MITOS Y REALIDAD  DE LA NUTRICIÓN  FOLIAR  — ​ 23 NOVIEMBRE, 2015 

 

La  fertilización  foliar  es  una  práctica  común  para  aportar  nutrientes  minerales  a  los  cultivos,  en  especial  en  condiciones  nutricionales  de  suelo  limitantes.  Comparadas  con  las  aplicaciones  al  suelo,  la  nutrición  foliar  ofrece  varias  potenciales  ventajas  ya  que  aporta  nutrientes  directamente  al  follaje  ­prescindiendo  del  suelo­  por  lo  que  actúa  mucho  más  rápido  y  evita  pérdidas  de  nutrientes  por  lixiviación  o  inmovilización  en  el  suelo.  Es  así  que  la  nutrición  foliar  permite  corregir  o  prevenir  deficiencias  nutricionales  de  manera  rápida  y  amigable  con  el  medio  ambiente.  Sin  embargo,  así  mismo  hay  potenciales  desventajas y riesgos asociados a esta práctica. 

  Entre  las desventajas y los riesgos está  que una sub dosis  de nutrientes puede  no lograr la  corrección   de  la  deficiencia  en  tanto  que  una  sobre  dosis  puede  quemar  las  hojas  e  impactar en la producción.  En la  fertilización  foliar la tasa de absorción  de los fertilizantes  se  ve   afectada  por   factores  tales  como  condiciones  medio  ambientales,   el  tipo  de  sal   fertilizante y, por supuesto, el cultivo.  En  su  destacada   charla  magistral  ofrecida  en  la  conferencia  New  Ag  International  de  Nueva  Delhi, el profesor  alemán  Dr. Thomas Eichert, líder  mundial  en investigación sobre  nutrición foliar, aborda algunos de las incomprensiones o ‘mitos’  más importantes en lo que  a la aplicación de nutrientes minerales al follaje se refiere.  Para  optimizar  la nutrición foliar  se requiere conocer los principios  de la absorción foliar de  nutrientes  y  los  parámetros  de  control.  Afortunadamente  se  han  logrado  considerables  avances en la comprensión de  esos procesos y muchos conceptos  y  teorías  previamente  aceptadas debieron ser  abandonadas  o al menos modificadas, pero algunas de  las viejas  visiones aun permanecen enquistadas en la mente de investigadores y productores. 

MITO 1: LA FERTILIZACIÓN FOLIAR ES UNA  ALTERNATIVA “NATURAL” A LAS  APLICACIONES AL SUELO  En fertilización foliar, en tanto práctica común, siempre se debe considerar que los órganos  aéreos  de  las plantas  están diseñados  más para minimizar el intercambio de materia  con  el  medio  ambiente  que  para  absorber  nutrientes  minerales.  Por esto,  la  superficie de las  hojas  está  cubierta  por  una  cutícula   lipofílica  más  o  menos  repelente  de  agua,  la  que  resiste la penetración de solutos hidrofílicos con nutrientes.  Por su  parte  los  estomas están  protegidos contra la infiltración de  agua  líquida. Por tanto,  el  principal  reto  es  superar  la  barrera  de  la  superficie  foliar  de  modo  que  los  nutrientes   sean  absorbidos  por  las  hojas  a  una  tasa adecuada  o  lo suficientemente alta como para  corregir  la  deficiencia  de nutrientes  pero  lo  bastante baja como para evitar el quemado de 

las  hojas. El hecho de  que la absorción  foliar de nutrientes por la superficie de  la hoja es   un   proceso  puramente  físico  y  gobernado  por  las  leyes  de  la  difusión  incrementa  la  dificultad. 

MITO 2: LAS HOJAS ABSORBEN ACTIVAMENTE  LOS NUTRIENTES FOLIARES  Al  contrario de  la  absorción radicular, los  procesos  involucrados en  la  absorción foliar son  pasivos  y  por tanto la penetración de  nutrientes en  la superficie de la hoja no es selectiva.  Esto significa que los nutrientes  aplicados  a la hoja penetrarán independientemente de los  requerimientos  fisiológicos de la  planta.  En este contexto es importante mencionar  que la  vieja  y  refutada  hipótesis  ‘ectodesmata’  todavía  puede  ser  encontrada  en  los  actuales  textos de estudio y publicaciones. 

  De  acuerdo  a  la  hipótesis  ‘ectodesmata’,  la  extensión   citoplasmática  de  las  células  epidérmicas  de la cutícula, donde se cree que  participa activamente en  la absorción foliar  de   los  solutos  hidrofílicos.  Sin embargo, posteriormente  se demostró  que la ectodesmata  era el resultado de errores experimentales.  La   naturaleza  pasiva  del  proceso  de  absorción  tiene   una  consecuencia   importante:  toda  sustancia  presente  en  la  superficie  de  la  hoja  penetrará  en  tanto  haya una gradiente de  concentración a través de la  superficie  de la hoja  como fuerza  motriz de la difusión. Sin  la  tasa  de penetración resultante es muy alta e incompatible con el metabolismo de la planta,  el  resultado  será  el  quemado  de   la  hoja,  un  fenómeno  frecuentemente  observado  en  la  práctica.  La  eficacia de la  aspersión foliar  enfrenta por tanto dos desafíos, por un lado una baja tasa  de  absorción debida  a las propiedades repelentes de la superficie de la hoja y por otro una  tasa  excesiva provocada por  el proceso de absorción  pasiva. De modo que el principal reto 

de   la  aspersión  foliar   es  aplicar   la  dosis  óptima  de  nutrientes  para  corregir  o  prevenir  deficiencias nutricionales sin quemar las hojas. 

MITO 3: LA CUTÍCULA ES LA ÚNICA VÍA DE  ENTRADA DISPONIBLE  Desde  que comenzó la  investigación  mecanicista  de la absorción  foliar apareció evidencia  que  apuntaba a  que los estomas jugaban  un papel importante  en la penetración de la hoja.  Se observó que las tasas de absorción se correlacionaban  con la presencia,  frecuencia o  apertura de estomas.  Por otra  parte, era  claro que la infiltración a través del estoma de la  solución  aplicada   a  la  hoja  no  se  producía   por  flujo  de  masas  (a  menos  que  la  tensión  superficial fuera disminuida por un muy efectivo ingrediente activo en la superficie).  Esta  paradoja   se  resolvió   cuando  quedó  demostrado  que nano partículas  penetraban  los  estomas por difusión  en la superficie de  los poros estomáticos y no  por flujo de masas de  la solución. Se encontró que el porcentaje  de estomas involucrados  en absorción foliar es  frecuentemente  pequeño  en  tanto  que  al  mismo  tiempo  la contribución  cuantitativa de la  penetración estomática a la  absorción total puede ser sustancial. La evidencia sugiere que  en   especial  para  los  nutrientes  minerales  los  estomas  pueden   ser  la  vía   de  paso   más  importante. 

MITO 4: LA CUTÍCULA ES (SIEMPRE) LA  PRINCIPAL VÍA DE ABSORCIÓN  La  cutícula es piel  inerte  e hidrofóbica que cubre la mayor parte del  follaje de las  plantas.   La  columna  vertebral de  la  cutícula es  provista  por un polímero tridimencional formado de  cutina en la que hay lípidos amorfos o cristalinos (ceras) incrustados. 

  En  tanto  que  los   pequeños  solutos  lipofílicos  pueden  penetrar  fácilmente  la   cutícula  disolviéndose  en  las  ceras   y   por  difusión  a  través  de   huecos  en  la  retícula de cutina, la 

penetración  de  los  solutos  hidrofílicos  tales  como  las  sales  minerales  fertilizantes,  está  fuertemente  obstaculizada  por   su  muy  baja  solubilidad  en  la  cutícula.  Por  ejemplo,  la  solubilidad  de  NH4NO4   en  la  cutícula  es  más  de  107  veces  más  baja  que  en  el  agua  (estimada  por el coeficiente  de partición de octanol agua),  y  estimaciones en base a otras  sales entregaron valores similares.  Sin embargo,  las sales minerales fertilizantes  pueden ser absorbidas cuando se aplican a  la superficie de  la hoja (sin estomas), indicando que el modelo de  disolución y difusión en   la  cutícula,  el  que  es  válido  para  solutos  apolares  lipofílicos,  no  puede  explicar  satisfactoriamente  la   absorción  cuticular  de  los  solutos  hidrofílicos.  Por  esta  razón  se  desarrolló  el  modelo  de  poros  acuosos  polares.  De acuerdo  a este  ‘modelo de poros’, el  agua puede ser absorbida por la cutícula y formar conjuntos acuosos internos.  Si  se absorbe suficiente agua los conjuntos pueden formar un puente  acuoso dentro de la  cutícula  lipofílica  en  el que los  solutos hidrofílicos pueden  difundir  entre  la superficie más  externa de la hoja y las  células epidermales. Dado que el estatus de hidratación depende  del desarrollo de poros de la cutícula, queda claro que la humedad relativa (HR) controla la  permeabilidad.  Se  ha   demostrado  que  con  una  disminución  de  la  HR  de  100  a  90%  decrece la permeabilidad de la cutícula de peras por un factor de 10, y que con 50% de HR   la  permeabilidad  decrece  aun  más,  por   un  factor de 100. De esto  se puede concluir que  cuanto  más  baja  sea   la  HR  menor  será   la  permeabilidad  de  la  cutícula.  Bajo  dichas  condiciones  la  contribución  de  la  absorción  estomática  puede  ser   particularmente  importante. 

MITO 5: MIENTRAS MÁS HUMEDAD RELATIVA  MEJOR  Frecuentemente  se  establece  que  una  alta  HR  favorece  la  absorción  de  los  nutrientes  aplicados  a  la  hoja.  Sin  embargo,   esta  presunción   está  generalmente  basada   en  la  intuición  más  que  en  los  hechos.  Como  se  destacó  más  arriba,  la  permeabilidad  de  la  cutícula de hecho aumenta con el incremento de HR y también se  podría asumir que a alta  HR la probabilidad de apertura de estomas así mismo es mayor que a baja HR. 

  Por lo tanto, a  alta HR la permeabilidad de ambas vías de absorción foliar sería mayor que  a baja HR.  Sin embargo, además  de la permeabilidad hay  otro parámetro que controla las   tasas  de absorción foliar, como es la gradiente de concentración a través de  la  superficie  de  la hoja. Esta gradiente es controlada por la  concentración de sales en  la superficie de la  hoja, la que a su vez es directamente controlada por la HR.  La  concentración de sales nutritivas en los  fertilizantes foliares aplicados  generalmente no  está  en  equilibrio  con la  humedad de  la  atmósfera.  En consecuencia la solución  aplicada  se  evaporará  hasta  alcanzar  el  equilibrio.  Se  ha   demostrado  que  el  equilibrio  de  concentración  de los solutos aplicados a la hoja depende tanto de  la  HR ambiental  como   de la higroscopicidad del soluto.  El  grado  de  higroscopicidad de un soluto puede  ser expresado  por la  HR sobre la que la  sal  se  disuelve  en  el   agua  absorbida  desde  la  atmósfera.  Este  umbral  de  humedad  es  llamado  “humedad  relativa  delicuescente”  (HRD)  o “punto de delicuescencia” (PD).  Cada  sal  presenta  un  HRD  específico  constante  a  una  temperatura  dada. La interacción entre  HR y HRD  del soluto controla  si  la solución asperjada en la superficie de la hoja se secará  (si HR  HRD).  Si  la  HR   es  menor  que  la  HRD  de  una   sal  determinada,  la  solución  de  esa   sal  se  evaporará completamente dejando una sal residual deshidratada en la superficie de la hoja  desde  la  que  es  imposible  la  absorción  de  nutrientes.  Si  HR   =  HRD,  la  solución  salina  saturada  permanecerá en  la  superficie  de la hoja y la gradiente  de concentración a través  de  la  superficie  de la hoja  estará al máximo. Con HR > HRD la concentración de equilibrio 

de   la  sal  disminuye  de  manera  constante  hasta  que  en  la  saturación  (HR  =  100%)  se  alcance una teórica concentración de cero.  La   disponibilidad  de  nutrientes  dependerá  de  los  diferentes  HRD  de las sales, lo que se  incrementa  en el siguiente orden:  cloro