Estrategias para incrementar el valor agregado de la producción de soja argentina: identificación de regiones, técnicas de manejo y germoplasma para aumentar la concentración y calidad de proteína en grano - Bosaz, Lina Belén (2020)
Argentina es uno de los principales países productores de granos y el primer exportador mundial de harina de soja, cuya concentración de proteína ha disminuido significativamente en los últimos años. En este contexto, conocer cuáles son los factores ambientales y de manejo que podrían revertir esta situación es clave para alcanzar los estándares de comercialización requeridos por las harinas de alta calidad con mayor demanda mundial. Los objetivos de esta tesis fueron: (i) describir los niveles de proteína en grano en los sistemas de producción templados de la región central de Argentina y explorar patrones espaciales de variación de proteína en toda la región, (ii) identificar la importancia relativa del manejo y los efectos ambientales en la concentración de proteína en grano complementando un enfoque observacional y experimental, (iii) explorar las correlaciones entre la concentración de proteína, el rendimiento y la captura total de N mediante el análisis de ensayos multiambientales en la región bajo estudio, (iv) evaluar el efecto de tratamientos de fertilización nitrogenada en estadíos tardíos del cultivo sobre la concentración de proteína, la FBN y la absorción de nitrógeno mineral, y si la cantidad de N absorbido o la FBN modula la respuesta de la proteína a la fertilización, (v) identificar genotipos de distintas etapas evolutivas del cultivo (cultivares ancestrales y comerciales actuales) con alta concentración de proteína en grano y calidad diferenciada en la composición de la fracción proteica y evaluar cómo esto influye en la solubilidad de las proteínas de las harinas de soja. Para cumplir el objetivo (i) se realizó de una aproximación observacional utilizando herramientas de minería de datos. La concentración de proteína en grano mostró un patrón espacial para soja de primera, lo que permitió identificar áreas bien delimitadas con valores proteicos contrastantes. No se observó un patrón espacial para soja de segunda. Para el objetivo (ii) y (iii) se utilizó un enfoque experimental analizando ensayos multiambientales a nivel regional. Se identificaron genotipos con alta concentración de proteína consistente a través de los sitios explorados. Los ambientes con alto rendimiento y calidad fueron evidentes, pero los resultados mostraron correlaciones negativas entre rendimiento y concentración de proteína en grano. Los experimentos manipulativos (objetivo iv) consistieron en evaluar fertilizaciones nitrogenadas (foliar y del suelo) en estadios tardíos del ciclo del cultivo, en dos fechas de siembra y dos genotipos de alto rendimiento y concentración de proteína contrastante. Las fertilizaciones foliares o del suelo no tuvieron un aumento positivo en el rendimiento o la captura de N del cultivo, pero tuvieron efectos positivos similares en la concentración de proteína en grano (+2%) sólo en las fechas tardías en ambos genotipos. La aplicación de N en el suelo o como fertilizante foliar inhibió la FBN, pero la inhibición fue mayor cuando se aplicó N en el suelo. La cantidad de N fijada durante el período de llenado de grano, expresada por unidad de grano, es un predictor relativamente bueno de la respuesta de la proteína a la fertilización con N, lo que sugiere un papel crítico de la FBN durante esta etapa para asegurar altos niveles de proteína en grano. Para cumplimentar el objetivo (v) se realizó una caracterización de genotipos de diferentes etapas evolutivas de la soja respecto a la concentración y composición de proteína en grano, y se evaluaron la composición y los perfiles de solubilidad de la proteína de las harinas resultantes. Se encontraron diferencias significativas entre tipos y genotipos para la concentración, composición y solubilidad de la proteína. Los ancestros silvestres (G. soja) y Elite tuvieron las concentraciones máxima y mínima de proteína en grano, respectivamente (42,9 y 36,3%). Con respecto a la composición de la proteína, para la β-conglicinina (Bc) y glicinina (Gli), el genotipo fue el efecto significativo que representó la mayor parte de variación, al igual que para sus subunidades. Dentro de los genotipos Elite, A5009 tuvo la menor solubilidad de proteínas en toda la escala de pH. El tipo Elite presentó una concentración de proteína más baja en grano y, por lo tanto, también en la harina resultante respecto a los tipos ancestrales. La incorporación de materiales ancestrales que amplíen la base genética utilizada en los programas de mejoramiento actuales es crucial para la obtención de productos de alta concentración y calidad proteica y para acceder a mercados de alto valor. Además, la caracterización de estrategias de manejo específicas, su rol en la calidad de los granos, y su potencial inclusión a nivel productivo resultan novedosas para un área de entendimiento clave y poco explorada hasta el momento.