En la producción de maíz, pocas decisiones tienen tanto impacto económico y productivo como la fertilización nitrogenada. Definir cuánto nitrógeno aplicar implica encontrar un delicado equilibrio: una dosis insuficiente puede limitar el rendimiento, mientras que un exceso incrementa los costos y aumenta el riesgo de pérdidas ambientales. 

En este escenario, contar con herramientas que permitan anticipar la respuesta del cultivo a la fertilización constituye uno de los grandes desafíos de la agricultura moderna. 

Un estudio realizado por investigadores de la Facultad de Ciencias Agrarias de la Universidad Nacional de Mar del Plata (UNMdP), la EEA Balcarce del INTA y del CONICET aportó evidencia en esa dirección al demostrar que la actividad de la enzima β-glucosidasa (BG) podría utilizarse como un indicador biológico para predecir la respuesta del maíz al agregado de nitrógeno. 

El trabajo, desarrollado sobre ensayos realizados en diferentes ambientes agrícolas de la Región Pampeana, representa un avance hacia el desarrollo de herramientas biológicas de diagnóstico que complementen los análisis químicos tradicionales del suelo y contribuyan a sistemas agrícolas más eficientes y sustentables. 

 Más allá de la química del suelo 

Tradicionalmente, las recomendaciones de fertilización se han basado en indicadores químicos, como el contenido de nitratos o la materia orgánica. Sin embargo, en los últimos años comenzó a ganar protagonismo la evaluación de la actividad biológica del suelo como una forma de comprender mejor su funcionamiento. 

Dentro de estos indicadores, la β-glucosidasa despertó especial interés. Se trata de una enzima producida por microorganismos del suelo que participa en la degradación de compuestos derivados de la celulosa y, por lo tanto, en el reciclado del carbono. Su actividad refleja la intensidad de los procesos biológicos asociados con la descomposición de la materia orgánica y la acción de la comunidad microbiana, responsable de transformar nutrientes y sostener el funcionamiento del suelo (Dick et al., 2013). 

Debido al estrecho acoplamiento existente entre los ciclos del carbono y del nitrógeno, los investigadores plantearon la hipótesis de que esta enzima podría aportar información indirecta sobre el suministro de nitrógeno disponible para el cultivo. 

 Ensayos en la Región Pampeana 

Para poner a prueba esa hipótesis, el equipo trabajó con muestras de suelo provenientes de once ensayos de maíz realizados durante la campaña 2020-2021 en localidades del sudeste y norte de la provincia de Buenos Aires. Los experimentos formaron parte de una red de ensayos de fertilización en maíz previamente utilizada para estudios de nutrición nitrogenada del cultivo (Lapaz Olveira et al., 2023). 

Los cultivos fueron implantados bajo siembra directa y condiciones de secano, entre fines de septiembre y principios de noviembre. En cada sitio se evaluaron dos tratamientos: un testigo sin fertilización nitrogenada y otro fertilizado con 240 kilogramos de nitrógeno por hectárea, aplicados como urea al momento de la siembra. 

Al momento de la siembra se tomaron muestras compuestas de suelo para determinar la actividad de β-glucosidasa (BG) y otras variables de caracterización, entre ellas materia orgánica (MO), pH, nitrógeno anaeróbico (Nan), textura y contenido de nitratos. 

Los rendimientos se determinaron a cosecha, expresados con una humedad estándar del 15,5 %. 

Diferencias marcadas entre ambientes 

Los resultados evidenciaron una marcada variabilidad entre ambientes. En los tratamientos sin fertilización nitrogenada, los rendimientos oscilaron entre 4.846 y 12.533 kg por hectárea. En tanto, la respuesta al agregado de nitrógeno mostró diferencias aún mayores, con incrementos que fueron desde 837 hasta 10.730 kg por hectárea. Las propiedades edáficas evaluadas también presentaron una importante heterogeneidad entre sitios, reflejando la diversidad de condiciones presentes en los ambientes estudiados (Tabla 1). 

En cuanto a la actividad de β-glucosidasa, los valores variaron entre 21 y 85,9 μg de p-nitrofenol (PNP) por gramo de suelo por hora, con un promedio de 47,5 μg PNP g⁻¹ h⁻¹. 

Un umbral con valor agronómico 

 Uno de los principales aportes del estudio fue identificar un umbral crítico de actividad de β-glucosidasa de 57 μg PNP g⁻¹ h⁻¹, asociado con un rendimiento relativo del 95 %. Por encima de ese valor disminuye la probabilidad de obtener respuestas significativas a la fertilización nitrogenada (Figura 1). 

Desde el punto de vista práctico, este resultado indica que los suelos con actividades superiores a ese valor presentan menor probabilidad de responder significativamente a la fertilización nitrogenada, mientras que aquellos con niveles inferiores tendrían mayores posibilidades de registrar incrementos de rendimiento ante el agregado de nitrógeno. 

Una elevada actividad de β-glucosidasa refleja una comunidad microbiana más activa, con una mayor descomposición de la materia orgánica y un acoplamiento más eficiente entre los ciclos del carbono y del nitrógeno (Dick et al., 2013). 

En consecuencia, esos sistemas poseen una mayor capacidad para abastecer de nitrógeno al cultivo y dependen menos del aporte externo mediante fertilización. 

 Por el contrario, actividades bajas de la enzima podrían indicar sistemas biológicamente más limitados y con menor capacidad de provisión de nutrientes. 

Complementar para decidir mejor 

Si bien la β-glucosidasa no constituye una medida directa de disponibilidad de nitrógeno, los investigadores destacan que su capacidad para integrar procesos biológicos complejos la convierte en un indicador indirecto robusto para anticipar la respuesta del cultivo. 

La incorporación de este tipo de herramientas permitiría enriquecer los diagnósticos convencionales, aportando información sobre procesos que los análisis químicos tradicionales no logran captar. 

Además de mejorar la precisión de las recomendaciones de fertilización, estos indicadores podrían contribuir a optimizar el uso de nutrientes, reducir costos innecesarios y minimizar potenciales impactos ambientales asociados a aplicaciones excesivas.  

Un paso hacia la agricultura del futuro 

Los resultados obtenidos constituyen una de las primeras calibraciones de campo desarrolladas en la Región Pampeana para vincular la actividad de β-glucosidasa con la respuesta del maíz a la fertilización nitrogenada. 

Para los autores del trabajo, estos resultados representan un paso importante hacia el desarrollo de nuevas herramientas biológicas aplicables a la toma de decisiones agronómicas. 

Actualmente, el grupo de investigación avanza en estudios similares en trigo y cebada, con el objetivo de extender esta tecnología a otros cultivos y fortalecer estrategias de manejo orientadas a incrementar la eficiencia en el uso de nutrientes y la sustentabilidad de los sistemas productivos. 

 En un contexto donde producir más con menor impacto constituye uno de los principales desafíos del sector, comprender qué ocurre bajo la superficie del suelo podría transformarse en una herramienta estratégica para las decisiones de manejo. Y, en ese escenario, una enzima casi invisible podría convertirse en una aliada inesperada para mejorar la eficiencia de la fertilización y avanzar hacia sistemas agrícolas más sustentables.