parámetros que controlan su efectividad

Fertilizantes de micronutrientes. Parámetros que controlan su efectividad.

Aplicaciones en fruticultura. Prof. Juan J. Lucena

Catedrático de Química Agrícola. UAM

Comité de Expertos en Fertilizantes. MARM

Convenor CEN/TC240-WG5 Micronutrient analysis. CEN

http://campusexcelenciauam.es/�

Noviembre 2011 Lleida 2 2

Índice Principios de nutrición Deficiencias de micronutrientes metálicos en los cultivos

Causas Soluciones

Los quelatos y los complejos Ligandos Eficacia de quelatos y complejos Reactividad en suelos. Estabilidad Absorción por la planta Ensayos de eficacia B y Mo

Noviembre 2011 Lleida 3

Ley del mínimo

Necesidad de fertilización de micronutrientes


• Los macronutrientes dejan de ser factores limitantes


N P K

Mg

Mic Mic

2 Mic

Mg

N P K

4

• Disminución de su presencia en fertilizantes tradicionales • Suelos calizos que inmovilizan metales

Mic Mg

N P K

6


• Los macronutrientes dejan de ser factores limitantes


• Disminución de su presencia en fertilizantes tradicionales • Suelos calizos que inmovilizan metales

En disoluci ó n

F á cilmente disponible

Dif í cilmente disponible

En disoluci ó n

F á cilmente disponible

Dif í cilmente disponible

• Disminución de la materia orgánica del suelo • Menor capacidad de extracción de secundarios y

micronutrientes por cultivares poco eficientes • Nuevas técnicas de cultivo


Deficiencia de Fe en los cultivos Hierro (Fe)

– Nutriente más abundante en suelos (38.000 µg· g-1) – Presente en forma oxidada (Fe(III)) – Solubilidad dependiente del pH y redox – Requerimientos (100 µg· g-1 en hoja) – Absorbido en forma reducida (Fe(II))

-30

-25

-20

-15

-10

4 5 6 7 8 9 10pH

log(F

e(III

))Fe3+

Fe(OH)x(3-x)+

-30

-25

-20

-15

-10

4 5 6 7 8 9 10pH

log(F

e(III

))Fe3+

Fe(OH)x(3-x)+

Fe3+

Fe2+ e-

http://www.uam.es/docencia/museovir/web/Museovirtual/Cultivos/pepino/images/14_jpg.jpg�

Noviembre 2011 Lleida 7 2010-11 7

Mecanismos de absorción de Fe • Normal: reductasa • Con Fe limitante

– Dicotiledóneas y monocot. no gramíneas

• Excreción de ácidos • Excreción de reductores • reductasa turbo

– Gramíneas • Excreción de fitosideróforos

Fe3+

Fe2+

Deficiencia de Fe en los cultivos

http://rua.ua.es:8080/bitstream/10045/1845/1/HIERRO.pdf


• Importancia del hierro en las plantas – Interviene en la síntesis de clorofila

• Consecuencias de la clorosis férrica – Menor contenido en clorofila – Menor actividad metabólica en general – Menor vigor – Menor producción – Menor rentabilidad económica del cultivo

La clorosis férrica


La clorosis férrica


Mn Zn Cu

Abundancia en suelos (µg· g-1)

600 60 10

Formas Mn(IV), Mn(III), Mn2+

Zn2+ Cu2+

Requerimientos (µg· g-1)

60 50 10

Importancia Fotólisis del agua Anhidrasa carbónica Ascórbico oxidasa

-20

-15

-10

-5

0

4 6 8 10 pH

Log(

Mn)

2+

2+

pe+pH=20.61 (O2) pe+pH=16.62

-20

-15

-10

-5

0

4 6 8 10pH

Log(

Cu2+

) o lo

g(Zn

2+)

Cu2+Zn2+

Deficiencias de Mn, Zn y Cu



El problema Baja disponibilidad en suelos Fe: Solubilidad Mn, Cu and Zn: Solubilidad, cantidad en el suelo Baja solubilidad y buffer de pH en suelos calizos

1 Kg suelo 38 g Fe 0,001 g Fe

Distribución limitada en planta principalmente Fe mecanismo de absorción raíz a hoja distribución en la hoja

Fe

Fe

Fe

Fe

Iron paradox

0,05 g Zn 0,0005 g Zn


Soluciones

• Mejora de la distribución en hoja

• Genética: variedades resistentes

• Mejora de las condiciones del suelo

– manejo de suelos y cultivos: adición de materia orgánica estabilizada, uso de acidificantes, nutrición amónica, ...

• Uso de fertilizantes

– Inorgánicos:

– Complejos: complejantes orgánicos, quelatos naturales, etc

– Quelatos sintéticos

El futuro

Insuficiente

Mejor solución

Solución alternativa

Zn2+

Fe2+

Fe3+


EDTA/Zn2+

Quelatos y complejos


Quelatos: ligandos Regulación Europea

N NCOOH

COOH

HOOC

HOOCN

DTPACOOH

N NCH2OH

COOH

HOOC

HOOC

HEDTA

N NCOOH

COOH

HOOC

HOOC

EDTA

Para Zn, Mn y Cu DTPA para Fe en hidroponía

Zn-EDTA Ca-EDTA Fe-EDTA Fe(II)-EDTA Mn-EDTA Ca-EDTA

Zn-EDTA Mg-EDTA

Cu-EDTA


Quelatos: ligandos Regulación Europea

H N N H * * H O O C C O O H

O H H O

H 3 C C H 3 EDDHMA


O H H O H O O C C O O H

E D D C H A


O H H O H O 3 S S O 3 H

E D D H S A


O H H O

o , o - E D D H A

Específicos de Fe


Quelatos: ligandos productos comerciales de Fe

distribución del mercado

Quelatos 77%

Complejos 20%

otros 3%

DTPA 13%

HEDTA 3%

EDTA 8%

EDDHSA 6% EDDHMA 3%

EDDHA 67%


Quelatos: ligandos Quelatos Fe-EDDHA


O H H O

o , o - E D D H A o,o-EDDHA/Fe3+

o,p-EDDHA/Fe3+


O H

O H o , p - E D D H A


Soil

0

20

40

60

80

100

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

pH

Che

late

d Fe

(%)

0

20

40

60

80

100

EDDHSA EDDH5MA EDDH4MA EDDHA(1) (2)

o,p-EDDHA o,p-EDDHA EDTA

(2) Cu2+ normal

(1)Contaminación de Cu2+

Quelatos de Fe: estabilidad


0

20

40

60

80

100

0 10 20 30 40 50 tiempo (días)

% F

e qu

elad

o

EDDHA EDDHSA EDDHMA EDDHCA EDTA DTPA

(García-Mina et al, 2003)

competición Zn, Mn, Ca

degradación

Quelatos de Fe: estabilidad


6580 76

0

25

50

75

(kg/

árbo

l)C HA MATratamientos

Producción

7,2

10,5 9,8

02468

10

Fe (µ

g /h

oja)

C HA MATratamientos

melocotonero

77

C

81

HA

80

MA

Ensayos de eficacia


peral

05

10152025

0 25 50 75 100

Tiempo (días desde tratamiento)

Fe (µg

/ h

oja)

C HA MA SA

2o Año

Calibre de frutos(mm)

63

HA

61

MA

60

C

61

SA

Ensayos de eficacia

Lleida 24

IDHA (biodegradable)

Nuevos agentes quelantes

HBED (Alta afinidad por el Fe)

DCHA (Intermedio o,pEDDHA, o,oEDDHA)

próximamente

Noviembre 2011

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:CE_Logo.svg�

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:CE_Logo.svg�


IDHA EDTA Control

Villén et al 2007 JAFC 55 402-407

Lucena et al 2008 AJ 100 813–818

26

0

20

40

60

80

100

4 6 8 10 12 pH

[FeL

]/[LT

](%)

HJB HBED EDDHA o,p EDDHA EDTA

Porcentaje of Fe quelado, en presencia de HJB, HBED, o,o-EDDHA, o,p-EDDHA y EDTA en condiciones de suelos con disponibilidad de Cu limitada. [Fe(III)]=[HJB]=[HBED]=[o,o-EDDHA]=[o,p-EDDHA]=[EDTA] = 1·10-4M.

Nuevos agentes quelantes. HBED

Lleida Noviembre 2011

27


0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

57Fe

(µm

oles

/g D

W)

57Fe doses (µmoles/kg soil)

57Fe in leaves in the 2nd sampling time

oo experimental oo ajusted hbed experimental hbed ajusted

Soja suelo. Quelatos marcados. Ensayo dosis

Noviembre 2011 Lleida

28

TREATMENTS

HBED/Fe3+ o,o-EDDHA/Fe3+

Photo General overview of the experiment at August the 7th. Mild chlorotic symptoms are presented by non treated plants.

30

32

34

36

38

40

42

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Days after treatments

SPA

D In

dex

CONTROL EDDHA 0,90 HBED 0,45 HBED 0,90 HJB 0,90

Figure SPAD indexes for the different treated trees in the fruit bearing branches.

Nectarina, Ensayo de prevención


Noviembre 2011 Lleida

Lleida 29

HBED, Nectarina, Ensayo de recuperación

Control -Fe EDDHA/Fe3+ HBED/Fe3+ Photo Visual aspect of the trees at August the 14th (63 days after the treatment application)


Noviembre 2011

Lleida 30

HBED, nectarina, ensayo de recuperación


Noviembre 2011

Figure 2.1. SPAD index for the different treated trees along the experiment.

10

15

20

25

30

35

40

45

-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70

SPA

D In

dex

Days after treatments

CONTROL EDDHA 0,90 HBED 0,90 HJB 0,90


Complejos: ligandos Regulación Española

• Citrato • Gluconato y heptagluconato • Lignosulfonato • Aminoácidos • Sustancias húmicas

Menor estabilidad De origen natural Menor costo

• Zn y Mn (mejor foliar e hidroponía)

• Fe (efecto menor)


59Fe Redistribución

Rodríguez-Lucena et al., 2008

Lignosulfonatos: efectividad en aplicación foliar

Complejantes: tipos

Old leaves

C ABC ABABCa a a a a

0,00,20,40,60,81,0

F LS 2 F LS 1 F LS 3 F LS 4 F EDTA

Stem

BBBB

Aa

b b b b0

2

4

6

8

Root

AA

AAA

a

bbbb

0

2

4

6

8

New leaves

ABC

ABCC aaaa

b

0

2

4

6

8

Old leaves

New leaves

Stem

Root

LS1/59Fe3+ LS2/59Fe3+ LS3/59Fe3+ LS4/59Fe3+ EDTA/59Fe3+

Treated leaf

AA AAA aaaaa

0

25

50

75

100

Treated leaves

Old leaves


0,00,20,40,60,81,0


Stem

BBBB

Aa

b b b b0

2

4

6

8

Root

AA

AAA

a

bbbb

0

2

4

6

8

New leaves

ABC

ABCC aaaa

b

0

2

4

6

8

Old leaves

New leaves

Stem

Root


Treated leaf

AA AAA aaaaa

0

25

50

75

100

Treated leaves

Old leaves


0,00,20,40,60,81,0


Stem

BBBB

Aa

b b b b0

2

4

6

8

Root

AA

AAA

a

bbbb

0

2

4

6

8

New leaves

ABC

ABCC aaaa

b

0

2

4

6

8

Old leaves

New leaves

Stem

Root


Old leaves


0,00,20,40,60,81,0


Stem

BBBB

Aa

b b b b0

2

4

6

8

Root

AA

AAA

a

bbbb

0

2

4

6

8

New leaves

ABC

ABCC aaaa

b

0

2

4

6

8

Old leaves

New leaves

Stem

Root

Old leaves


0,00,20,40,60,81,0


Stem

BBBB

Aa

b b b b0

2

4

6

8

Root

AA

AAA

a

bbbb

0

2

4

6

8

New leaves

ABC

ABCC aaaa

b

0

2

4

6

8

Old leaves

New leaves

Stem

Root

Old leaves


0,00,20,40,60,81,0


Stem

BBBB

Aa

b b b b0

2

4

6

8

Root

AA

AAA

a

bbbb

0

2

4

6

8

New leaves

ABC

ABCC aaaa

b

0

2

4

6

8

Old leaves


0,00,20,40,60,81,0


Stem

BBBB

Aa

b b b b0

2

4

6

8

Root

AA

AAA

a

bbbb

0

2

4

6

8

Stem

BBBB

Aa

b b b b0

2

4

6

8

Root

AA

AAA

a

bbbb

0

2

4

6

8

New leaves

ABC

ABCC aaaa

b

0

2

4

6

8

Old leaves

New leaves

Stem

Root


Treated leaf

AA AAA aaaaa

0

25

50

75

100

Treated leavesTreated leaf

AA AAA aaaaa

0

25

50

75

100

Treated leaves

- Fe + Fe


Ensayos de eficacia (trigo Zn LS hidroponía)

-Zn -Zn+LS ZnLS 3 µM

ZnLS 6 µM

ZnSO4

3 µM

Zn (µg/g) en hoja

9 d 6 d 70 b 121a 44 c


Alteraciones nutricionales de micronutrientes

Dosificación micronutrientes metálicos Fe - Cítricos, frutales, olivar intensivo: 15- 25 g quelato eficaz alta riqueza (5-6%) - Vid 10 g - Hortícolas, Ornamentales, fertigación: 50 g quelato/m3/semana o quincena - Hidroponía: es posible usar complejos - Inyecciones al tronco - Aplicaciones foliares

http://i.ehow.com/images/a04/bv/qq/crop-dusting-800X800.jpg�



Dosificación micronutrientes metálicos Mn, Zn y Cu - 3 Kg/ha quelato Mn o Zn - Fertigación: 7.5 g quelato/m3/semana o quincena - Aplicaciones foliares - Lignosulfonatos como cubierta de NPK



Boro (B) – Suelo: Contenido bajo 0,001% – Deficiencias en:

Suelos ácidos arenosos lavados Suelos calizos con alta M.O. y arcillas



Boro (B) – planta: múltiples funciones Absorción pasiva – Fertilización: B(OH)3, boratos, boro-etanolamina 3- 6 Kg/Ha (16% B)




Molibdeno (Mo) – Suelo 0,002% – Planta: Tan importante como N!! – Deficiencia en pH bajo, presencia de óxidos o alto

nivel de nitratos – Tratamiento: Molibdato amónico o sódico

20-200 g Mo/ha al suelo 5-75 g Mo/ha via foliar girasol

melón

Noviembre 2011 Lleida 39 Guía de la fertilización 39

parámetros que controlan su efectividad

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