Modelos de regresión para isoflavonoides del grano de soja en Argentina utilizando variables meteorológicas

MARÍA JOSÉ MARTINEZ; CONSTANZA CARRERA; MILENA MANZUR; JULIO DARDANELLI; MÓNICA BALZARINI; MAURICIO TURCO ; CARLOS FERRAYOLI

Mar del Plata

Workshop; Workshop Internacional: Eco Fisiología vegetal Aplicada al Estudio de la Determinación del rendimiento y la Calidad de los Cultivos de Granos.; 2007

Red Raíces de Ecofisiología SECyT; FAUBA e INTA Balcarce

RESUMEN EXPANDIDO INTRODUCCIÓN Los isoflavonoides, compuestos naturales que la soja sintetiza en mucha mayor proporción que otras leguminosas, presentan actividad fitoestrogénica (1). Numerosos estudios han mostrado que el contenido de isoflavonoides totales (IT) en el grano de soja varía, con las condiciones ambientales en el momento de llenado del grano (2, 3,4), entre otros factores. Al presente no se cuenta en Argentina con modelos de regresión que relacionen el contenido de IT de granos de soja con variables meteorológicas, en particular temperatura, durante el período de llenado de granos. Su determinación es importante considerando que los isoflavonoides constituyen un factor diferencial para la comercialización de los productos de soja para nichos específicos de mercado, teniendo en cuenta que Argentina es el tercer productor mundial de este cultivo y primer exportador de harina y aceite (5). MATERIALES Y MÉTODOS Para este estudio se utilizó una base de datos proveniente de ensayos multiambientales de tres campañas: 2001/2, 2002/3 y 2003/4, conducidos en trece Estaciones Experimentales de INTA (con amplio rango latitudinal, 29º y 38º S).Los cultivares usados incluyeron los grupos de madurez del III al VIII. Se analizó una muestra compuesta de cada cultivar en cada localidad y cada fecha de siembra, variando ésta entre el 12/09 al 05/02.En la base de datos se incluyó la temperatura media, máxima y mínima, radiación global, y precipitación menos evapotranspiración potencial (pp-etp) como estimador de estrés hídrico; para los períodos: siembra-R7, R1-R7 y R5-R7 (6). El análisis de los IT fue realizado a partir de harina desgrasada, por cromatografía líquida (HPLC/UV), según el protocolo descrito por Murphy et al. (1999), utilizando un equipo Agilent 1100 con DAD.Se realizó un análisis de componentes principales (ACP), a fin de determinar asociaciones entre IT y las variables meteorológicas. Se ajustaron regresiones lineales para modelar IT en función de las variables más relevantes. Para la selección de éstas variables se consideraron: un nivel de significancia del 5% para la prueba t en los parámetros de regresión estimados, los coeficientes de determinación (R2) y el análisis de los residuos. RESULTADOS Y DISCUSIÓN Se logró un amplio nivel de variabilidad de IT: 0,76 - 8,02 mg/ g de materia seca de harina desgrasada (mg/gMS); como así también de las variables meteorológicas, por ejemplo temperatura media R5-R7 (TmR5R7), radiación global (rgR5R7) y pp-etpR1R7 cuyos rangos fueron: 14,1-26,7ºC; 8,8-25,6 MJ/m2 y -373 y 416 mm, respectivamente. El ACP de IT y las variables meteorológicas sugirió que las concentraciones de IT están correlacionadas negativamente con las temperaturas y la radiación (Fig. 1). Esto se vio reflejado en el modelo de predicción encontrado. El mejor modelo de regresión obtenido, cuyo R² fue de 0,48 con un error cuadrático medio de predicción (ECMP) de 1,20 mg/gMS, fue el siguiente: IT=12,31-0,41*TmR5R7 (Fig. 2). No obstante los residuos parciales de esta regresión mostraron una distribución que sugirió la presencia de una relación entre IT y pp-etpR1R7 por debajo de un umbral de 70mm, indicando influencia del déficit hídrico sobre IT (Fig. 3). Para casos sin estrés hídrico (pp-etpR1R7>70mm), se obtuvo el siguiente modelo: IT=12,26-0,40*TmR5R7 (R²=0,58; ECMP =1,23%), en tanto que para situaciones bajo estrés hídrico el modelo fue IT=11,46-0,36*TmR5R7 +3,53E-03*pp-etpR1R7 (R²=0,42, ECMP=1,16%). El ACP mostró una relación positiva entre IT y pp-etpR1R7, que se reflejó en el modelo bajo estrés; donde la TmR5R7 fue la variable de mayor peso, pero también contribuyó en menor medida pp-etpR1R7. Se puede inferir que bajo condiciones de estrés en la medida que aumenta la disponibilidad hídrica disminuye la temperatura del canopeo resultante del menor cierre estomático. Las relaciones negativas encontradas en este estudio entre IT y la temperatura coinciden con las halladas por Tsukamoto et al. (1995) y Carrāo- Panizzi (1998) para variedades comerciales en Japón y Brasil respectivamente. En nuestro estudio fue posible establecer, además de un modelo general (casos conjuntos con y sin estrés hídrico) para IT respecto a temperatura del aire en el período de llenado, un modelo alternativo que no había sido reportado previamente, donde se considera la temperatura del aire y una variable indicadora de cambios de temperatura del canopeo inducidos por el estrés hídrico.