Fertilizacion Foliar y Moleculas Organicas

FERTILIZACIÓN FOLIAR
y
MOLÉCULAS ORGÁNICAS ECOLÓGICAS
Lignoquim
S.A
Presentación
La agricultura moderna, preocupada por los bajos niveles de fertilidad
de los suelos agrícolas y el descenso dramático de los niveles de
producción, ha obligado a incursionar en nuevas alternativas de trabajo
que permitan proteger la ecología y entorno del medio que nos rodea.
Sin lugar a dudas, el uso indiscriminado de plaguicidas a coadyuvado a
que los niveles de materia orgánica se encuentren en su punto crítico,
razón por la cuál, no permite a los agricultores obtener los niveles de
producción deseados.
Lignoquim S.A. con la intención de ilustrar a técnicos y empresarios
ligados al área agrícola, presenta este documento que es un compendio
de información técnica relacionada a la nutrición agrícola, destacando
principalmente a la nutrición foliar. Por otro lado, analizaremos la
utilización de nuevas moléculas alternativas de tipo ecológico y
orgánica que permiten eficientar la nutrición foliar.
Lignoquim
CONTENIDO
1.-La nutrición foliar:
1.1. Mecanismo
1.2. Velocidad
1.3. Translocación
1
1
2
2.- Alcances de la fertilización foliar:
2.1. Suministro de nutrientes en circunstancias de
emergencia y/o "Stress"
2.2. Bloqueo en la absorción de nutrientes por vía radicular.
2.3. Eficacia severamente limitada en la fertilización radicular.
2.4. Suministro rápido de nutrientes en épocas críticas.
2.5. Particularmente eficaz para aplicación de microelementos.
2.6. Alternativa viable como fertilización preventiva.
3
4
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10
11
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3.- Limitaciones de la fertilización foliar
3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
3.6.
3.7.
Riesgo de fitotoxicidad.
Dosis limitadas en microelementos.
Requiere de buen desarrollo de follaje.
Lenta absorción.
Pérdidas considerables en la aspersión.
Productos costosos.
La eficacia agronómica de la fertilización foliar depende
de muchos factores.
11
12
12
12
12
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13
4.-Factores determinantes de la eficacia en la fertilización foliar.
4.1. Factores de la planta.
4.2. Factores ambientales.
4.3. Factores tecnológicos de la aplicación.
13
13
14
5.- Ácidos Húmicos – Ácidos Orgánicos
5.1. Introducción
5.2. Información básica sobre sustancias húmicas
5.3. ¿Qué es humus?
5.4. Fuente Comercial
5.5. La importancia de la materia orgánica
5.6. El rol de los ácidos húmicos
5.7. Algunas propiedades
5.8. La acción de las sustancias húmicas
5.9. Humus y los ácidos húmicos
5.10. La únicamente fuente casi pura
5.11. El uso de los ácidos húmicos
de baja solubilidad
5.12. El uso de los ácidos húmicos solubles
5.13. La acción de los ácidos húmicos
5.14. Descomposición de rocas y minerales
5.15. Capacidad de intercambio canónico
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5.16. Disponibilidad de fósforo, calcio y hierro
5.17. Manejo de agua
5.18. Reciclaje de los residuos de cosecha
5.19. Sobre los bioestimulantes
5.20. Potencializador de Plaguicidas
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32
6.- Lignosulfonatos:
6.1. ¿Que son los ácidos Lignosulfónicos?
6.2. Moléculas Orgánicas Ecológicas
6.3. Propiedades y como funcionan
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38
7.- Aminoácidos:
7.1 ¿Qué son los aminoácidos?
7.2 Aminoácidos libres
7.3 Proteínas y péptidos
7.4 Actividad biológica
7.5 Acción quelante
7.6 Actividad enzimática
7.7 Acción bioestimulante y hormonal
7.8 Acción sinérgica
7.9 Ventajas de aplicación
9.- Acido Fúlvico:
8.- Algas Marinas:
43
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50
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55
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-1-
1. La Nutrición Foliar:
1.1. Mecanismo
Las plantas pueden alimentarse a través de las hojas mediante la aplicación de sales
o soluciones nutritivas orgánicas, órgano-minerales, estabilizadas y balanceadas de
acuerdo a las deficiencias detectadas por análisis químicos o sintomatología
visuales.
Los nutrientes penetran en las hojas de las plantas a través de aberturas denominadas
estomas. Estas estructuras se encuentran tanto en la superficie foliar superior (Haz),
como inferior (Envés) y juegan un papel importante en la absorción de nutrientes por
vía foliar.
Sin embargo, los estomas no son la única posibilidad de absorción de nutrientes a
través de¡ follaje, pues se ha comprobado que también puede haber penetración a
través de espacios submicroscópicos denominados ectodesmos que se encuentran en
las hojas. De otra parte, hoy se sabe que la cutícula de las hojas se dilata al
humedecerse, produciéndose espacios vacíos que permiten la penetración de
soluciones nutritivas (abonos foliares).
El proceso de absorción de nutrientes por vía foliar tiene lugar en tres etapas. En la
primera etapa. las substancias nutritivas apocadas a la superficie penetran la cutícula
y la pared celular por difusión libre. En la segunda etapa, las substancias son
absorbidas por la superficie de la membrana plasmática y, en la tercera, pasan al
citoplasma mediando la ocurrencia de un proceso metabólico.
1.2. Velocidad de absorción
La velocidad de absorción de los nutrientes por la vía foliar es muy variable ya que
depende de varios factores, siendo los principales:
a)
b)
c)
d)
e)
El nutriente o nutrientes involucrados
La especie cultivada
El ión acompañante
Las condiciones ambientales: temperatura, humedad relativa,
incidencia de lluvia, etc.
Condiciones tecnológicas de la aspersión
-2-
Los distintos nutrientes difieren acentuadamente en cuanto a la velocidad con que
son absorbidos por el follaje. El nitrógeno es el elemento que destaca nítidamente
por la rapidez con que es absorbido, necesitándose solamente horas (1 a 6) para que
se absorba la mitad del total aplicado. Los demás elementos, con la posible
excepción del Magnesio, requieren como mínimo un día para alcanzar la misma
magnitud de absorción El Fósforo se destaca como el elemento cuya absorción es
relativamente más lenta, requiriendo hasta 5 días para ser absorbido en un 50%.
1.3. Translocación:
Una vez tomado lugar la absorción, las substancias nutritivas se mueven dentro de
la planta utilizando las siguientes vías:
a)
b)
c)
d)
La corriente de transpiración vía xilema.
Las paredes celulares.
El floema y otras células vivas
Los espacios intercelulares.
La principal vía de traslocación para los nutrientes aplicados al follaje es por el
Floema. El movimiento de célula a célula ocurre a través del protoplasma, por las
paredes o espacios intercelulares. El movimiento por el Floema toma lugar desde la
hoja, donde se sintetizan los compuestos orgánicos, hacia los lugares de utilización o
almacenamiento. En consecuencia, las soluciones nutritivas aplicadas al follaje no se
moverán hacia otras estructuras de la planta hasta tanto se produzca movimiento de
substancias orgánicas resultantes de fotosíntesis.
La velocidad de los iones en la planta, es decir en el proceso de translocación, varía
de un nutriente a otro. El nitrógeno y el potasio, se consideran como muy altamente
móviles, en tanto que el Mg, Ca y B son relativamente inmóviles y el resto de
microelementos exhiben una movilidad mediana o escasa.
2. Alcances de la Fertilización Foliar
La aplicación de substancias fertilizantes mediante la aspersión del follaje con
soluciones nutritivas se denomina fertilización o abonamiento foliar y es una práctica
utilizada ampliamente en la agricultura tecnificada contemporánea.
En Latinoamérica, la aplicación de fertilizantes por vía foliar ha venido ganando
aceptación creciente en las últimas décadas por parte de la agricultura comercial.
Desafortunadamente, ésta ha sido una práctica agronómica poco investigada en
nuestro medio, lo cual explica que aun exista controversia y alguna confusión sobre
sus alcances y limitaciones.
-3-
La investigación ha demostrado feacientemente que es factible alimentar las plantas
por vía foliar, en particular cuando se trata de corregir deficiencias de elementos
menores.
En el caso de los elementos mayores (Nitrógeno, Fósforo y Potasio), actualmente se
reconoce que el abonamiento foliar solamente puede complementar y en ningún
caso sustituir la fertilización al suelo. Esto por cuanto las dosis de aplicación que
pueden administrarse por vía foliar son muy pequeñas, en relación con los niveles de
fertilización exigidos por los cultivos para alcanzar altos niveles de productividad.
A continuación se discuten las condiciones bajo las cuales se ha comprobado que la
fertilización foliar permite obtener resultados agronómicos significativos.
2.1. Suministro de nutrientes en circunstancias de emergencia y/o 'Stress'
Esta es una de las condiciones en las cuales la utilización del abonamiento foliar
cobra mayor alcance. Las situaciones de emergencia consideradas son aquellas que
resultan en limitantes drásticas para la nutrición del cultivo a través del sistema
radicular. Los factores más importantes se analizan a continuación:
2.1.1. Sequía
El medio natural en que disuelvan las substancias nutritivas es el agua. Los
elementos nutritivos son absorbidos radicularmente por la planta en estado iónico,
siendo también el agua el agente o vehículo transportador. Cuando el suministro de
agua se hace limitante, la alimentación radicular de la planta sufre trastornos severos
y compromete drásticamente el desarrollo vegetal.
Como consecuencia, bajo condiciones de sequía transitoria, la vía radicular estará
limitada para la absorción de nutrientes y será necesario utilizar, entre tanto, la vía
foliar. Desafortunadamente, cuando la planta se encuentra en situación de stress por
sequía, desarrolla una mayor sensibilidad a la acción fitotóxia de las substancias
nutritivas y/o de pesticidas que son aplicadas al follaje.
2.1.2. Encharcamiento
El efecto del exceso de agua es, paradójicamente, análogo al de la sequía. Cuando se
presenta exceso de agua en el medio radicular, el nivel de aireación disminuye
acentuadamente. La disponibilidad limitada de oxigeno en un suelo mal aireado
conlleva una inmediata inhibición de la absorción de agua y elementos nutritivos.
Bajo estas circunstancias, será la vía mientras se supera la situación emergente.
-42.1.3. “Stress” por Pesticidas
La aplicación de pesticidas al suelo, sea el caso de matamalezas. insecticida,
fungicida o nematicida, puede generar efectos inhibitorios de la actividad microbial
del suelo, los cuales determinan un bloqueo transitorio en la mineralización de
nutrientes como el nitrógeno, fósforo y azufre.
Mientras se prolonga el efecto esterilizante, la absorción de N, P y S por vía radicular
puede disminuir significativamente y afectar el desarrollo normal del cultivo, en
particular cuando se encuentra en sus primeros estados de desarrollo. La aplicación
de nutrientes por vía foliar, en particular las aspersiones con nitrógeno, permitirían
restaurar el adecuado balance nutricional de la planta.
2.1.4. Daño por heladas
Las caídas bruscas de temperatura que ocurren en algunas zonas de clima frío,
provocan pérdidas importantes del follaje en cultivos como papas, hortalizas, pastos,
etc. En este caso, la aplicación de fertilizantes por vía foliar permite restaurar
rápidamente el área foliar afectada.
De otra parte, se ha encontrado que las aplicaciones foliares de Potasio y Nitrógeno
administradas con criterio preventivo, pueden atenuar los daños causados por las
heladas.
Se entiende que, cualquiera que fuese la situación emergente, ésta se asume
transitoria. En ningún caso se podrá esperar que la fertilización foliar, por si sola,
constituya la solución para los efectos adversos causados por la sequía,
encharcamiento, etc. El alcance de cita práctica no puede ir más allá de atenuar los
efectos adversos de la condición emergente. al igual que el papel que juega el suero
en el sostenimiento del un enfermo, hasta tanto se supera la crisis.
2.2. Bloqueo en la absorción de nutrientes por vía radicular.
La disponibilidad de nutrientes en el suelo está controlada por un buen número de
factores de naturaleza física, química y bioquímica, los cuales. a su vez, interactúan
con los factores relacionados al medio ambiente y manejo del suelo.
En estas condiciones, el suministro de nutrientes al cultivo depende de una intrincada
conjugación de procesos y factores, que no siempre resulta favorable, ya que se
presentan circunstancias determinantes de un bloqueo de la nutrición por vía
radicular.
A continuación se discuten las principales causas de bloqueo en la absorción
radicular de nutrientes.
-5-
2.2.1. Salinidad y exceso de Sodio
La ocurrencia de suelos salinos y alcalinos (con exceso de sodio) es cada vez más
frecuente en nuestro medio. Constituyen condiciones adversas que afectan
drásticamente la productividad agrícola.
Los efectos adversos de la salinidad y exceso de sodio sobre el desarrollo vegetal,
tienen que ver con acciones de: a) Inhibición de la toma de agua; b) Bloqueo en la
absorción de nutrientes y, c) Efectos tóxicos.
La acumulación de sales solubles en el suelo determina un incremento significativo
en la succión osmótica de la humedad del suelo, lo cual, en la práctica, aumenta los
niveles de retención de agua y, como consecuencia genera una disminución
importante en la absorción de agua y nutrientes por los cultivos.
Por otra parte, el exceso de sodio cambiable en el suelo provoca un bloqueo en la
absorción de otros cationes nutritivos, tales como el K+, Mg++ y Ca++. Este efecto se
debe a la inhibición competitiva en la absorción activa, generada por el exceso del
catión Na+
Como consecuencia, bajo estas circunstancias la nutrición resultante de la
fertilización al suelo puede estar restringida, en cuyo caso se entiende que la
fertilización foliar puede derivar en beneficios de significación agronómica y
económica.
2.2.2.
Inhibición competitiva en la absorción de nutrientes.
Tal como ya se advirtió, uno de los factores que controla la absorción activa de
nutrientes por la raíz, es el balance catiónico. En general, la constitución de la
cubierta catiónica en la fase cambiable del suelo, debe mantener la siguiente
secuencia considerada normal; Ca>Mg>K>Na. Cualquier alteración en esta
secuencia puede afectar seriamente la absorción radicular de uno u otro nutriente.
Pero, además, aún manteniéndose la secuencia normal, la concentración de los
cationes debe guardar un adecuado balance o relación, que depende del tipo de
suelo y de la especie cultivada. Desde luego, los excesos de uno u otro pueden
causar, dependiendo de las circunstancias, bloqueos importantes en la absorción de
otro y otros, así:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Del K+ por el Ca++ y/o Mg++
Del K+ Ca++ y Mg++ por el Na+
Del Mg++ y K+
Del Ca++, Mg++ y K+ por el Na+
Del Ca++ por el Mg++ o viceversa.
Del Ca++, Mg++ y K+ por el Al +++
-6-
Cuando en el suelo se suscita una de estas condiciones, la aplicación de fertilizantes
al sucio puede resultar disminuida en su eficacia o, incluso, en un empeoramiento de
la situación de desbalance y, hasta tanto no se supere la situación, la fertilización
por vía foliar puede constituirse en una alternativa altamente efectiva para
complementar con nutrientes al cultivo.
2.2.3.
Desarrollo radicular limitado
Una adecuada alimentación por vía radicular exige, como es obvio, un buen
crecimiento de la raíz.
Desafortunadamente, con mucha frecuencia se suscitan en el suelo condiciones
físicas o químicas que limitan el desarrollo radicular de los cultivos y, en
consecuencia, la normal absorción de nutrientes. Algunas de estas situaciones son
las siguientes:
a) Toxicidad de Aluminio:
Es, sin duda, la condición adversa más común en el medio tropical El exceso de
aluminio se presenta en los suelos ácidos e incide negativamente en el desarrollo
radicular, afectando por consiguiente la absorción de agua y nutrientes.
b) Compactación del suelo:
El impedimento físico motivado por la compactación del suelo provoca una
disminución en el crecimiento del sistema radicular. Esta situación adversa se
origina en su uso inadecuado, en lo pertinente a la labores de labranza, o por el uso
reiterado de maquinaria pesada. Desafortunadamente, en las zonas agrícolas del país
esta condición adversa está ganando terreno aceleradamente.
Una de sus
consecuencias es el hecho de que, en un terreno compactado, la fertilización
radicular resulta comprometido en su efectividad.
c) Nivel freático alto:
En los valles altiplanos suele ser frecuente la condición de un nivel de agua
subterránea cercano a la superficie, en particular durante las épocas de lluvias. El
nivel freático alto opera como una barrera para el normal crecimiento del sistema
radicular, ya que se genera un efecto análogo al encharcamiento o inundación, lo
cual, de hecho, limita la absorción de nutrientes vía raíz.
-7-
d) Planta joven:
Durante los primeros estados de desarrollo de un cultivo la plántulas, como es
natural, tendrán un sistema radicular precario, lo cual significará que, durante cierto
lapso, la superficie radicular disponible para la absorción de nutrientes estará
limitada.
Todos los casos descritos conllevan a una disminución de la efectividad agronómica
de la fertilización radicular, cobrando entonces trascendencia la fertilización
complementaria por vía foliar.
2.3. Eficacia severamente limitada en la fertilización radicular.
Una vez aplicados los fertilizantes al suelo, sufren reacciones de transformación y
están sujetos también a procesos que determinan pérdidas importantes de nutrientes
al quedar fuera del alcance absorbente del sistema radicular.
2.3.1. Lixiviación
Los iones nutritivos pueden ser arrastrados por las aguas de drenaje que percolan a
través del suelo. El nitrógeno es el elemento que está más sujeto a este proceso
denominado lixiviación, en particular el estado nítrico (NO3) por ser un ión
débilmente retenido en el suelo y, por tanto altamente móvil.
El potasio, aunque en menor proporción que el nitrógeno, también puede sufrir
pérdidas por lixiviación, no obstante su condición catiónica que le permite una
relativa estabilidad en el suelo. El fósforo, en cambio es un elemento poco móvil y,
por ello, sus pérdidas por lixiviación son mínimas.
Otros elementos sujetos a pérdidas importantes por efecto de la lixiviación son el
Azufre, Calcio y Magnesio. Sin embargo, la magnitud de las pérdidas son altamente
variables. pues ellas dependen de un buen número de factores, -siendo los
principales:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Frecuencia e intensidad de lluvias
Textura del suelo
Contenido de materia orgánica
Tipo de coloide arcilloso
Uso y manejo del suelo
Tipo de fertilizante utilizado.
-8-
2.3.2. Fijación
Por fijación se entiende los procesos de transformación físico-química que sufren los
nutrientes una vez aplicados al suelo como fertilizantes. Como resultado de estos
procesos, los nutrientes solubles y disponibles para las plantas evolucionan hacia
estados químicos no aprovechables.
El elemento más afectado por fijación es el Fósforo. En condiciones de suelos
tropicales se ha estimado que la fijación es responsable de que se pierda entre un 70
y un 95% del fósforo que se aplica como fertilizante. En menor proporción, el
Nitrógeno y el Potasio también pueden ser "atrapados” o fijados por arcillas
expandibles. Aunque no hay estudios específicos, en condiciones de suelos
tropicales, se prevee que mediante este proceso pueden perderse cantidades
importantes de fertilizantes nitrogenados o potásicos.
De hecho, la magnitud de pérdidas por fijación, dependen de factores diversos. En el
caso del fósforo influyen los siguientes:
a)
Ph del suelo
b)
Contenido de óxidos de Fe y Al
e)
Tipo de arcilla
d)
Contenido de materia orgánica
f)
Tipo de fertilizante fosfórico
g)
Sistema y época de aplicación del fertilizante.
Por su parte, la fijación de Nitrógeno y Potasio está controlada por factores
relacionados con:
a)
Tipo de coloide arcilloso
b)
Contenido de arcillas
c)
Incidencia de ciclos secos y lluviosos
2.3.3.
Pérdidas en forma de gas
La fertilización Nitrogenada puede resultar afectada severamente por pérdidas en
forma de gas. Los procesos involucrados son la volatilización y la denitrificación.
La volatilización es la transformación de amonio (NH4+) en amoniaco (NH3+),
reacción que supone el desprendimiento de N en forma gaseosa. Se ha encontrado
que el proceso afecta severamente a la Urea, debido a su reacción alcalina y, en
especial, cuando se efectúan aplicaciones superficiales en zonas de clima cálido.
Bajo estas circunstancias,
-9-
en arrozales inundados, las pérdidas de N por volatilización pueden ser tan altas
como del 50% del N aplicado. Los factores que influyen en la magnitud de la
volatilización son:
a)
b)
c)
d)
e)
Tipo de fertilizante nitrogenado
Sistema de aplicación
Temperatura ambiente
Ph del suelo
Capacidad de intercambio catiónico.
La denitrificación ocurre cuando el fertilizante nitrogenado, en especial el fertilizante
nítrico, es aplicado en suelos encharcados, mal drenados o inundados. En este caso,
el nitrato (NO3), evoluciona hacia estados gaseosos (NO, N20, N2) que determina la
pérdida del elemento. En condiciones favorables al proceso, se han llegado a
determinar pérdidas hasta del 30% del N aplicado como fertilizante.
2.3.4. Inmovilización
La propia actividad de los microorganismos del suelo genera bajo determinadas
circunstancias, pérdidas significativas de nutrientes a partir de la fertilización
edáfica.
Los microorganismos del suelo utilizan nutrientes, compitiendo, así, por este factor
de crecimiento con las especies vegetales. Bajo condiciones especificas, la magnitud
de la utilización de nutrientes por la población microbial puede restar cantidades
importantes de nutrientes aplicados en el abonamiento al suelo. Los nutrientes más
afectados son N, P y S.
2.3.5.
Eficacia de la fertilización en la agricultura tropical
Se define como eficiencia de la fertilización, la proporción de nutrientes
efectivamente utilizadas por el cultivo en relación con la cantidad aplicada.
En la agricultura tropical, los niveles de eficiencia, debido a la incidencia de los
factores de pérdida previamente descritos, se han ubicado en rangos relativamente
bajos.
La eficiencia de la fertilización nitrogenada se estima que oscila entre el 20 y 70%
pero el promedio no es superior al 50%, lo que equivale a decir que, en la agricultura
tropical, tan sólo la mitad del fertilizante nitrogenado aplicado es utilizado por los
cultivos, lo cual significa cuantiosas pérdidas de orden económico para el agricultor.
-10-
En el caso de la fertilización fosfórica, la situación es aún más grave, puesto que, en
el promedio, se estima que la eficiencia está en el 10%, con un rango del 5 al 30%.
Resulta entonces que. de cada 100 Kg. de fosfato apocado al suelo, las pérdidas
promedios son del orden de 90 Kg.
En suelos tropicales, la eficiencia del potasio aplicado como fertilizante está entre el
20 y 60%, con un promedio del 40%. La mayor parte del potasio aplicado se pierde
por lixiviación.
Bajo circunstancias de muy baja eficacia en la fertilización convencional por vía
radicular, la nutrición por vía foliar puede contribuir a mantener niveles óptimos de
suministro de nutrientes en los cultivos.
2.4. Suministro rápido de nutrientes en épocas críticas.
La demanda de nutrientes por parte de las especies vegetales cultivadas no es
uniforme, sino que más bien depende de los estados fisiológicos a lo largo de su
ciclo productivo.
La demanda de Nitrógeno es alta y constante, pero en particular se requiere durante
los estados de alta tasa de crecimiento, floración y fructificación. En cereales, tal
como en el caso de arroz, los niveles de mayor demanda de nitrógeno toman lugar
durante el macollamiento iniciación de la panícula y el llenado de grano.
El Fósforo es requerido en estados tempranas del ciclo vegetativo como nutriente
clave para el desarrollo radicular. Los estados de tuberización e iniciación de la
floración son considerados como puntos críticos en cuanto al suministro del fósforo.
Sin embargo, desde el punto de vista fisiológico, se considera que este elemento debe
estar disponible en los primeros estados de desarrollo del cultivo, que es cuando se
produce la diferenciación de las estructuras productivas.
El Potasio es requerido intensamente durante los estados fisiológicos de producción.
es decir durante tuberización y llenado de tubérculo, iniciación de la floración y
llenado de grano así como en cuajado y llenado de fruto. Como se sabe. el potasio es
esencial para la síntesis de carbohidratos, pero además influye en la translocación y
acumulación de azúcares y almidones.
Es en estas épocas críticas donde una aplicación foliar complementaria,
especialmente de N y K, puede influir grandemente en la obtención de granos más
densos y frutos más grandes, aumentando así la productividad.
-11-
2.5. Particularmente eficaz para aplicación de microelementos.
Se puede afirmar que la aplicación de elementos menores por vía foliar no ha dejado
duda sobre su eficacia agronómico.
Como se sabe, los requerimientos de microelementos por parte de los cultivos son en
pequeñas cantidades. Esta circunstancia hace posible el suministro de tales
nutrientes en soluciones de muy baja concentración, que son las toleradas, sin acusar
efectos fitotóxicos, por los cultivos.
Por otra parte, la fertilización radicular con microelementos presenta el
inconveniente de que las dosis de aplicación son muy bajas, lo cual resulta
dificultades obvias para su distribución homogénea en el lote. Por el contrario. la
aplicación por vía foliar resulta práctica, sencilla y eficiente.
2.6.
Alternativa viable como fertilización preventiva.
Stoller (1988) ha planteado, como justificación básica del uso de fertilizantes foliares
completos, la idea de que en un cultivo de alta productividad debe eliminarse la
posibilidad de que el rendimiento final puede resultar limitado por un factor de orden
nutricional.
Con lo anterior se concibe la aplicación de todos los nutrientes por vía foliar, en
estados tempranas del ciclo vegetativo (15 a 45 días de la germinación), como una
fertilización de tipo preventivo. Se señala. además, que esta modalidad de
abonamiento permite contribuir a la alimentación de la planta, para impulsar un
mayor desarrollo de un sistema radicular.
En cultivos anuales o de ciclo corto, este tipo de aplicación foliar debe ser temprano
por cuanto se entiende que entre los primeros 40 a 60 días después de la germinación
de las células que darán origen posteriormente a flores y frutos.
3. Limitaciones de la Fertilización Foliar:
Como limitantes de abonamiento foliar se pueden señalar las siguientes:
3.1.
Riesgo de fitotoxicidad
Las especies vegetales son más sensibles a la aspersión con soluciones nutritivas
concentradas. En general toleran niveles bajos de concentración y están expuestas a
daños por "quemazón” del follaje cuando la solución utilizada para aspersión
excede de unos valores límites.
-12-
3.2.
Dosis limitadas en macroelementos
El riesgo de fitotoxicidad, sumado al hecho de que no es factible preparar soluciones
nutritivas de alta concentración, determina que las dosis de aplicación sean muy
bajas en relación con los requerimientos de elementos mayores. Por esta razón, se
reitera que, definitivamente, en el caso de los macronutrientes el suministro por vía
foliar es complementario y nunca sustitutivo de la fertilización radicular.
3.3.
Requiere de buen desarrollo de follaje
Como es obvio, la nutrición foliar resulta de la interacción entre el follaje y la
solución nutritiva. En consecuencia la efectividad de la absorción de nutrientes por
esta vía será directamente proporcional al área foliar disponible.
Sin embargo, en estados tempranos del desarrollo del cultivo, cuando es importante
el suministro de nutrientes como P, S, Fe, Mn, Cu, Zn, el desarrollo foliar es aún
muy limitado y, por consiguiente, se espera que el abonamiento foliar sea poco
efectivo.
3.4.
Lenta absorción
Ya se ilustró sobre la lentitud con que opera la penetración de nutrientes por vía
foliar. Con excepción del nitrógeno, elemento que puede ser absorbido en horas, los
demás nutrientes requieren de días para conseguir una penetración significativa.
3.5.
Pérdidas considerables en la aspersión
Debido a la lentitud con que penetran los nutrientes, entre tanto son absorbidos, ellos
pueden ser lavados desde follaje por acción de la lluvia, arrastre por el viento o por la
simple acción de la gravedad. En aplicaciones tempranas, cuando hay poco follaje
disponible, se estima que tan sólo del 10 al 30% de la solución aplicada es
interceptada por el follaje, el resto cae al suelo.
Para disminuir estas pérdidas es muy importante la utilización de aditivos que
permitan mejorar el cubrimiento de la superficie foliar por la solución, así como
conseguir una buena adherencia y mejor penetración de las substancias nutritivas.
3.6. Productos costosos
Para aplicaciones foliares se requieren de sales puras, con el objeto de conseguir una
solución sin impurezas o inertes que taponen las boquillas en la aspersión. Estas
sales son más costosas que los fertilizantes convencionales.
-13-
3.7. La eficacia agronómica de la fertilización foliar depende de muchos
factores
Como se discutirá a continuación, son números los factores determinantes de eficacia
agronómica en la fertilización foliar. En el caso de la fertilización radicular. puede
decirse que las probabilidades de éxito son muy altas, no ocurre lo propio con el
abonamiento foliar, ya que su efecto positivo sobre la productividad es altamente
aleatorio, en particular para el caso de la aplicación elementos mayores.
4. Factores determinantes de la eficacia en la Fertilización Foliar:
Hay mi buen número de factores involucrados que es necesario conocer y, de ser
posible, manejar y controlar para asegurar efectos agronómicos favorables del
abonamiento foliar.
4.1. Factores de la planta
Entre los factores inherentes a la planta destacan aquellos que influyen en la
penetración de los nutrientes al follaje, tales como las características de la cutícula en
lo pertinente a grosor y permeabilidad. También influye el número y distribución de
los estomas, vellosidad o pubescencia de la superficie foliar, ángulo de inserción de
las hojas, edad, turgencia y humedad de las hojas. La mayoría de estos factores son
controlados genéticamente y, por consiguiente, dependen de la especie, cultivos o
variedad de planta.
Otros factores asociados con la planta tienen que ver con su nivel nutricional y el
estado de crecimiento en el cual se efectúa la aplicación foliar. Con respecto a este
último factor, en general se acepta que las aplicaciones de P, S, Fe, Cu. Mn y Zn
deben efectuarse en estados tempranas. La aplicación de N, K, B. Ca y Mg se
considera de mayor trascendencia durante los estados de floración y fructificación.
4.2. Factores ambientales
Este es un grupo de factores relativamente amplio que incluye los siguientes:
-14-
a)
b)
c)
d)
e)
f)
Temperatura
Luminosidad y fotoperíodo
Humedad
Sequía
Hora del día
Succión osmótica del suelo
g)
Fertilidad del suelo
Los efectos de estos factores, en una u otra dirección, son altamente aleatorios,
dependiendo de su interacción con factores de la planta y de la aplicación. Una
buena parte de ellos no son controlables.
4.3.
Factores tecnológicos de la aplicación
Estos factores son importantes en la medida que pueden ser controlados. Entre los
principales se destacan:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
Tipo de solución nutritiva
Concentración de la solución
Dosis de aplicación
Técnica de aplicación
Ph de la solución
Polaridad e higroscopicidad
Sales utilizadas
Relación nutricional
Penetrantes, humectantes, adherentes.
Desde luego que estos factores deben ser manejados en concordancia con los
factores inherentes a la especie cultivada previamente descritos. La combinación más
apropiada en cuanto a tecnología de aplicación debe ser identificada a través de
experimentación intensiva y extensiva en las condiciones específicas del medio
agroecológico.
-15-
5. Sustancias Húmicas – Ácidos Orgánicos
5.1. Introducción:
Humus es el producto de la descomposición de materias orgánicas. Si está totalmente
descompuesto, el humus consiste en materia Húmica que es soluble en ácidos o en
bases. El humus todavía no descompuesto en su totalidad contiene por lo tanto
materias no húmicas que son materias orgánicas en vía de descomposición
relativamente insolubles.
Acidos húmicos (plural) es el nombre que se da a los radicales ácidos encontrado en
la materia Húmica, y, que pueden ser separados de la misma por extracción alcalina.
Generalmente se admite que hay tres ácidos húmicos o también denominados ácidos
orgánicos, a saber: "ácido húmico", "ácido fúlvico" y "ácido úlmico".
Acido húmico (singular): Son ácidos orgánicos de la materia Húmica que es soluble
en medios alcalinos, pero insoluble en condiciones ácidas.
Acido fúlvico: Son ácidos orgánicos de la materia Húmica que es soluble tanto en
medios alcalinos como ácidos.
Acido úlmico: Son ácidos orgánicos de la materia Húmica que es soluble en medios
alcalinos.
Humatos: Son las sales de los ácidos húmicos (término colectivo), o las sales del
ácido húmico específicamente.
Fulvatos: Son las sales del ácido fúlvico.
Ulmatos: Son las sales del ácido úlmico.
-165.2. Información básica sobre Sustancias Húmicas – Ácidos Orgánicos:
Todavía hay mucha ignorancia y/o desinformación sobre las sustancias húmicas, en
parte porque no han faltado los aventureros y charlatanes dedicados a promesas
fraudulentas. Afortunadamente, las entidades serias en este campo han logrado
documentar y divulgar evidencias fehacientes a lo largo de los años para retener la
estatura científica requerida.
Como factor importante en el campo de los ácidos húmicos, es nuestra obligación la
de contribuir a la divulgación de datos actualizados sobre este importante tema de
actualidad que ya está cambiando las prácticas agrícolas, produciendo mejores
rendimientos y encaminando a los agricultores a pensar en el cuidado y protección
del medio ambiente.
Una de las características o parámetros de referencia de suma importancia para
determinar la calidad o bondad de los ácidos orgánicos, es su contenido de “carbón
soluble”. En los mercados mundiales existen una gran variedad de productos de base
Húmica. Sin embargo, no se declara comercialmente su contenido de carbón soluble,
ya que sólo se menciona la cantidad de “carbón total” (soluble e insoluble).
Por más que falta todavía investigar un sinnúmero de detalles, lo importante es que
los parámetros básicos de los ácidos húmicos han sido ampliamente investigados y
bien establecidos, tal como se demuestra en este documento.
5.3. Que es el Humus:
El término "humus" data de la época republicana romana, cuando, inicialmente se
usaba para designar el suelo en su totalidad. Más adelante, se empezó a usar este
termino para referirse a la materia orgánica del suelo o a las diferentes fracciones de
la materia orgánica, así como a los complejos formados por la acción química sobre
una variedad de sustancias orgánicas.
Durante las última décadas, la presión económica así como la creciente demanda de
alimentos, a dado lugar a la explotación de cultivos intensivos a gran escala,
utilizando cada vez mayor cantidad de fertilizantes químicos inorgánicos y
contemplando la nutrición de los cultivos a corto plazo, olvidando cada vez más, el
factor natural de la fertilidad de los suelos.
La materia orgánica, junto con el aire, agua y minerales, es uno de los componentes
básicos del suelo. Se define como el conjunto de componentes orgánicos de origen
animal o vegetal que se encuentran en diferentes estados de descomposición o
transformación.
La materia orgánica es una porción del suelo y la mayoría de los cultivos contienen
solamente entre 1 a 5% de dicha materia en su capa superficial. Esa pequeña cantidad
modifica las propiedades físicas del suelo y afecta fuertemente sus propiedades
químicas-
-17biológicas. Químicamente, la materia orgánica es una fuente natural de nitrógeno,
fósforo y azufre.
En el suelo, la materia orgánica se transforma, descompone o degrada hasta
mineralizarse debido a la acción de los microorganismos. Todo este proceso natural
da lugar a la humificación, proceso evolutivo mediante el cual a partir de la
modificación de tejidos originales y de la síntesis de los organismos del suelo, se
produce un conjunto de compuestos estables de color oscuro o negruzco, amorfos,
coloidales, conocidos con el nombre de Humus.
Químicamente, el humus consiste en componentes del material vegetal original
resistentes a procesos adicionales de descomposición; complejos resultantes de la
descomposición, sea por procesos de hidrólisis o por oxidación y reducción; y varios
compuestos sintetizados por microorganismos. El humus es un cuerpo natural, una
entidad compuesta, tal como lo son sustancias vegetales, animales y microbianas; es
hasta más químicamente complejo debido a que todos esos materiales contribuyen a
su formación.
Bajo el concepto moderno, el Humos o materia orgánica del suelo esta constituida por
una mezcla heterogénea de complejos, con amplia variedad de propiedades físicas y
químicas. Dichos constituyentes son el producto de la descomposición biológica de
los restos vegetales y animales de cualquier naturaleza, que caen al suelo.
Humus - Materia Orgánica
Medio alcalino
Carbón Insoluble
Carbón Soluble
Ph-alcalino
Ph- ácido
Humina
Ácido Húmico
Acido Fúlvico
5.4. Fuente Comercial:
La principal fuente comercial de materiales húmicos es Leonardita, una capa delgada
que se encuentra a veces por encima de los lechos de carbón lignina, producidos por
árboles y otros tipos de vegetación en el período carbonífero, hace cerca de
trescientos millones de años, cuando parte del hemisferio norte estaba cubierto por
bosques tropicales.
Durante la era carbonífera, la. vegetación tropical fue sometida a compactación y
calentamiento, carbonizándola y transformándola en carbón. Semejante proceso de
compactación exprimió los ácidos y ésteres orgánicos presentes en la vegetación,
formando una laguna por encima del lecho de carbón.
-18La laguna se secó y añejó, formado eventualmente el esquisto Leonardita. Gracias a
sus orígenes vegetales, este material contiene ácidos orgánicos naturales que poseen
propiedades muy distinguidas, como su alto contenido en carbón soluble, de alto
valor económico.
5.5. Importancias de la Materia Orgánica:
La formación del suelo está estrechamente asociada con la acción de las diversas
formas de sustancias orgánicas sobre la roca madre. Los pioneros de este proceso
biogeoquímico son los microorganismos cuya participación en la movilización
natural, de hierro, azufre, calcio, silicio, fósforo y otros elementos ha sido demostrada
por muchos investigadores.
Las sustancias orgánicas juegan un papel directo en la producción de suelos fértiles,
debido a que son fuentes de nutrientes de plantas que se liberan en formas disponibles
(asimilables) durante la mineralización. Pero, también es cierto que las sustancias
orgánicas juegan un papel indirecto.
Además de ser una fuente de nutrientes para las plantas, así como el más
importante factor en la formación de estructuras del suelo, la materia orgánica
también ejerce un efecto fundamental sobre las propiedades físicas del suelo
(capacidad de retener el agua), determinando en gran parte las propiedades
fisicoquímicas como las propiedades de
intercambio y tapón. Dichas propiedades son de gran importancia, no sólo en
materia de controlar la asimilación de nutrientes por la planta y de su retención
en el suelo, sino
también al suprimir los efectos deletéreos a nivel del ph del suelo. También hay
bastante evidencia respecto a la actividad bioestimulante de dosis bajas de
ácidos húmicos.
5.6. El rol de los Ácidos Húmicos:
El valor de la añadidura progresiva de materiales orgánicos al suelo ha sido
reconocida por los agricultores desde épocas prehistóricas. No obstante, los aspectos
químicos y funcionales han sido objeto de controversia desde que se empezó a
postular al respecto en el Siglo 18. Hasta los descubrimientos por estudiosos del
tema como Liebig, se suponía que el humus era usado directamente por las plantas.
Pero, después de que Liebig demostró que el crecimiento de plantas depende de
compuestos inorgánicos, muchos investigadores y científicos del suelo mantenían la
opinión de que la materia orgánica es de utilidad para la fertilización tan sólo en la
medida en que es descompuesta con la liberación de sus elementos nutrientes y
transformación en compuestos orgánicos.
Hoy en día, la comunidad científica sostiene un punto de vista diferente,
reconociendo que el humus afecta la fertilidad del suelo a través de mecanismos
cómo la capacidad de retener el agua, asimismo, como se ha demostrado de que las
plantas son capaces de absorber y transmovilizar las moléculas orgánicas complejas
de los insecticidas orgánicos, ya no se puede poner en tela de juicio de que son
capaces de absorber las formas solubles de humus.
A lo largo de los últimos 150 años hemos aprendido mucho acerca de la química de
materias orgánicas, algunos de los trabajos de Sprengle sobre el fraccionamiento de
materias orgánicas siguen formando la base para los métodos actualmente en uso.
Esos
-19-
métodos utilizan una dilución de hidróxido de sodio o potasio (al 2 por ciento) para
separar el humus como solución coloidal de los residuos de planta insolubles en ph
alcalino.
Partiendo de esa solución de humus, se precipita la fracción Húmica por medio del
ácido que deja un flotante amarillento de la fracción Fúlvica. En cambio, la fracción
úlmica es la conocida como soluble en alcoholes.
En fecha más reciente, los métodos analíticos por cromatografía, espectrofotometría,
rayos X, etc. han hecho importantes aportes respecto a nuestro conocimiento acerca
de los grupos estructurales presentes en el humus. También se han estudiado las
reacciones de los sitios de intercambio canónico y aniónico. Pero han sido pocos los
intentos de establecer una relación entre la química y los atributos de fertilidad del
suelo.
En la antigua Unión Soviética, el tema de los ácidos húmicos ha sido de especial
vigencia entre los investigadores de campo, Kononova ha sido particularmente prolija
en hacer publicaciones sobre el tema, y no faltaron críticos en el Occidente que
pusieron en duda
la veracidad de algunos de sus hallazgos. No obstante, los amplios datos publicados
por ella respecto al efecto de los ácidos húmicos, sobre la fertilidad del suelo y el
crecimiento de las plantas, concuerdan plenamente con las últimas experiencias en
nuestro medio.
“Jenkínson y Tínsley” han demostrado que las ligno-proteínas (materiales húmicos)
provenientes de distintas fuentes, tienen espectros infrarrojos diferentes; y “Maximow
y Liwski” han demostrado diferencias en la respuesta de las plantas según el método
de preparación. Por lo tanto, se considera que la fuente de ácidos húmicos y el
método de su extracción son de especial importancia en materia de su actividad en el
suelo y en las plantas. Razón es que no todos los ácidos húmicos o ácidos orgánicos
que se expenden o comercializan en el mercado son iguales.
5.7. Algunas de las Propiedades Físicas y Químicas de los Acidos Húmicos:
Los ácidos húmicos forman moléculas orgánicas complejas provenientes de la
descomposición de la materia orgánica. En realidad, no hay una estructura molecular
exacta debido a las considerables variaciones constatadas. En 1982, “Stevenson”
publicó la siguiente estructura molecular hipotética del ácido húmico:
-20-
Luego, “Fowkes y Frost” han analizado los ácidos húmicos provenientes de la
Leonardita, usando métodos de espectrografía infrarrojo, encontrándolos similares a
los ácidos húmicos de otras fuentes. Las bandas de absorbancia indican que los
principales grupos orgánicos presentes son: OH fenólico y carboxílico, CH alifático,
carbonilo, CH2 o CH3 carbonilo o aromático conjugado o carboxilo iónico, y
seguramente otros.
El peso molecular medio de los ácidos húmicos oscila entre 5.000 y 50.000
Los ácidos húmicos tienen una gran capacidad de intercambio canónico que varía
entre 300 y 500 meq /100 gr. a ph 7, dependiendo de la fuente Húmica. Por esta
razón, se
cree que los ácidos húmicos forman complejos con partículas de arcilla, reteniendo
enlaces con elementos polivalentes. En efecto, es probable que es imposible
obtener
ácidos húmicos puros. Los procedimientos suficientemente fuertes para romper
dichos enlaces probablemente alteran el producto final. Es por este motivo que las
fuentes de ácidos húmicos, y sus métodos de extracción, afectan las propiedades
finales de ellos.
Los ácidos húmicos son coloides cuyo comportamiento es similar al de las arcillas,
pese a que la nomenclatura sugiere que se trata de ácidos que forman sales
verdaderos.
Cuando los sitios de intercambio canónico de la molécula Húmica se llenan
predominantemente con iones de hidrógeno, se considera que el material es
considerado como un ácido y descrito como tal. Pero conste que eso no tiene un
mayor efecto sobre el ph, puesto que el ácido es insoluble en agua.
Cuando el catión predominante en el sitio del intercambio es diferente del hidrógeno,
el material resultante puede ser llamado de "humato". Los humatos de metales
alcalinos monovalentes son hidrosolubles, mientras que los humatos de metales
multivalentes son insolubles en agua.
Aparte del efecto sobre la solubilidad de los materiales y su absorción por las arcillas,
los cationes diferentes no tienen mayor efecto sobre las moléculas húmicas. Por
ejemplo, el ácido fúlvico se asemeja al fulvato de amonio y a los demás fulvatos,
tanto en solución
-21como en estado seco. Esto es de esperarse puesto que los cationes constituyen una
muy pequeña proporción de todo el material.
Asimismo, es posible que la referencia a soluciones de ácidos húmicos no sea
totalmente correcta al haberse observado que ellas forman, ante todo, dispersiones de
soluciones coloidales.
En todo caso, las fracciones de ácido fúlvico son
hidrosolubles, independiente del ph.
No existe un acuerdo definitivo respecto a la naturaleza o definición de las fracciones
individuales: ácidos húmicos, fúlvico y úlmico. Se supone que difieren en las arcillas
y los elementos multivalentes con que están inseparadamente asociados.
Fowkes y Frost son de la opinión de que esas fracciones difieren entre si por el grado
de polimerización o por el número de grupos carboxilos e hidroxilos en cada unidad
molecular. Cualquiera que sea la diferencia, no se trata de una cuestión fundamental
puesto que la misma. fuente de humus puede servir de origen para distintas
fracciones, dependiendo del método de extracción empleado. En consecuencia, es
muy poco probable que cualquiera de las fracciones, una vez aplicada al suelo,
mantenga su identidad por mucho tiempo.
5.8. La Acción de las Sustancias Húmicas:
La descomposición de rocas y minerales- por soluciones de ácidos húmicos ha sido
demostrada por varios investigadores. Su acción depende de la naturaleza de los
ácidos húmicos, así como del grado de pureza y demás características de los
minerales.
Las sustancias húmicas promueven la conversión de una cantidad de elementos en
formas disponibles para las plantas. El aumento en la disponibilidad de P205 ha sido
demostrado por DeKock en 1955. Respecto al suministro de micronutrientes a las
plantas, se perfilan como de particular importancia los microelementos enlazados con
sustancias húmicas para formar quelatos.
Se dispone de numerosos informes respecto a las reacciones de tipo auxina
ocasionadas por sustancias húmicas. Asimismo está bien establecido que las
sustancias húmicas aumentan la capacidad de geminación de semillas, así como el
contenido vitamínico de las plantas. Lieske reporta que los ácidos húmicos y sus
derivados aumentan la permeabilidad de las membranas de las plantas, aumentando
así la absorción de nutrientes.