Del 10 al 12 de julio se llevó a cabo el 3er. Congreso Internacional de Nutrición y Fisiología Vegetal Aplicadas en la Ciudad de Guadalajara, Jalisco, México organizado por INTAGRI. El evento reunió a destacadas personalidades con temáticas que despertaron gran interés entre los asistentes. Al evento asistieron más de 600 personas, entre ellos agricultores, asesores técnicos, empresarios agrícolas e investigadores; todas personas de vanguardia, dispuestos a conocer y aplicar nuevos conocimientos y tecnologías en sus actividades de campo. Entre lo más destacado del evento fueron las siguientes conferencias:
El Potasio en el Suelo, Nutrición, Fisiología y Estrés Vegetal
(Dr. Ernest Kirkby, Reino Unido)
Una eminencia en nutrición vegetal, el Dr. Ernest Kirkby comentó que el potasio del suelo es normalmente insuficiente para abastecer al cultivo, por lo que requiere de aplicaciones adicionales para lograr rendimientos óptimos, este nutriente llega a las raíces de las plantas gracias a los mecanismos de difusión y al flujo de masas; es decir, requiere de condiciones de buena humedad del suelo para poder después ser absorbido por los cultivos. En condiciones de estrés hídrico, cuando hay poca agua en el suelo por sequías, la difusión de cationes disminuye y llega poco potasio a la raíz y las plantas se ven afectadas.
El potasio evita que las plantas pierdan grandes cantidades de agua mediante la transpiración, esto debido a que el nutriente acelera el cierre de estomas en momentos de estrés, lo que protege a los cultivos hasta cierta medida. Este mecanismo es activado rápidamente cuando las plantas contienen buena concentración de K en sus tejidos, se sabe que las plantas con suficiente potasio tardan menos en activar el cierre estomático, en algunos estudios se han encontrado que esto se da en sólo 5 minutos. Es por ello que el Dr. Kirkby asegura que es indispensable que las plantas tengan buen suministro de K para prevenir condiciones adversas por estrés abiótico.
El Dr. Kirkby aseguró que el suministro del nutriente antes del estrés es como adquirir un seguro para que las plantas sobrevivan en las condiciones críticas. En temporadas de frío el crecimiento radical decae dramáticamente, por lo que hay menor capacidad de absorber nutrientes, es por ello que las plantas que crecen en bajas temperaturas contienen menor concentración de K. Al igual que en condiciones de sequía, en bajas temperaturas se requiere mayor dosis de K, para evitar reducción en el rendimiento. Por ejemplo; en un cultivo de alfalfa se requiere 50% más de K en donde prevalecen bajas temperaturas comparado con zonas con temperaturas mayores de 20 °C. Esto para lograr una concentración del 2% del nutriente en las hojas. Otra recomendación fue la de aplicar aspersiones foliares de K combinado con Boro, Zinc, Calcio y Fósforo para mitigar los daños por heladas.
Fertilización foliar: Principios, técnicas y prácticas de campo
La Dra. Fernández explicó, que la fertilización foliar es una herramienta útil, y sus diversos estudios muestran evidencias de que es una forma de fertilización benéfica para las plantas y sobre todo de rescate ante condiciones de emergencia. Es una técnica que mejora el rendimiento, la nutrición en picos de demanda y en etapas de desarrollo temprano de las plantas; sin embargo, existen ciertos desconocimientos y controversias sobre los procesos metabólicos que actúan para la penetración o absorción de los elementos de las soluciones asperjadas.
No se debe considerar que la fertilización foliar puede ser la única estrategia de nutrición de cultivos, más bien es un método complementario a los tratamientos radiculares, y se debe utilizar cuando la demanda de los órganos de la planta superan la capacidad de la raíz de absorber nutrientes. Otras ventajas que presenta si se aplica de forma adecuada, es el bajo riesgo de contaminación ambiental, y en combinación con productos agroquímicos, se potencializa el efecto de estos; por ejemplo, el Zinc presenta sinergismo con algunos fungicidas; además, aplicado conjuntamente con las fertilizaciones al suelo ayuda a reducir los costos de producción y mejorar la respuesta de las plantas a la fertilización.
Mecanismos de penetración foliar. La ponente explicó que la solución aplicada puede entrar en la hoja a través de la cutícula superior o inferior, grietas e imperfecciones, estomas, tricomas, lenticelas u otras células epidérmicas, pero puntualizó, que actualmente sólo se conoce que las soluciones nutritivas penetran a través de la cutícula mediante el mecanismo de difusión-disolución, y que la penetración en los demás tejidos requiere de mayor estudio para su comprensión.
Factores que influyen en la eficiencia de la aplicación foliar. La Dra. Fernández destacó que la respuesta a la fertilización foliar es muy variable, donde se pueden tener efectos muy favorables, incluso rescatar cultivos en decadencia, no obstante sin los cuidados necesarios puede ocasionar daños como quemaduras o defoliaciones, o simplemente no tener ninguna respuesta, debido a que depende de varios factores, que en la actualidad se entienden mejor. Estos factores son ambientales, factores relacionados a la planta y las propiedades físico-químicas de las formulaciones, que afectan la eficiencia de las aplicaciones.
Entre los factores que afectan a la absorción foliar relacionados con la planta, se encuentran las características de la hoja (composición de la cutícula, presencia de ceras, estomas y tricomas, etc.), la etapa fenológica, la movilidad de nutrientes dentro de la planta y/o presencia de estrés. La cutícula está hecha principalmente de compuestos apolares como ceras, cutina y moléculas, lo que la hace una membrana esencialmente hidrofóbica, y está relacionada con la tasa de permeabilidad de la hoja.
Mencionó que dentro de las propiedades físico-químicas de la solución destaca el peso molecular, la solubilidad, punto de delicuescencia, higroscopicidad, tensión superficial, carga eléctrica y pH. Estas propiedades están relacionados con las interacciones sólido-liquido, tasa de mojado, dispersión, retención, humectabilidad y penetración.
El uso de los coadyuvantes en las soluciones nutritivas, modifica las propiedades fisicoquímicas de la mezcla, generando un fenómeno complejo entre la gota y la superficie de la planta, que facilita el proceso de absorción foliar.
La Dra. Victoria Fernández también habló sobre experiencias prácticas en aplicación foliar de nutrientes en hortalizas y frutales, para finalmente dar lugar a las preguntas de los participantes como las siguientes:
¿Cómo mejorar la respuesta a los tratamientos foliares? A continuación se mencionan los puntos a considerar que mencionó la investigadora para mejorar la respuesta de las plantas a los tratamientos foliares:
- La movilidad de los nutrimentos.
- Condiciones de estrés afectan la absorción.
- Cuando se usan sales, se debe añadir surfactantes para mejorar el ángulo de contacto y la retención.
- Se debe aplicar en condiciones ambientales propicias.
- Elegir el estado fenológico más idóneo de la planta.
- Mejorar el modo de aplicación de los tratamientos, por ejemplo, el tamaño de gota.
- El tiempo que permanece el fertilizante o agroquímico sobre la superficie de la hoja y el área de contacto.
De acuerdo a la experiencia de la investigadora, recomendó aplicar varios tratamientos a bajas concentraciones, debido a que las bajas concentraciones dan lugar a un mayor espacio de permeabilidad y las aplicaciones se deben hacer etapas tempranas de las plantas o los frutos, o de acuerdo al cultivo que se esté tratando.
¿Qué piensa de las aplicaciones foliares con máquinas hidrostáticas? Con la maquina hidrostática el tamaño de la gota es mejor y la cobertura es mejor, esto es positivo, sin embargo, el tiempo que se le destina es alto, en comparación a maquinas convencionales.
¿El grosor de la cutícula tiene influencia en la absorción foliar?
El espesor de una membrana prácticamente no está relacionado con su permeabilidad, debido a que depende de la ruta que sigue la sustancia y no del espesor, puede que sea muy fino y que la tortuosidad sea enorme.
De la totalidad de un fertilizante foliar aplicado, ¿qué porcentaje penetra en la planta aproximadamente? Este es un tema delicado y no se puede dar una estimación certera, debido a que las diversas investigaciones científicas reportan diferentes porcentajes, sin embargo, de acuerdo a experiencias que se ha tenido con aplicaciones foliares de hierro, se ha obtenido un máximo de absorción del 5% con este elemento, lo que se consideró que es bastante bajo.
Si tuviera que elegir entre un nutriente quelatado y un sulfato ¿Cuál elegiría? Para los micronutrientes debido a su baja estabilidad química, es más seguro aplicarlo como quelato, para que vayan protegidos y funcione en cualquier condición. En cambio para los macronutrientes que no tienen problemas de estabilidad química se recomienda aplicarlo en forma de sales.
Nutrición de los Cultivos con Zinc
El Dr. Cakmak explicó acerca del manejo del Zinc (Zn) y su relevancia en la nutrición de cultivos, la principal pregunta planteada por el ponente fue ¿Por qué las plantas requieren de Zn? Y es que anteriormente se consideraba que no era necesario la aplicación de este micronutriente, ahora se sabe de su impacto en el aumento del rendimiento de los cultivos, quizá sea porque hoy en día se buscan mayores rendimientos, lo que agotan los suelos, ya que se sabe que el 40% de los suelos agrícolas tienen insuficiencia en el suministro del Zn. Entonces es necesario recurrir a aplicaciones adicionales. Se han encontrado suelos con altas concentraciones de Zn, sin embargo, los cultivos sensibles como los cereales presentan deficiencias ante estas
condiciones, la interrogante es ¿Por qué sucede esto? La respuesta es porque no todo el Zinc está disponible, existen factores en el suelo que limitan su disponibilidad, tales como: alto contenido de CaCO3, suelos arcillosos, bajo contenido de materia orgánica y baja humedad de suelo, altos niveles de óxidos de Fe y Al, el pH elevado. Además de estos, existen otros factores que provocan la deficiencia de Zn, tales como el agotamiento de los suelos, pues los agricultores cada vez se ponen metas de rendimientos más altos con híbridos de mayor potencial productivo, sin embargo no toman en cuenta que estos materiales demandan mayor cantidad de nutrientes, por lo que terminan agotando a los suelos. El ponente recalcó que se acabó el tiempo cuando se tomaba en cuenta solo los macronutrientes, ahora los micronutrientes juegan un papel primordial en la nutrición vegetal
Ante situaciones de deficiencia de Zn en el suelo las plantas no pueden desarrollarse, ¿Por qué sucede esto? Es por que el Zn tiene roles fisiológicos críticos en el crecimiento vegetal, tales como: 1). Casi el 10 % de las proteínas necesitan Zinc para sus funciones y estructura, 2). La integridad estructural y funcional de las membranas biológicas depende de la cantidad suficiente de Zn, 3). El Zinc es un factor esencial en los sistemas de defensa de las células en contra de los radicales libres altamente tóxicos (mayor tolerancia a los factores de estrés ambientales, por ejemplo el estrés por sequía), 4). El Zinc se requiere para proteger al Ácido Indolacético de la oxidación, 5) El Zinc se requiere para mejorar la polinización. El Dr. Cakmak, detalló paso a paso como estas funciones afectan el desarrollo de las plantas.
En ocasiones se puede tener un cultivo que puede verse sano, no obstante, en el caso de muchos cultivos existen reportes bien documentados de que la deficiencia oculta de zinc puede ser responsable de pérdidas en el rendimiento de hasta el 20%, sin que aparezcan los síntomas distintivos de esa deficiencia en las hojas.Por lo tanto, es importante incluir el Zinc en fertilizaciones básicas o bien realizar aplicaciones foliares para garantizar que las plantas no sufran estrés por deficiencia de Zn.
Finalmente los participantes realizaron preguntas para aclarar dudas que se enfrentan en sus parcelas de producción, entre las preguntas más importantes fueron:
1). Existe mucha controversia sobre a qué pH debe estar la solución nutritiva para aplicaciones foliares de Zn ¿Cuál es su recomendación al respecto? Se han realizado experimentos en campo con buenos resultados en pH de 6.0, sin embargo esto mejora con pH de 5.5, el cual considero el más recomendable. 2) ¿Cuál es la mejor manera de aplicar el Zn, en suelo o de manera foliar? Cuando el suelo no cuenta con las condiciones limitantes mencionadas anteriormente se puede aplicar Zn en el suelo sin necesidad de fertilización foliar, sin embargo cuando estas limitantes están presentes es necesario realizar aplicaciones en las hojas. Además, se recomienda que en el momento de la siembra, mezclar Zn con las semillas. 3) ¿Cuántas aplicaciones foliares de Zn se recomienda realizar para corregir deficiencias en trigo? Se recomienda una o dos aplicaciones, en cereales como el trigo se realiza una aplicación antes y otra después de la floración, sin embargo si las deficiencias se presentan en etapa temprana se recomienda aplicarlo inmediatamente. 4) ¿Cuál es la dosis recomendada de sulfato de zinc? En base a experiencias en campo, la mejor dosis es de sulfato de zinc es de 10 kg/ha, sin embargo es preciso contar con análisis de suelo para conocer el suministro del suelo.
Manejo de fertilizantes con micronutrientes
Dr. G. César Vitti (Universidad de Sao Paulo, Brasil)
La sesión fue impartida por el Dr. Godofredo Cesar Vitti, profesor de la Universidad de Sao Paulo. En la plática se trató sobre la aplicación de fertilizantes con micronutrientes, la dinámica de los micronutrientes en el suelo y en la planta.
El Dr. Vitti empezó recalcando la clasificación de los micronutrientes, señaló que el hierro (Fe), manganeso (Mn), cobre (Cu), molibdeno (Mo), boro (B), cloro (Cl) y níquel (Ni) tienen una funciones esenciales en la fisiología de las plantas y que son determinantes para cumplir el ciclo de vida de los vegetales y lograr altos rendimientos. Todos los elementos mencionados son
considerados nutrientes esenciales, a diferencia del silicio (Si) que aún no entra en ese rango ya que sus funciones son muy específicas en cultivos como: arroz, maíz y caña de azúcar, aunque existe evidencia de su participación para resistir plagas y enfermedades.
En el caso del B, participa para formar paredes y membranas celulares, los cuales se reflejan en hojas vigorosas y raíces frondosas. Su carencia provoca una deficiente formación del grano en trigo y otros cereales, escasa producción de papaína en papaya y en aguacate se forman ramilletes que evitan una buena floración. Sin embargo, quizás lo más crítico es que el B participa en la germinación del polen y el crecimiento del tubo polínico, por lo que afecta directamente a la fructificación. El cloro participa por su parte participa en la fotosíntesis y supresión de enfermedades, su requerimiento es tan solo de 100 mg/kg de materia seca, aunque su aplicación se puede omitir en la mayoría de los casos porque es un nutriente abundante en la mayoría de los suelos. El cobalto, es componente de la vitamina B12, la coenzima cobamida y particularmente es importante cuando hay fijación simbiótica de N ya que es esencial para que se lleve a cabo este proceso. El Cu, participa en la fotosíntesis, respiración, desintoxicación de radicales superóxidos y lignificación; por lo que su deficiencia provoca una baja fijación de CO2, reduce la concentración de azúcares, disminuye la producción de materia seca, las plantas presentan una apariencia arbustiva, hojas con puntas dobladas y blancas, las espigas no terminan de desarrollarse y las plantas son más susceptibles a enfermedades.
El Hierro participa como catalizador de algunas enzimas como nitrogenasa y ferredoxina. Su deficiencia se expresa en clorosis de hojas nuevas debido a su nula movilidad. El Mn se encarga de romper la molécula de agua H2O en la fotosíntesis, participa en la reducción del nitrato NO3 al nitrito NO2, es por ello que su deficiencia provoca una acumulación de NO3 en las hojas, lo cual hace más susceptible a las plantas a enfermedades y ataque de plagas, así como una baja floración y desarrollo de anteras, sus niveles de suficiencia van de 10-20 mg/kg de materia seca. El Molibdeno, este es el único micronutriente que la planta absorbe en forma oxidada MoO4, forma parte de la enzima nitrogenasa y nitrato reductasa, esenciales para la reducción del nitrito a amonio, razón por el cual en cultivos donde el nitrógeno es abastecido en forma de amonio no es necesario mucha aplicación de Mo, su deficiencia se da principalmente en suelos ácidos y los síntomas se expresan en una reducida producción del grano del polen, atrasa la floración y aumenta el riesgo de brotación prematura; el nivel de suficiencia del Mo en las plantas es tan sólo de 1 mg/kg de materia seca.
En el caso del Níquel (Ni), se ha demostrado gracias a trabajos de investigación que es necesario para descomponer a la urea en N-disponible para las plantas. Es por eso que su deficiencia también provoca deficiencia de N. Finalmente el Zinc, otro micronutriente esencial para las plantas y la salud humana se necesita para la protección de membranas y proteínas contra la oxidación, mantenimiento de la estructura y de la integridad de la membrana y del control de la permeabilidad, es por ello que es bien conocido por su papel en la protección de la planta de varios patógenos. El Dr. Vitti recalcó que el Zinc no es antagónico al P, más bien en plantas con mayores demandas de P, requiere mayor aplicación de Zn, es por ello que erróneamente se había asociado al antagonismo; la deficiencia de Zn se expresa en dicotiledóneas en entrenudos cortos y disminución de la expansión foliar, mientras que en monocotiledóneas en bandas cloróticas en ambos lados de la nervadura central.
Los micronutrientes en el suelo requieren de condiciones óptimas para ser absorbidos, factores como alcalinidad del suelo lo limitan, baja humedad y desbalances entre los nutrientes limitan su absorción. Las vías principales por el cual las plantas las absorben son: flujo de masa y difusión.
Para el suministro de los micronutrientes hay que tomar en cuenta el contenido en el suelo, requerimiento del cultivo, análisis visual, diagnóstico foliar. Sin embargo, una interrogante siempre es ¿Cuál es la mejor manera de aplicar los micronutrientes? Generalmente se recomienda aplicarlos vía foliar, sin embargo en el caso del B es más recomendable por el suelo. Un factor a considerar es que el fertilizante debe tener mínimo 60% de solubilidad en ácido cítrico para que pueda ser mejor aprovechado.
Sobre la aplicación, el Dr. Vitti comentó que es importante tener en cuenta qué objetivo se tiene con la aplicación de micronutrientes, si se trata de una corrección inmediata, solo fertilización fertilización de complemento o como parte del programa de fertilización inicial. Para corregir deficiencias la mejor alternativa es la fertilización foliar ya que permite la llegada rápida de nutrientes en las hojas, no obstante hay que tomar en cuenta los factores que lo afectan como: ángulo de contacto de la gota con la superficie de la hoja, temperatura y humedad del aire, concentración y composición de la solución, anión acompañante, pH de la solución, luz, además de factores internos de las plantas como: estado iónico interno, superficie de la hoja y edad de la hoja.
Las fuentes de micronutrientes pueden ser: ácidos, sales, carbonatos, hidróxidos, óxidos, oxisulfatos, silicatos, fosfitos y quelados. Cada uno tienen sus ventajas y se debe elegir la más adecuado dependiendo de las características del suelo, la disponibilidad y el sistema de producción. Por ejemplo, los fosfitos, presenta la ventaja de ser absorbidos de forma rápida, además de tener acción preventiva debido a que inhibe el desarrollo de hongos (ejemplo: el fosfito de cobre controla la roya en el cultivo del café), permite mezclar con otros productos y reduce el pH. Otro ejemplo, es la aplicación de los micronutrientes junto a la urea, lo que permite una mayor absorción y aumenta la eficiencia de los nutrientes.
Finalmente en la sesión de preguntas y respuestas los participantes tuvieron la oportunidad de aclarar sus dudas en el tema. Entre las preguntas, algunas fueron: 1) ¿Recomienda la aplicación de micronutrientes en la semilla? Existen trabajos en aplicación de micronutrientes en la semilla, para ello se recomienda hacerlo humedeciendo las semillas con una solución nutritiva, dejar las semillas por algunas horas en soluciones de 1-2% del micronutriente o bien peletizando las semillas con carbonato de calcio, fosfato, goma arábica y micronutrientes. Usando estas técnicas se han obtenido excelentes resultados en aplicaciones de Mo en semillas de soya. B, Cu y Zn para germinación de arroz y para sorgo. 2) ¿A qué dosis recomienda aplicar B vía herbicida y qué fuente? Se recomienda aplicar el B en forma de ácido bórico H3BO3 al 17%, éste a una dosis de 0.68 kg/ha. También se tiene experiencia en aplicación de octaborato de sodio (20% B) a una dosis de 0.50 kg/ha.
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