno, y se cultiva a nivel mundial tanto para piensos como para alimentos. La producción mundial de soja en 2024 alcanzó los 427.14 millones de toneladas métricas. Se considera la fuente más importante de aceite vegetal y proteína, ya que sus semillas contienen aproximadamente un 20 % de aceite y un 40 % de proteína, respectivamente. Estas características de calidad la convierten en una valiosa materia prima para la fabricación de diversos productos, como biocombustibles y aceites comestibles. A pesar de su importancia mundial, la producción de soja se ve limitada por diversos factores, entre ellos, el estrés abiótico, como el déficit hídrico, la salinidad, la compactación, la degradación y la disminución de la fertilidad del suelo. Este estrés puede reducir gravemente la productividad, contribuyendo a pérdidas de rendimiento de entre el 50 % y el 70 % en la producción agrícola mundial. Además, las prácticas agrícolas tradicionales, que dependen en gran medida del uso de fertilizantes y pesticidas sintéticos, si bien son eficaces para mejorar el rendimiento, también tienen efectos negativos a largo plazo en la salud del suelo, la biodiversidad y la estabilidad de los ecosistemas, como la contaminación del suelo y el agua, y las emisiones de gases de efecto invernadero. Esto subraya la creciente necesidad de alternativas sostenibles que mantengan la productividad preservando al mismo tiempo la salud del suelo y el equilibrio ecológico.
Los bioestimulantes han surgido como una prometedora innovación agroecológica para mejorar la resiliencia, la productividad y la calidad de los cultivos en diversas condiciones ambientales. El término bioestimulante se ha generalizado para las sustancias beneficiosas para las plantas que no son nutrientes, pesticidas ni mejoradores del suelo. Alguien definió los bioestimulantes como microorganismos o sustancias naturales de origen vegetal o microbiano capaces de mejorar la tolerancia al estrés abiótico, la eficiencia en el uso de nutrientes y la calidad de los cultivos independientemente del suministro directo de nutrientes. Estas sustancias o microbios representan un cambio de paradigma, pasando de la suplementación directa de nutrientes a la modulación de los procesos fisiológicos de las plantas. Los bioestimulantes se pueden clasificar en grupos no microbianos, como los ácidos húmicos, los extractos de algas marinas, los aminoácidos y los ácidos fúlvicos, y los bioestimulantes microbianos, que incluyen las rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal (PGPR), los hongos micorrízicos arbusculares (AMF), las bacterias solubilizadoras de fosfato y Trichoderma spp.
Los mecanismos de acción de los bioestimulantes son multifacéticos y, a menudo, sinérgicos. Entre sus funciones se incluyen mejorar la asimilación de nutrientes, estimular el desarrollo radicular, modular las vías de señalización hormonal y mejorar la resiliencia de las plantas ante condiciones climáticas desfavorables. Considerando la alta demanda de nutrientes y la sensibilidad de la soja al estrés, la integración de bioestimulantes en los sistemas de producción de soja podría aportar importantes beneficios agronómicos.
Los bioestimulantes no microbianos, como los ácidos húmicos, mejoran la estructura del suelo, la retención de agua y la permeabilidad de la membrana radicular. También promueven la colonización microbiana, mejoran la quelación de nutrientes y exhiben actividades similares a las hormonales que mejoran la eficiencia del uso de nutrientes (EUN). Los aminoácidos mejoran el transporte de nutrientes, actúan como quelantes de micronutrientes y sirven como precursores de las vías metabólicas hormonales y relacionadas con el estrés, lo que contribuye a una mejor regulación estomática y a la reducción del estrés oxidativo. Por ejemplo, se demostró que los ácidos húmicos se unen a los nutrientes esenciales en el suelo, aumentando su biodisponibilidad, mientras que otros informaron que el ácido húmico aumenta significativamente la resiliencia de la soja al estrés abiótico. De igual manera, los extractos de algas marinas son ricos en fitohormonas y compuestos bioactivos que estimulan las respuestas de defensa de las plantas y promueven la división y elongación celular, lo que resulta en un crecimiento vigoroso de la soja. Además, la aplicación combinada de ácidos húmicos y extractos de algas marinas aumenta el contenido de aceite y proteína de la soja, además de estimular la síntesis de metabolitos secundarios.
Los bioestimulantes microbianos, también conocidos como biofertilizantes, aprovechan las interacciones simbióticas o asociativas para mejorar la absorción de nutrientes y la productividad de los cultivos. Estos microbios colonizan la rizosfera, fijan el nitrógeno atmosférico, solubilizan nutrientes y producen compuestos similares a las auxinas. Por ejemplo, Trichoderma spp. mejora la expansión radicular e induce resistencia sistémica. Los microorganismos solubilizadores de fosfato (MSF) liberan ácidos orgánicos y enzimas que convierten el fósforo no disponible en formas disponibles para las plantas, mejorando la eficiencia del fósforo y reduciendo la dependencia de fertilizantes sintéticos. Asimismo, las PGPR promueven el crecimiento vegetal mediante la producción de fitohormonas, la movilización de micronutrientes y la mejora de la tolerancia al estrés. En la soja, la inoculación con Bradyrhizobium japonicum aumenta significativamente la absorción de nitrógeno y el rendimiento. La coinoculación con cepas de Bacillus y HMA, especialmente cuando se combina con fertilizantes fosfatados, produce aumentos sustanciales en el rendimiento y la rentabilidad de la soja, lo que representa una prometedora estrategia agrícola sostenible. En conjunto, estos mecanismos resaltan la fortaleza de las relaciones simbióticas como estrategias a largo plazo para mejorar la productividad de los cultivos y mitigar el estrés relacionado con el cambio climático.
Resultados y discusión
Efecto del ácido húmico y los aminoácidos en el rendimiento de las semillas de soja
La evaluación de la aplicación de ácidos húmicos y aminoácidos como efectos principales revela una mejora notable en el rendimiento de la soja con diversos métodos de aplicación, en comparación con el control. Khan et al. informaron que la aplicación foliar de ácidos húmicos resultó en un rendimiento de semilla de 3576 kg/ha.–1, lo que representa un aumento del 23.2% sobre el rendimiento de control de 2901 kg ha–1. Miraezami et al. encontraron de manera similar que la aplicación foliar de ácido húmico mejoró el rendimiento de las semillas en un 65.1% (2750 kg ha–1) en comparación con el control (1667 kg ha–1). Lenssen et al. también observaron que la aplicación foliar de ácido húmico aumentó el rendimiento en un 16.93% (1091 kg ha–1) en comparación con el control (933 kg ha–1), mientras que Franzoni et al. informaron un aumento del 9.3% (5441 kg ha–1) en comparación con la parcela no tratada (4979 kg ha–1). En conjunto, estos estudios demuestran claramente que los ácidos húmicos ejercen consistentemente efectos positivos sobre la productividad de la soja, principalmente al mejorar la eficiencia de la absorción de nutrientes y mitigar el estrés abiótico, como la sequía, la salinidad y las temperaturas extremas.
En general, nuestra evaluación indica que los ácidos húmicos pueden aumentar el rendimiento de las semillas de soja entre un 9% y un 65%, lo que destaca su considerable potencial bioestimulante. Los beneficios son particularmente evidentes cuando se aplican como tratamientos foliares, ya que no solo mejoran el rendimiento, sino que también pueden mejorar la rentabilidad económica y la calidad de las semillas. Estas mejoras se relacionan con la capacidad de los ácidos húmicos para mejorar la salud del suelo y estimular directamente la fisiología vegetal. Aumentan la capacidad de intercambio catiónico, mejoran la arquitectura radicular y estimulan la actividad microbiana en la rizosfera. Esta estimulación microbiana promueve la asimilación de carbono, proporcionando la energía necesaria para la fijación de nitrógeno y, en última instancia, mejorando la absorción de nutrientes y el rendimiento fotosintético. Mecanísticamente, las sustancias húmicas también exhiben una actividad hormonal similar a la auxina, que promueve el desarrollo radicular lateral y optimiza el transporte de nutrientes a los tejidos aéreos, mejorando así el desarrollo morfológico y el rendimiento final.
También se ha demostrado que los aminoácidos mejoran significativamente el rendimiento de la soja. Como componentes básicos de las proteínas y precursores de biomoléculas vitales, los aminoácidos funcionan como moléculas de señalización que activan las vías de respuesta al estrés. Da Silva et al., quienes probaron 17 bioestimulantes diferentes (incluyendo aminoácidos y extracto de algas) mediante aplicación foliar en condiciones típicas de suelo oxisol amarillo, descubrieron que la serina, la betaína, la glicina y la arginina fueron los más eficaces, con rendimientos de 5075 kg/ha.–1, 4679 kg ha–1, y 4547 kg ha–1, lo que representa incrementos de 47.8%, 36.3% y 32.4% en comparación con el control (3434 kg ha–1). Kocira informó de manera similar que dos aplicaciones foliares de aminoácidos a una concentración del 5% aumentaron el rendimiento en un 39% (4095 kg ha–1) en comparación con el control (3064 kg ha–1). Franzoni et al. encontraron que la aplicación foliar de aminoácidos vegetales y aminoácidos derivados de animales (extracción enzimática o química) a 3 mL L–1 aumentó el rendimiento en un 9.5% (5464 kg ha)–1), 5.3% (5245 ha–1), y 8.8% (5418 kg ha–1), respectivamente, en comparación con la parcela no tratada (4979 kg ha–1). En un oxisol tropical, Bagateli et al. informaron que el germinado aplicado foliarmente aumentó el rendimiento en un 8.64% (4334 kg ha–1) en comparación con el rendimiento de control de 3990 kg ha–1En otro estudio, Costa et al. lograron una mejora aún mayor al tratar las semillas con aceite esencial de clavo, lo que resultó en un rendimiento de 5114 kg ha.–1, un aumento del 17.2% con respecto al rendimiento de control de 4365 kg ha–1.
Estos hallazgos revelan que los aminoácidos también poseen un importante potencial bioestimulante, con aumentos en el rendimiento de la soja que oscilan entre el 5.3 % y el 47.8 %. Se observaron efectos particularmente fuertes con aminoácidos específicos como la serina, la glicina y la arginina. La variabilidad en la respuesta puede atribuirse al tipo, origen, concentración y momento de aplicación del aminoácido. Los mecanismos incluyen una mejor regulación osmótica, la activación de las defensas antioxidantes y la estimulación del crecimiento radicular para una mejor absorción de agua y nutrientes. Además, los aminoácidos pueden actuar como señales moleculares que activan factores de transcripción que regulan la división celular, las vías hormonales y la asignación de recursos, mejorando así la productividad de la planta tanto en condiciones óptimas como de estrés.
El análisis comparativo muestra que la máxima mejora del rendimiento registrada con la aplicación foliar de ácidos húmicos (65.1%) supera la mayor mejora reportada para aminoácidos (47.8%). Esto sugiere que, si bien ambos bioestimulantes son eficaces, los ácidos húmicos pueden proporcionar un espectro más amplio de beneficios, especialmente en condiciones edáficas difíciles, debido a su impacto directo en la salud del suelo. Por el contrario, los aminoácidos parecen actuar más directamente sobre la fisiología vegetal, lo que los hace muy valiosos para la rápida corrección de las limitaciones metabólicas durante el crecimiento vegetativo. La aplicación foliar se perfila como el método de administración más eficaz tanto para ácidos húmicos como para aminoácidos, permitiendo una absorción directa y una rápida respuesta de la planta.
Para optimizar su potencial agronómico, la investigación futura debería centrarse en la identificación de combinaciones sinérgicas de estos bioestimulantes en diversas condiciones ambientales. Además, las investigaciones a nivel molecular sobre sus efectos en la expresión génica, la actividad enzimática y los perfiles metabolómicos proporcionarían un conocimiento más profundo de las redes reguladoras que influyen, lo que facilitaría el desarrollo de estrategias de aplicación más precisas.
Efecto de los extractos de algas en el rendimiento de las semillas de soja
El extracto de algas marinas es una de las categorías de bioestimulantes más estudiadas. En este estudio, evaluamos ensayos en los que se aplicaron extractos de algas marinas y productos derivados de algas marinas en varios tipos de suelo. Los extractos de algas marinas surgieron como algunos de los bioestimulantes más investigados, con evidencia consistente que demuestra su capacidad para mejorar el rendimiento de semillas de soja en diferentes tipos de suelo y prácticas de manejo. Por ejemplo, Khan et al. encontraron que el extracto de algas marinas aplicado a 24 kg ha – 1 aumentó el rendimiento en un 14.1 % (3319 kg ha – 1 ) en comparación con el rendimiento de control de 2901 kg ha – 1 en un suelo franco limoso típico. Mannan et al. examinaron diferentes concentraciones de extracto de algas marinas en suelo franco arenoso e informaron que la aplicación al 10 % (v/v) mejoró el rendimiento en un 23.6 % (126 kg ha – 1 ) sobre las parcelas no tratadas (102 kg ha – 1 ). Un estudio similar de Arab et al. En Irán, en condiciones de suelo franco limoso, se observó que el extracto de algas marinas aplicado al 0.3% aumentó el rendimiento en un 36.6% (2730 kg ha – 1 ) en comparación con el control de 1998 kg ha – 1.
Szparaga et al. se observó un rendimiento de 3318 kg ha–1 (un aumento del 39.3%) en comparación con 2382 kg ha–1 Tras la aplicación de macerados, un bioestimulante derivado de las raíces de Levisticum, aplicado a razón de 30 kg ha–1 por 300 L de agua. Kocira observó una mejora sustancial del rendimiento de 4169 kg ha–1 (36.1%) en comparación con el control (3064 kg ha–1) cuando se aplicaron fitohormonas derivadas de algas marinas en concentraciones más altas. Krawczuk et al. demostraron de manera similar que el extracto de algas marinas aplicado al 1.0 % por 300 L ha–1 vía API 2003 aumentó el rendimiento en un 31.4% (3512 kg ha–1) sobre el rendimiento de control de 2673 kg ha–1Pavlova et al. también informaron que el humato de potasio y el producto Vostok EM aumentaron el rendimiento en un 19.7% (2670 kg ha–1) y 12.5% (2510 kg ha–1) en comparación con el control (2230 kg ha–1En conjunto, estos hallazgos demuestran aumentos constantes en el rendimiento en todos los tipos de suelo, lo que resalta el sólido valor agronómico de los extractos de algas marinas en la producción de soja. Estos beneficios podrían deberse a que las sustancias húmicas mejoran la estructura del suelo y la retención de agua, mejorando así la disponibilidad de nutrientes y creando condiciones de crecimiento más favorables.
La acción bioestimulante de los extractos de algas marinas, principalmente derivados de especies como Ascophyllum nodosum y Ecklonia maxima, es multifacética. Estos extractos son ricos en compuestos bioactivos, como betaínas, polisacáridos y sustancias similares a hormonas (como citoquininas y auxinas). Estos componentes actúan sinérgicamente para mejorar el rendimiento de las plantas. En condiciones favorables, mejoran la eficiencia fotosintética y modulan la dinámica fuente-sumidero, fomentando una mayor asignación de asimilados hacia las estructuras reproductivas. Por ejemplo, Franzoni et al. examinaron productos de algas marinas derivados de Ascophyllum nodosum y Ecklonia maxima, cada uno aplicado a 3 mL L–1 en suelo franco limoso y reportaron aumentos de rendimiento de 10.9% (5522 kg ha–1) y 9.3% (5441 kg ha–1), respectivamente, en comparación con el control (4979 kg ha–1). De manera similar, Sirbu et al. informaron un aumento del 27.0% en el rendimiento (1880 kg ha–1) con extracto de Ascophyllum nodosum (FERT A) a 2.5 L ha–1 bajo suelo luvisol álbico en comparación con el control (1480 kg ha–1). Langowski et al. informaron mejoras en el rendimiento de 4.0-9.9% con SealicitTM (A. nodosum) bajo latosol de arcilla roja, aumentando el rendimiento de 3522 kg ha–1 hasta 3666-3874 kg ha–1Meyer et al. encontraron que el extracto de algas (Ecklonia maxima) aplicado en diferentes dosis aumentó el rendimiento en un 3-5% (5234-5346 kg ha–1) en comparación con el control (5079 kg ha–1). En suelos franco limosos templados de Polonia, Gaweda et al. identificaron a Kelpak SL como el tratamiento más eficaz, aumentando el rendimiento en un 11.3 % (3350 kg ha–1), superando a otros tratamientos como Asahi (8.6%) y Aminoplant (5.3%) en comparación con el control (3010 kg ha–1). En condiciones semiáridas, Jesús et al. observaron un aumento del rendimiento del 3.16% (2402 kg ha–1) con Ascophyllum nodosum en comparación con el control (2329.1 kg ha–1). En conjunto, estos estudios resaltan la capacidad de los extractos de algas, particularmente los de Ascophyllum nodosum y Ecklonia maxima, para mejorar la actividad antioxidante, la absorción de nutrientes y la tolerancia al estrés abiótico, mejorando en última instancia la productividad de la soja.
Más allá de la mejora del rendimiento en condiciones óptimas, los bioestimulantes a base de algas también desempeñan un papel crucial en la resiliencia al estrés. Varios estudios reportan una protección sustancial del rendimiento bajo estrés por sequía y calor, con incrementos de hasta un 54.8 % (1544.4 kg ha⁻¹ ) en condiciones de déficit hídrico en comparación con el rendimiento de control de 997 kg ha⁻¹ . Este efecto protector está vinculado a la regulación positiva de los sistemas de defensa antioxidante, la mayor acumulación de osmoprotectores como la prolina y la mejora de la estabilidad de la membrana. Adicionalmente, los polisacáridos en los extractos de algas pueden mejorar la retención de humedad del suelo y estimular la actividad microbiana beneficiosa, contribuyendo aún más a la resiliencia al estrés. La magnitud de la respuesta del rendimiento depende de factores como la especie de alga, el método de extracción, la dosis de aplicación y el momento de aplicación.
En conjunto, la evidencia respalda firmemente la afirmación de que los bioestimulantes derivados de extractos de algas y productos a base de algas mejoran consistentemente el rendimiento de las semillas de soja en todos los tipos de suelo, condiciones ambientales y estrategias de aplicación. Nuestra síntesis revela un rango de mejora del rendimiento del 4.0 al 54.8 %, con beneficios particularmente significativos bajo estrés abiótico. Estas mejoras probablemente se deban a una mejor absorción de nutrientes, una mejor tolerancia al estrés, la regulación del crecimiento mediada por hormonas y la estimulación de la actividad microbiana beneficiosa del suelo. A pesar de la creciente evidencia que respalda la eficacia de los extractos de algas, en particular para mejorar la resiliencia fisiológica y la eficiencia en el uso de nutrientes, su adopción sigue siendo limitada en muchas regiones. Las investigaciones futuras deberían centrarse en caracterizar las relaciones dosis-respuesta para cultivares de soja específicos y condiciones ambientales. Además, explorar las interacciones sinérgicas entre los extractos de algas y otros bioestimulantes, como los inóculos microbianos, puede mejorar aún más el rendimiento sostenible.
Efecto de los microbios beneficiosos en el rendimiento de las semillas de soja
Las bacterias y hongos benéficos clasificados como bioestimulantes se han estudiado ampliamente por su potencial para mejorar la productividad de los cultivos. Su eficacia varía considerablemente según el método de aplicación (semilla, suelo y foliar), la cepa microbiana y las condiciones ambientales; sin embargo, demuestran consistentemente efectos positivos en la soja. Un factor crítico, aunque a menudo pasado por alto, que contribuye a esta variabilidad es el genotipo de la soja, que puede influir significativamente en la colonización microbiana y la eficiencia funcional.
En el contexto de la inoculación de semillas, numerosos estudios han demostrado que la inoculación con una sola cepa de Rhizobium o Bradyrhizobium japonicum aumenta el rendimiento al mejorar la nodulación y la fijación biológica de nitrógeno (FBN). Por ejemplo, Miraezami et al. evaluaron la efectividad de Rhizobium mediante la inoculación de semillas y reportaron un aumento del rendimiento del 33.6 % (1721 kg ha⁻¹ ) en comparación con el control (1288 kg ha⁻¹ ) . De manera similar, Khan et al. observaron un rendimiento de 3552 kg ha⁻¹ en semillas inoculadas en comparación con 3309 kg ha⁻¹ en el control, lo que representa una mejora del rendimiento del 7.3 % . Estas mejoras pueden atribuirse a un mejor establecimiento temprano, una mayor fijación de N y una mayor eficiencia de los nódulos. Sin embargo, la compatibilidad genética entre la planta huésped y la cepa microbiana sigue siendo un factor determinante clave para el éxito de la inoculación.
Gatabazi et al. probaron tres niveles de la cepa WB74 de Bradyrhizobium japonicum formulada en turba y líquida en suelo franco arenoso. Informaron aumentos de rendimiento del 30.6% (1741 kg ha – 1 ) con la formulación en turba y del 29.7% (1724 kg ha – 1 ) con la formulación líquida en comparación con el control (1330 kg ha – 1 ). Aunque ambas formulaciones mejoraron el rendimiento de la soja, la eficacia disminuyó a dosis más altas, lo que indica la importancia de la concentración óptima del inoculante. Hatipoğlu y Haliloğlu también informaron un aumento de rendimiento del 18.7% (3645 kg ha – 1 ) después de la inoculación de semillas con B. japonicum en comparación con 3072 kg ha – 1 en el control. Por el contrario, Souza et al. Se observó solo un pequeño aumento del rendimiento (0.5 %) con B. japonicum mediante tratamiento de semillas, posiblemente debido al ya alto nivel de rendimiento en el control (6390 frente a 6420 kg ha – 1 ).
No obstante, Avornyo et al. registraron un incremento del 30.4 % (2310 kg ha⁻¹ ) tras la inoculación con Rhizobium en comparación con el control (1772 kg ha⁻¹ ) , lo que refuerza el potencial de los bioestimulantes microbianos. Estos hallazgos resaltan que, si bien la inoculación con Rhizobium suele ser eficaz, su éxito depende en gran medida del método de aplicación, la dosis y las condiciones del suelo. Además, la compatibilidad entre la cepa de rizobio y el genotipo de soja puede modular significativamente la eficiencia de la fijación de nitrógeno, lo que genera especificidad entre la cepa y el cultivar.
Más allá de la inoculación de semillas, Vishwanatha et al. informaron que la aplicación foliar de Rhizobium más bacterias solubilizadoras de fosfato (BSF) a 1.25 kg aumentó el rendimiento en un 12.2 % (1431 kg ha⁻¹ ) en comparación con el control (1275 kg ha⁻¹ ) . Las mejoras en el rendimiento de la soja se atribuyen en gran medida a una mayor disponibilidad de nutrientes, particularmente a través de la solubilización de potasio y fósforo, lo que promueve el crecimiento y la productividad general de la planta. La fijación biológica de nitrógeno sigue siendo un factor crítico de productividad, especialmente en suelos pobres en nutrientes.
En conjunto, estos estudios indican que los inóculos de Rhizobium y Bradyrhizobium mejoran de forma fiable el rendimiento de la soja, generalmente entre un 7.0 y un 33.6 %. Su eficacia se debe a una mejor nodulación, la fijación de nitrógeno y el vigor temprano de la planta. Sin embargo, una dosis excesiva de inóculo puede reducir la eficacia, lo que subraya la necesidad de optimizar las estrategias de aplicación.
Por el contrario, la coinoculación con rizobacterias promotoras del crecimiento vegetal complementarias (PGPR) suele producir mayores beneficios en el rendimiento que los inóculos individuales, aunque los resultados pueden variar según la compatibilidad microbiana. Esta variabilidad se ve influenciada además por el genotipo de la planta hospedante, que afecta el perfil del exudado radicular y la comunidad microbiana asociada. Marinkovic et al. exploraron el potencial de coinocular una cepa de PGPR con un fertilizante microbiológico mediante el tratamiento de semillas para mejorar la productividad de la soja. Sus hallazgos mostraron que la coinoculación de Bradyrhizobium japonicum con Azotobacter chroococcum aumentó el rendimiento en un 9.0 % (4588 kg ha).–1), superando los tratamientos individuales con Bradyrhizobium japonicum y otras combinaciones con Bacillus subtilis, así como el rendimiento de control de 4208 kg ha–1García et al. también evaluaron las cepas de Bradyrhizobium spp. SEMIA 5077 + SEMIA 5080 a base de turba y líquido mediante tratamiento de semillas en suelo Latossol Vermelho Distrófico y reportaron una ganancia de rendimiento del 99.6% (3796 kg ha–1) bajo inoculación compuesta (B. japonicum + Azospirillum brasilense), comparado con el control de 1902 kg ha–1. De manera similar, Queiroz Rego et al. observaron una mejora del rendimiento del 40.08% (4079 kg ha–1) cuando las semillas fueron co-inoculadas con B. japonicum + A. brasilense (250 mL + 250 mL), en comparación con 2912 kg ha–1 En las parcelas de control, Marchão et al. informaron un aumento del rendimiento del 6.2% (3810 kg ha–1) utilizando una combinación de Pseudomonas fluorescens y A. brasilense, que superó las ganancias de rendimiento logradas por los tratamientos individuales y el rendimiento del control (3585 kg ha–1).
Bomfim et al. revelaron que la inoculación de semillas con cepas específicas (SI + ME-LCO) aumentó el rendimiento en un 17.1%. Asimismo, De-Lima et al. informaron que la nicotinamida a 200 mg L – 1 aumentó el rendimiento en un 15.4% (4510 kg ha – 1 ) sobre el control (3962 kg ha – 1 ). Xie et al. encontraron que la aplicación de fertilizante orgánico después de 21 días de compostaje aumentó el rendimiento en un 15.1% (2687 kg ha – 1 ) en comparación con el control (2334 kg ha – 1 ). Pereira et al. demostraron un modesto aumento del rendimiento del 1,5% (3135 kg ha – 1 ) con la aplicación de un bioestimulante basado en 0.009% kinetina + 0.005% auxina + 0.005% ácido giberélico en comparación con el control (3089 kg ha – 1 ).
Leite et al. probaron la inoculación de Bradyrhizobium japonicum con Bacillus spp. y hongos micorrícicos arbusculares (HMA) mediante tratamiento de semillas en suelo típico Latossol Vermelho. B. japonicum + HMA produjo un rendimiento de 4906 kg ha – 1 , lo que representa una mejora del 10.2% (454 kg ha – 1 ) con respecto al control (4452 kg ha – 1 ). En contraste, B. japonicum coinoculado con Bacillus spp. produjo 4425 kg ha – 1 , una ligera disminución de 27 kg ha – 1 (-0.6%) con respecto al control. Estos hallazgos resaltan la sensibilidad de las interacciones microbianas a la compatibilidad de cepas y las condiciones ambientales, destacando la necesidad de evaluar el rendimiento de los coinoculadores en diversos fondos genéticos para determinar si los efectos sinérgicos son universales o específicos del genotipo.
Mishra et al. informaron que agentes biológicos como Pseudomonas y Trichoderma viride mejoraron el rendimiento de la soja de 1373 a 1439 kg ha – 1 , lo que refleja un aumento del 10.3-16.0% con respecto al control (1245 kg ha – 1 ). Los rendimientos mejorados se atribuyeron a la capacidad de estos microbios para mejorar la disponibilidad y absorción de nutrientes esenciales para el crecimiento y el desarrollo de las semillas. Kristek et al. informaron que la aplicación al suelo de la preparación microbiológica de Em-Aktiv, que contiene Bradyrhizobium y Azotobacter spp. fijadores de nitrógeno, así como Pseudomonas fluorescens y Bacillus spp., aumentó el rendimiento a 392 kg ha – 1 (11.6%) en comparación con 3378 kg ha – 1 en el control. De manera similar, Mondani et al. Se observó que , en condiciones de déficit hídrico, la aplicación foliar de Bacillus licheniformis y Bacillus subtilis mejoró el rendimiento en un 15.0 % (2745 kg ha⁻¹ ) y un 13.1 % (2699 kg ha⁻¹ ) , respectivamente, en comparación con el control (2386 kg ha⁻¹ ) . Es probable que estos efectos se debieran a una mayor eficiencia en el uso de nutrientes y a la mitigación del estrés hídrico.
En conjunto, estos estudios destacan que los métodos de coinoculación pueden ofrecer beneficios sinérgicos, con aumentos de rendimiento de hasta el 99.6 %, en particular con Bradyrhizobium japonicum y Azospirillum brasilense. Estas mejoras se deben a funciones complementarias como la fijación de nitrógeno, la estimulación hormonal y la solubilización de nutrientes. Sin embargo, en suelos Latossol Vermelho, la incompatibilidad microbiana puede reducir la eficacia del inóculo, posiblemente debido a la competencia por los exudados radiculares, lo que subraya la importancia de la compatibilidad y las condiciones ambientales.
Los inoculantes fúngicos y las PGPR no rizobiales también exhiben un fuerte potencial de mejora del rendimiento. Cely et al. informaron un aumento del rendimiento del 39.7 % (2984 kg ha – 1 ) utilizando AMF (Rhizobacter) en comparación con el control (1508 kg ha – 1 ). Araújo et al. encontraron de manera similar que la inoculación de semillas con Trichoderma asperellum aumentó el rendimiento en un 10.0 % (4448 kg ha – 1 frente a 4044 kg ha – 1 ). Es probable que estas mejoras se deban a que Trichoderma spp. estimula el crecimiento de las raíces, la absorción de nutrientes y el vigor general de la planta. Gonçalves et al. Se evaluó la aplicación foliar de Trichoderma viride en diferentes etapas de crecimiento de la soja y se reportaron rendimientos máximos de semillas de 5330.8 kg ha⁻¹ en la etapa vegetativa y 5224 kg ha⁻¹ en la etapa de floración temprana, lo que representa incrementos de rendimiento del 7.4 % y 5.2 %, respectivamente. En cambio, se observó una ligera disminución (-0.2 %) cuando se aplicó en la etapa productiva, en comparación con los 4966 kg ha⁻¹ del control . Esto sugiere que los tratamientos foliares en etapas tardías pueden alterar el equilibrio hormonal o interferir con la asignación de asimilados.
Zilles et al. informaron que un endófito bacteriano Endophytus aplicado a una tasa de 200 fue el más efectivo, aumentando el rendimiento en un 9.4% (3474 kg ha – 1 ), superando a un inoculante fúngico (ICB Nutrisolo Trichoderma) y al control (3175 kg ha – 1 ). Cruz et al. observaron un aumento del rendimiento del 5% (4552 kg ha – 1 ) con la aplicación de Serratia marcescens (BRM32114) (rendimiento de control 4335 kg ha – 1 ), mientras que Lv et al. encontraron que la inoculación de semillas con Bacillus velezensis (30 kg ha – 1 ) mejoró los rendimientos en un 9.7% en suelos franco arenosos (2178 kg ha – 1 control).
En general, estos estudios indican que las PGPR basadas en AMF, Trichoderma y Bacillus mejoran el rendimiento de la soja entre un 5% y un 40%, dependiendo de la especie y el método de aplicación. Sin embargo, sus efectos se relacionan principalmente con un mayor crecimiento radicular, una mejor absorción de fósforo, la producción de auxinas y una mayor tolerancia a la sequía mediante vías antioxidantes y osmoprotectoras. El momento de la aplicación es crucial, ya que los tratamientos foliares tardíos pueden reducir el rendimiento.
En las distintas categorías de bioestimulantes microbianos, las mejoras en el rendimiento variaron entre el 1% y casi el 100%, observándose las mayores y más consistentes ganancias con la inoculación de semillas con inóculos compuestos a base de Bradyrhizobium. Rhizobia mejoró el rendimiento de forma fiable mediante la fijación biológica de nitrógeno, mientras que la coinoculación amplió los beneficios mediante mecanismos complementarios como la estimulación hormonal y la solubilización de nutrientes. Los inóculos fúngicos y las PGPR a base de Bacillus mejoraron el rendimiento al promover la arquitectura radicular, la absorción de fósforo y la resiliencia al estrés. Sin embargo, algunas coinoculaciones (p. ej., Bradyrhizobium japonicum + Bacillus) y aplicaciones foliares inoportunas (en particular, las tardías) redujeron el rendimiento, lo que subraya la necesidad de una correcta combinación de inóculos y estrategias de aplicación optimizadas.
Efectos de la interacción de bioestimulantes no microbianos y microbianos con otros insumos agrícolas en el rendimiento de la soja
La producción intensiva de cultivos y el uso desequilibrado de fertilizantes químicos han provocado suelos deficientes en nutrientes esenciales y con un bajo contenido de materia orgánica. Para abordar estos desafíos, se han propuesto estrategias integradas de gestión de nutrientes que incorporan bioestimulantes, como ácidos húmicos, ácidos fúlvicos, extractos de algas y biofertilizantes, como Azospirillum, Azotobacter, Bradyrhizobium y Pseudomonas, junto con abonos orgánicos o fertilizantes minerales, para mejorar las propiedades del suelo y optimizar el crecimiento vegetativo y la productividad. La evidencia demuestra consistentemente que el uso combinado de bioestimulantes y otros agroinsumos influye positivamente en el rendimiento de la soja al mejorar las propiedades del suelo y la absorción de nutrientes.
Estudios que combinan ácido húmico con inoculantes microbianos y macro- o micronutrientes han reportado aumentos significativos en el rendimiento. Por ejemplo, Miraezami et al. demostraron que los ácidos húmicos combinados con Rhizobium y Azospirillum, suplementados con micronutrientes (Co, Mo, B), produjeron el mayor rendimiento. Se registró un rendimiento máximo de 3288 kg ha – 1 bajo el tratamiento de ácido húmico + Rhizobium + Azospirillum + Co + Mo + B, en comparación con 1288 kg ha – 1 en el control, un incremento del 155.3%. Otras combinaciones de tratamientos (ácidos húmicos + Rhizobium + Co + Mo + B a 3125 kg ha – 1 y ácidos húmicos + Rhizobium + Co + Mo, 2967 kg ha – 1 ) también mejoraron los rendimientos en un 142.6% y un 130.4%, respectivamente. Estos hallazgos resaltan los beneficios sinérgicos de combinar inoculantes microbianos con micronutrientes, particularmente en la mejora de la biodisponibilidad de nutrientes y el desarrollo reproductivo.
De manera similar, Latifinia y Eisvand exploraron las respuestas de la soja a la deficiencia de micro y macronutrientes con o sin ácido húmico. El ácido húmico + nitrógeno (N) + fósforo (P) + hierro (Fe) + molibdeno (Mo) aumentó el rendimiento en un 90.3% (1772 kg ha – 1 ), mientras que otras combinaciones de tratamientos como ácido húmico + N + P + Fe, ácido húmico + N + Fe + Mo, ácido húmico + N + P + Mo y ácido húmico + P + Fe + Mo también produjeron rendimientos de 1706, 1679, 1619 y 1465 kg ha – 1 , lo que representa mejoras del 83.2%, 80.3%, 73.9% y 57.4%, respectivamente, en comparación con el control (931 kg ha – 1 ). Estos estudios resaltan la importancia del manejo integrado de nutrientes para optimizar la productividad de los cultivos.
Otras combinaciones que incluyen hongos micorrícicos arbusculares (HMA), Rhizobium, extractos de algas marinas y fertilizantes también han mostrado efectos positivos en el rendimiento. Cely et al. evaluaron la inoculación con Rhizophagus clarus y su efectividad en el crecimiento, la absorción de nutrientes y el rendimiento en condiciones de campo en comparación con el fertilizante químico convencional. La combinación de HMA + 65 kg KCl + 200 kg ha – 1 NPK (0:20:20) produjo 3286 kg ha – 1 , un aumento del 117.8% con respecto al control (1508 kg ha – 1 ). Incluso con la mitad de la dosis de NPK, el rendimiento aumentó en un 38.9% (2095 kg ha – 1 ), lo que sugiere que los HMA pueden mejorar la eficiencia de absorción de nutrientes y potencialmente reducir los requerimientos de fertilizantes.
De manera similar, Avornyo et al. informaron que el fertilizante TSP combinado con la inoculación de Rhizobium produjo el rendimiento máximo de 3666 kg ha – 1 en comparación con 1772 kg ha – 1 en el control, una mejora del 106.8%. En suelo franco medio, Ramazanova et al. encontraron que el fósforo mineral combinado con productos geoumat produjo 4130 kg ha – 1 , un aumento del 34.5% sobre el control (3070 kg ha – 1 ). De Ávila et al. mostraron que el fosfato monoamónico (MAP) suplementado con ácidos húmicos (HA) y micronutrientes produjo 3448 kg ha – 1 , una mejora del 6.4% sobre el control (3239 kg ha – 1 ). Estos resultados enfatizan la importancia de combinar fertilizantes de fósforo con microbios fijadores de nitrógeno para maximizar la nodulación y el rendimiento de semillas.
Khan et al. informaron que la aplicación combinada de extracto de algas, ácidos húmicos y fertilizante NPK (300 kg ha–1) aumentó la productividad de la soja en más de un 70%, lo que destaca el potencial de los insumos a base de algas para complementar las sustancias húmicas y los fertilizantes, mejorando la absorción de nutrientes y el metabolismo de las plantas. De igual manera, Hatipoğlu y Haliloğlu descubrieron que la combinación de altas dosis de nitrógeno con Bradyrhizobium japonicum mejoró significativamente la productividad, con 280 kg ha–1 Rendimiento de N: 3934 kg ha–1-un aumento del 51.2% sobre el control (2598 kg ha–1). Shome et al. informaron un notable aumento del rendimiento del 143.0% (2051 kg ha–1) con una aplicación combinada de 50% de fertilizante nitrogenado + R. japonicum y 75% de fósforo + P. striata, en comparación con el control (844 kg ha–1). Tandon y Dubey también descubrieron que combinar la mitad del fertilizante NPK recomendado con el bioestimulante Biozyme Crop plus (Ascophyllum nodosum) aumentó el rendimiento en un 29.2% (3277 kg ha–1) sobre el control (2536 kg ha–1).
Los extractos de algas marinas también pueden proporcionar beneficios aditivos cuando se combinan con otros compuestos. Kocira et al. demostraron que las formulaciones que combinan extractos de algas marinas con aminoácidos mejoraron los rendimientos en más del 22.0 %. Travençoli Rossetim et al. demostraron una posible incompatibilidad microbiana en un suelo cambisol distrohúmico. El tratamiento más efectivo, Bradyrhizobium + Trichoderma harzianum Sumbi-T5, produjo 4310 kg ha – 1 , un aumento del 9.9 % con respecto al control (3920 kg ha – 1 ). Esta combinación superó a consorcios más complejos. Cabe destacar que las combinaciones que involucran Bradyrhizobium + Bacillus subtilis o Bradyrhizobium + Azospirillum brasilense resultaron en pérdidas de rendimiento del 2.7 % al 29.0 %, lo que indica interacciones microbianas negativas. Sin embargo, Cruz et al. Se observó un aumento del 5.5% (4574 kg ha – 1 ) con respecto al control (4335 kg ha – 1 ) mediante la coinoculación con las cepas BRM 32111 y BRM 32114.
En conjunto, estos estudios demuestran que la interacción entre bioestimulantes microbianos y no microbianos y fertilizantes minerales mejora consistentemente el rendimiento de la soja. La mejora del rendimiento osciló entre el 22.0 % y el 155.3 % (ácido húmico + Rhizobium + Azospirillum + micronutrientes). Estas mejoras pueden atribuirse a una mayor eficiencia de nodulación, fijación biológica de nitrógeno, mejor arquitectura radicular y estimulación de las actividades enzimáticas y hormonales. Repke et al. demostraron que la combinación de micronutrientes y bioestimulantes aumentó la productividad en un 22.0 % mediante una mejor eficiencia fotosintética, regulación estomática y tolerancia al estrés. Sheteiwy et al. demostraron que los biofertilizantes mejoraron la translocación de asimilados a los tejidos reproductivos, mejorando así la composición nutricional de las semillas.
A pesar de estos resultados positivos, la variabilidad entre los tipos de suelo, los climas y las condiciones de manejo resalta la necesidad de una optimización específica para cada sitio. En particular, las propiedades del suelo como la textura, el pH, la materia orgánica y las comunidades microbianas nativas pueden influir considerablemente en la eficacia de los bioestimulantes, especialmente los inóculos microbianos. Sin embargo, la caracterización detallada del suelo se reportó de manera inconsistente en los estudios, lo que limitó la evaluación sistemática de las respuestas específicas del suelo. Una importante fuente inexplorada de variabilidad es la respuesta diferencial de los genotipos de soja a estas combinaciones complejas. Las investigaciones futuras deberían investigar las relaciones dosis-respuesta, el momento de la aplicación, las reacciones específicas del genotipo y los efectos del contexto del suelo para refinar las estrategias de manejo integrado de nutrientes. En última instancia, las combinaciones de bioestimulantes y fertilizantes son muy prometedoras para la intensificación sostenible de la producción de soja al reducir la dependencia de fertilizantes sintéticos y, al mismo tiempo, mejorar la resiliencia y la estabilidad del rendimiento.
Efecto de bioestimulantes no microbianos y microbianos en la calidad de las semillas de soja
Los resultados presentados en la Tabla S5 ilustran que tanto los bioestimulantes microbianos como los no microbianos mejoran el contenido de proteína y aceite de la semilla de soja. Estas mejoras se atribuyen generalmente a una mayor absorción de nutrientes, la regulación hormonal y una mejor distribución del carbono-nitrógeno hacia la formación de reservas en la semilla.
Miraezami et al. informaron que la aplicación foliar de ácido húmico aumentó el contenido de proteína al 34.98% y el contenido de aceite al 13.81%, en comparación con el 34.55% y el 12.56%, respectivamente, en el control. De manera similar, Latifinia y Eisvand encontraron que el tratamiento foliar con ácido húmico aumentó el contenido de proteína al 29.76% y el contenido de aceite al 12.86%, en relación con el 28.68% y el 12.40% en el control. En general, el ácido húmico mejoró el contenido de proteína de la semilla de soja en un 0.43-1.08% y el contenido de aceite en un 0.46-1.25%. Estos aumentos modestos se asocian con una mejor fotosíntesis y una mejor absorción de micronutrientes, que estimulan las enzimas involucradas en la biosíntesis de proteínas y lípidos.
Kristek et al. revelaron que Bacillus subtilis y Bacillus licheniformis aumentaron el contenido de proteína de la semilla a 30.70% y 30.60% y el contenido de aceite a 20.70% y 20.40%, respectivamente, en comparación con 27.70% (proteína) y 18.80% (aceite) en el control. Esto corresponde a aumentos de proteína de 3.00% y 2.90% y aumentos de aceite de 1.90% y 1.60%. La co-inoculación con Bradyrhizobium y Azospirillum brasilense aumentó el contenido de proteína a 35% en comparación con 33.10% en el control. Asimismo, Procházka et al. encontraron que un tratamiento complejo aplicado a un cambisol de arenosol franco mejoró la proteína (33.43%) y el aceite (19.09%) sobre la proteína del control (33.34% y 18.74%).
Miraezami et al. también evaluaron la inoculación de semillas con Rhizobium y su combinación con Azospirillum, reportando contenidos de proteína y aceite de 35.68% y 15.86% bajo el tratamiento combinado, y 34.89% de proteína y 13.86% de aceite bajo Rhizobium solo, comparado con 31.41% de proteína y 12.56% de aceite en el control. Estos resultados indican mejoras de 4.27% en proteína y 3.3% en aceite bajo la inoculación combinada, y 3.48% en proteína y 1.3% en aceite bajo Rhizobium solo. Esto apoya el efecto sinérgico probablemente impulsado por la acción combinada de la fijación biológica de nitrógeno por Rhizobium y la producción de fitohormonas por Azospirillum, que juntas mejoran la asimilación de nutrientes y estimulan la partición de carbono hacia la formación de reservas de semillas. Estos hallazgos refuerzan aún más la hipótesis de que la co-inoculación con microbios benéficos puede inducir respuestas bioquímicas y fisiológicas sinérgicas, resultando en una mejor calidad de la semilla.
Numerosos estudios confirman la eficacia de la aplicación foliar. Una sola aplicación de Atonik incrementó el contenido proteico en un 3.45%, mientras que el complejo Terra Sorb produjo un incremento del 3.2%. De manera similar, Szparaga et al. informaron que el extracto de Levisticum officinale aplicado a 300 mL L – 1 produjo un modesto incremento proteico del 1.38% (36.7%) en comparación con el control (35.34%). En otro estudio, Kocira et al. hallaron que una sola aplicación de un bioestimulante que contenía Ascophyllum nodosum y aminoácidos libres (1.00%) aumentó el contenido proteico en un 1.2% (37.8%) en relación con el control (36.6%).
La aplicación de Em-Aktiv, una mezcla bioestimulante que contiene Bradyrhizobium, Azotobacter, Pseudomonas fluorescens y Bacillus, respaldó aún más el papel de los agentes microbianos. Kristek et al. informaron que la aplicación al suelo de 30 L ha – 1 Em-Aktiv resultó en un contenido de proteína del 38.2 % y de aceite del 22.53 % en la semilla de soja. Un tratamiento combinado (aplicación al suelo de 30 L ha – 1 + dos pulverizaciones foliares a 2 × 6 L ha – 1 ) produjo un 36.82 % de proteína y un 22.37 % de aceite, en comparación con el 37.5 % de proteína y el 21.97 % de aceite en el control. Estos hallazgos indican un aumento del 0.7 % en la proteína y del 0.56 % en el aceite con la aplicación al suelo sola. Es probable que microorganismos beneficiosos como Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis y Bradyrhizobium mejoren la calidad de las semillas de soja al promover la asimilación de nutrientes y la actividad metabólica, aunque la magnitud de la mejora varía según el método de aplicación. Cabe destacar que la combinación de tratamientos al suelo y foliares redujo ligeramente el contenido de proteínas en un 0.68 %, manteniendo al mismo tiempo las ganancias de aceite (+0.40 %), lo que sugiere posibles interacciones antagónicas, una sincronización subóptima o una menor viabilidad microbiana.
Hashem et al. atribuyeron los beneficios de Bacillus subtilis a la fijación de nitrógeno, la producción de enzimas extracelulares y la reducción de factores antinutricionales (p. ej., inhibidores de tripsina), lo que incrementó las proteínas crudas y solubles. Travençoli Rossetim et al. observaron que una inoculación combinada de Bradyrhizobium, Bacillus subtilis y Trichoderma harzaianum Sumbi-T5 en un suelo cambisol distrohúmico produjo el mayor contenido proteico (42.50%), lo que representa un aumento del 57.40% con respecto al control (27.00%). Sin embargo, varias combinaciones microbianas redujeron sustancialmente el contenido de aceite (entre un 15 y un 34.1%), lo que indica una posible incompatibilidad microbiana.
Se observaron mejoras adicionales bajo estrategias integradas de nutrientes y bioestimulantes. Khan et al. evaluaron ácido húmico (9.6 kg ha – 1 ), extracto de algas marinas (24 kg ha – 1 ) y NPK (350 kg ha – 1 ), encontrando que la combinación completa produjo un contenido máximo de proteína de 40.75% en comparación con 33.44% en el control, una mejora de 7.31%. La combinación de extracto de algas marinas + NPK produjo un contenido de aceite de 20.84% en relación con 15.35% en el control, un aumento de 5.49%. Miraezami et al. también informaron valores de proteína que oscilaron entre 30.85 a 37.15% y contenido de aceite de 16.18 a 18.47% bajo tratamientos con ácido húmico + Rhizobium + Azospirillum + Co + Mo + B, en comparación con 34.98% de proteína y 12.56% de aceite en el control. De manera similar, Latifinia y Eisvand registraron contenidos de proteína de 29.61-30.85% y contenido de aceite de 13.02-15.19% bajo ácido húmico + N + P + Fe + Mo, en comparación con 28.68% y 12.40% en el control. Hatipoglu y Haliloglu demostraron además que la aplicación de nitrógeno en altas concentraciones (280 kg ha – 1 ) combinada con Bradyrhizobium japonicum maximizó el contenido de proteína (40.10%), pero redujo el contenido de aceite hasta en un 8.47%, lo que refleja un cambio metabólico hacia la síntesis de proteínas.
En general, tanto los bioestimulantes microbianos como los no microbianos aumentaron el contenido de proteína y aceite de la semilla de soja, con mejoras que variaron de modestas (p. ej., 0.43 % de proteína; 0.46 % de aceite con ácido húmico en pulverización foliar) a sustanciales (7.31 % de proteína; 5.49 % de aceite con ácido húmico + extracto de algas + NPK). Los inóculos microbianos, en particular Rhizobium coinoculado con Azospirillum, y productos combinados como Em-Aktiv, mejoraron la calidad de la semilla mediante mecanismos que incluyen la fijación de nitrógeno, la modulación hormonal y el alivio del estrés. No obstante, las respuestas variables (p. ej., reducción de proteína con la aplicación combinada de Em-Aktiv al suelo y a la hoja) subrayan la importancia de la compatibilidad de los inóculos, el método de aplicación y el momento de aplicación.
Las investigaciones futuras deberían priorizar la optimización de las estrategias de coaplicación, como ácido húmico + Rhizobium + Azospirillum + NPK o extracto de algas + Azospirillum + micronutrientes, para maximizar los efectos sinérgicos sobre la calidad nutricional de la soja en diversos entornos.
Consideraciones prácticas, entorno, rentabilidad y escalabilidad
A pesar de los beneficios agronómicos reportados de los bioestimulantes, los estudios incluidos en esta revisión rara vez reportaron datos sobre su costo-efectividad o escalabilidad en condiciones de cultivo comercial. Por ejemplo, la información sobre costos de productos, gastos de aplicación, relación costo-beneficio y rendimiento a nivel de finca fue prácticamente nula, lo que limitó las evaluaciones económicas cuantitativas. En consecuencia, esta falta de datos resalta la necesidad crítica de realizar estudios futuros que integren las respuestas de rendimiento y calidad con evaluaciones económicas y validación en finca para promover la adopción informada de bioestimulantes en la producción de soja.
Además, la base mecanicista de los efectos sinérgicos con fertilizantes implica una mayor absorción de nutrientes, el crecimiento radicular, la señalización hormonal, la actividad antioxidante y las vías metabólicas, pero los mecanismos moleculares precisos en la soja aún no se comprenden completamente. Asimismo, la eficacia de los bioestimulantes puede variar entre los sistemas agrícolas orgánicos y convencionales debido a las diferencias en la disponibilidad de nutrientes, los microbiomas del suelo y las prácticas de manejo, aunque los estudios comparativos son limitados.
Desde un punto de vista práctico, la estandarización de formulaciones y protocolos de aplicación es esencial para lograr resultados reproducibles. Esto incluye una clara caracterización del producto, pautas armonizadas de dosificación y cronograma para las principales zonas agroecológicas, y la transparencia en la información sobre el suelo, el medio ambiente y el genotipo del cultivo.
Además, también es necesario considerar la sostenibilidad y los impactos ambientales. Por ejemplo, la producción a gran escala de extractos de algas y ácidos húmicos puede tener una huella ecológica, como la perturbación de los ecosistemas costeros, el consumo de energía o el impacto en el suelo. De igual manera, los bioestimulantes microbianos pueden persistir en el suelo y, aunque la mayoría de las cepas son específicas para su objetivo, sus efectos sobre cultivos no objetivo, comunidades microbianas nativas y ecosistemas no se comprenden completamente.
Conclusiones
Las investigaciones futuras deben priorizar la integración del rendimiento agronómico con las evaluaciones económicas y la validación en finca para cuantificar mejor la relación costo-beneficio del uso de bioestimulantes en condiciones reales de producción. También se requiere un mayor énfasis en desentrañar la base mecanicista de los efectos sinérgicos entre bioestimulantes y fertilizantes, particularmente a nivel molecular y metabólico en la soja. Asimismo, será esencial ampliar los estudios comparativos entre sistemas agrícolas para aclarar las respuestas dependientes del contexto y mejorar la transferibilidad de los resultados. Desde una perspectiva de sostenibilidad, la huella ambiental de la producción y el uso de bioestimulantes justifica un análisis más detallado. La extracción a gran escala de algas marinas o sustancias húmicas puede conllevar riesgos ecológicos, mientras que los impactos ecológicos a largo plazo de los inóculos microbianos persistentes sobre organismos no objetivo y la biodiversidad del suelo siguen siendo poco conocidos. Abordar estos desafíos mediante investigación interdisciplinaria, protocolos armonizados y evaluaciones a nivel de sistema será fundamental para aprovechar al máximo el potencial de los bioestimulantes como piedra angular de la producción sostenible de soja.
Si te interesan los bioestimulantes, especialmente los extractos de algas marinas o los ácidos húmicos , puedes ponerte en contacto con el equipo de Dora.