1.- INTRODUCCIÓN: LAS CARENCIAS DE NUTRIENTES 1.1.- IDENTIFICACIÓN DE LA CARENCIA 1.2.- LA CORRECCIÓN DE LA CARENCIA

2.- LOS QUELATOS 2.1.- APLICACIÓN DE QUELATOS A LOS CULTIVOS 2.1.1.- Aplicación al suelo 2.1.2.- Aplicación foliar 2.2.- LOS QUELANTES Y LOS COMPLEJANTES 2.2.1.- Tipos de agentes quelantes 2.2.2.- Tipos de agentes complejantes 2.2.3.- La estabilidad del quelato en el rango de pH 2.2.4.- La constante de estabilidad 2.2.5.- Proporción del quelato y del ión

3.- LOS PRODUCTOS DISPER EN LA NUTRICIÓN VEGETAL

Pablo Baeza

1.- INTRODUCCIÓN: LAS CARENCIAS DE NUTRIENTES Las carencias de elementos nutritivos en plantas pueden ser provocadas por dos causas: -

Por la ausencia del elemento en el suelo Por la incapacidad del cultivo para absorberlo

Normalmente, a excepción de casos puntuales, las carencias se deben a la segunda causa, ya que el suelo recibe habitualmente el aporte de nutrientes. El que una planta no sea capaz de absorber un nutriente puede, a su vez, depender de: -

Que haya un exceso de otro nutriente en suelo, lo que se conoce comúnmente como "antagonismo" Que el pH del suelo impida que el nutriente esté disponible para la planta.

Este último caso es de bastante importancia, ya que en función del pH del suelo, nuestro cultivo será más propenso a tener deficiencias de unos u otros nutrientes (ver gráfico adjunto). Así pues: -

En suelos ácidos, normalmente encontramos carencias de Ca, Mg…

-

En suelos básicos, normalmente encontramos carencias de Fe, Zn, Mn, Cu, B…

Los quelatos en la agricultura

Disponibilidad del nutriente según pH-suelo

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1.1.- IDENTIFICACIÓN DE LA CARENCIA La deficiencia de nutrientes puede ser determinada: -

Visualmente. Teóricamente, cada carencia de un elemento nutricional es identificable mediante un síntoma típico (distintos tipos de clorosis, necrosis,...), aunque en la práctica el problemas es más complejo.

-

Mediante un análisis foliar, lo cual es recomendable especialmente, si se trata de varias carencias superpuestas (carencias múltiples).

A continuación se muestran las fotos de algunas las carencias de algunos elementos nutricionales en cítricos y tomate: Hierro

Manganeso

Zinc

Múltiple

1.2.- LA CORRECCIÓN DE LA CARENCIA Una vez identificadas el tipo de carencia nutricional, se trata de aportar directamente estos nutrientes al cultivo. Sin embargo, el tipo de producto con el que se aporten los nutrientes y su modo de aplicación van a ser fundamentales para conseguir una completa corrección de la carencia. Hay dos maneras de aplicar los elementos nutricionales en cuanto al tipo de producto: -

Directamente, con una fuente que lo contenga: sales, ácidos, moléculas más complejas... Mediante el uso de quelatos, que son moléculas que favorecen la absorción de nutrientes.

Los quelatos en la agricultura

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2.- LOS QUELATOS Se entiende como quelato la asociación de un agente quelante con un ión. Un agente quelante, desde el punto de vista químico-agrícola, es una molécula capaz de asociarse a un ión (habitualmente un nutriente: Fe, Ca, Zn…) y permitir que éste permanezca estable, evitando las posibles reacciones del mismo con otros elementos del medio en que se encuentre (suelo o disolución). Normalmente el ión es un catión metálico: Fe+2, Mn+2, Zn+2, Cu+2, Ca+2, Mg+2 En sentido estricto, el "agente quelante" es la molécula que es capaz de estabilizar al ión y el "quelato" es realmente la unión agente quelante-ión. En la práctica, a nivel agrícola, en muchas ocasiones se utiliza el nombre "quelato" indistintamente, tanto para el agente quelante como para la unión agente quelante-metal.

2.1.- APLICACIÓN DE QUELATOS A LOS CULTIVOS 2.1.1.- Aplicación al suelo El suelo es un sistema químico muy complejo, en donde hay gran cantidad de compuestos reactivos que pueden impedir al cultivo la asimilación de los fertilizantes adicionados. En la mayoría de casos, la carencia se produce por la incapacidad de la planta para absorber un nutriente del suelo (y no por la ausencia de este nutriente), de tal manera que para corregir la carencia no es suficiente con aportar el nutriente al suelo, sino que hay que aplicarlo de tal manera que la planta pueda asimilarlo.

Æ Los quelatos son la solución para evitar esto Podemos poner un ejemplo práctico: supongamos que tenemos una carencia de calcio en un terreno con un pH básico (pH > 7): Si adicionamos este el calcio en forma de sulfato (CaSO4) directamente al suelo ocurrirá lo siguiente: se disolverá en el agua de riego, entrará a formar parte del suelo, y a continuación se producirá una precipitación, generándose carbonato de calcio, insoluble y por tanto no asimilable por las raíces. Por contra, si adicionamos el calcio con un agente quelatante (por ejemplo EDTA), el calcio no sufrirá dicha reacción, ya que este agente quelante es capaz de proteger a la molécula de calcio frente a reacciones con otros compuestos del suelo, y por tanto frente a su precipitación. Esto implica que el calcio puede ser de esta manera fácilmente absorbido por las raíces. Según diversos estudios, se estima que para corregir una carencia de un nutriente, la dosis a emplear con un quelato EDTA es del orden de 8-10 veces menor que con las sales correspondientes. Esto implica que el uso de quelatos puede reducir la cantidad de fertilizantes aportados al suelo y por tanto conservar la calidad, tanto del suelo como de los acuíferos relacionados. Añadido a esto, en muchas ocasiones estos agentes quelantes proporcionan al ión una adsorción mayor debido a que las raíces tienen más afinidad por el quelato calcio-EDTA que por el calcio solo. Los quelatos en la agricultura

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2.1.2.- Aplicación foliar La aplicación foliar de nutrientes constituye un complemento de la fertilización del cultivo, que en la mayoría de los casos, mejora el desarrollo de éste. La ventaja de la aplicación foliar es que la absorción de nutrientes tiene un rendimiento mucho mayor que en el suelo, ya que no se dan las interacciones que se presentan habitualmente en éste. No obstante, en la aplicación foliar se ha de considerar: • Aplicar a última hora de la tarde o El objetivo en una aplicación foliar es que el cultivo absorba la mayor

cantidad de solución nutritiva posible, y para ello es necesario que los estomas de la planta se encuentren suficientemente abiertos. Teóricamente, el momento en que más abiertos están los estomas es por la noche, pero en la práctica resulta inviable esta aplicación. Por tanto, el mejor momento es a primera hora de la mañana o a última de la tarde. Normalmente, entre estos dos es preferible el segundo, ya que por la mañana, la presencia de agua condensada en las hojas (rocío) perjudica a la penetración de la solución nutritiva en las ellas. o Es recomendable realizar las aplicaciones evitando las horas de máxima insolación, ya que, la evaporación de agua de la solución nutritiva hace que se incremente su concentración, y esto, en ocasiones producir daños al tejido foliar (quemaduras), y en el caso del hierro, degradación de la molécula. • En ocasiones, es necesario el empleo de productos mojantes para disminuir la tensión superficial de las hojas e incrementar la superficie de absorción. Normalmente, debido a que el gasto de maquinaria y mano de obra de una aplicación foliar es muy elevado, se ha de aprovechar esta aplicación para introducir en el caldo varios productos a una vez. Sin embargo, es habitual que no se puedan mezclar todos los productos que se desean aplicar. En el caso de aplicarlos (algo también habitual) lo que sucede es que se producen precipitaciones de moléculas (sulfatos, fosfatos...) que supone una notable disminución de la cantidad de nutrientes aplicada y a la vez, problemas de maquinaria. Una de las principales razones del uso de los quelatos en una aplicación foliar, es proteger a la molécula quelatada de posibles interacciones con otras, y asegurar así, que la totalidad de esa molécula puede penetrar en el tejido foliar. Otra ventaja de la aplicación foliar de quelatos es que la absorción de los nutrientes es más gradual, ya que el quelante va suministrando el ión poco a poco. Por último, también se ha demostrado que la aplicación de un nutriente quelatado permite reducir el riesgo de fitotoxicidad y daños al cultivo en comparación con la aplicación del nutriente en forma de sales. Conclusión: Tanto a nivel foliar como nivel radicular, el uso de quelatos mejorar la asociación de nutrientes por parte de la planta

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2.2.- LOS QUELANTES Y LOS COMPLEJANTES La palabra "complejante" se utiliza en ocasiones también para nombrar a los quelatos o moléculas similares. Teóricamente, un "complejante" es una molécula con función similar al quelante, pero con menor actividad química. No obstante, en la realidad, no existe una frontera claramente establecida para diferenciar una molécula concreta con una nomenclatura u otra. 2.2.1.- Tipos de agentes quelantes Los agentes quelantes más habituales son: EDDHA EDDHSA EDDHMA EDTA DTPA HEEDTA EDDCHA NTA

Ácido Etilen-Diamino Di-Hidroxifenil-Acético Ácido Etilendiamino-di (2-hidroxi-5-Sulfofenilacético) Ácido Etilen-Diamino Di-Hidroxi-Metilfenil-Acético Ácido Etilen-Diamino Tetra-Acético Ácido Dietilen-Triamino Penta-Acético Ácido 2 Hidroxi-Etilen-Diamino Tri-Acético Ácido Etilendiamino-di (5-Carboxi-2-Hidroxifenilacético) Ácido nitrilo-tri-acético

Comentarios de algunos quelantes Los quelatos EDDHA, EDDHSA y EDDHMA son los que habitualmente se usan para quelatar al hierro en aplicación al suelo. Los tres tipos de quelatos tienen una eficacia agronómica similar. El EDTA es el quelante más usado para la mayoría de nutrientes, de alta efectividad, tanto aplicación radicular como foliar. El DTPA es actualmente un quelante apreciado para aplicación en los cultivos sin suelo, en donde existen menos problemas de absorción de nutrientes a nivel radicular. 2.2.2.- Tipos de agentes complejantes Los agentes complejantes más habituales son: Ácido lignosulfónico Ácido glucónico Ácido heptaglucónico Extractos húmicos Aminoácidos libres Ácidos: cítrico, tartárico, málico, fumárico, láctico, tripolifosfórico (TTPA) Poliflavonoides Polisacáridos Polialcoholes A pesar de que todas las moléculas citadas tienen una actividad química reconocida, en España, actualmente, el Ministerio únicamente legisla las siguientes (según R.D. 824-2005): Quelantes: EDDHA, EDDHSA, EDDHMA, EDTA, DTPA, HEEDTA Complejantes: Ácido lignosulfónico, glucónico, heptaglucónico, Extractos húmicos (para Fe, Zn y Cu), Aminoácidos libres (para Zn y Cu), Ácido cítrico (para Fe y Ca).

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2.2.3.- La estabilidad del quelato en el rango de pH Normalmente, la unión del ión con el agente quelante es estable dentro de un intervalo de pH. En el caso del agente quelante EDTA, durante los últimos años, se ha demostrado que, excepto para el caso del Fe, la molécula se comporta como un agente quelante idóneo para la mayoría de iones, presentando una elevada estabilidad dentro de un amplio rango de pH. Intervalo teórico de pH para mantener una estabilidad en la unión ión-quelante: EDTA-Cu+2 EDTA-Zn+2 EDTA-Mn+2 EDTA-Ca+2 EDTA-Mg+2 EDTA-Fe+2

2 < pH > 14 2 < pH > 13 3 < pH > 13 5 < pH > 14 5 < pH > 11 1 < pH > 7

- Así pues, exceptuando el Fe, el uso del quelante EDTA permite tanto las aplicaciones radiculares en suelos básicos (pH>7) o ácidos (pH