ES2245253B1 - Metodo de correccion de la clorosis ferrica en plantas. - Google Patents
Metodo de correccion de la clorosis ferrica en plantas.Info
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Abstract
Método de corrección de la clorosis férrica en plantas. La presente invención está referida a un método para la corrección de la deficiencia de hierro (clorosis férrica) en plantas mediante la aplicación al medio de crecimiento (suelo o sustrato de cultivo) de una mezcla de sales de hierro y sustancias húmicas (ácidos húmicos y fúlvicos).
Description
Método de corrección de la clorosis férrica en
plantas.
La presente invención está referida a un método
para la corrección de la deficiencia de hierro (clorosis férrica)
en plantas mediante la aplicación al medio de crecimiento (suelo o
sustrato de cultivo) de una mezcla de sales de hierro y sustancias
húmicas (ácidos húmicos y fúlvicos).
La clorosis férrica es una deficiencia de hierro
(Fe) en las plantas inducida por las propiedades del suelo cuando
las plantas crecen en suelos con pH básico. Es un problema habitual
en suelos calcáreos, que son frecuentes en áreas áridas y
semiáridas del planeta, donde el pH básico y la elevada
concentración de bicarbonatos en la disolución del suelo determina
bajas concentraciones de hierro en la disolución y problemas de
movimiento a través de membranas de este nutriente en especies
vegetales sensibles. Con frecuencia la concentración de hierro en
plantas cloróticas es superior a la de plantas sanas, indicando que
el elemento ha sido absorbido por las raíces pero no es activo
metabólicamente. La sintomatología típica es una clorosis
internervial en las zonas más próximas a los ápices, y hay un claro
efecto negativo sobre crecimiento y producción del cultivo.
La corrección de la clorosis férrica implica la
aplicación al suelo o a la planta de una fuente de hierro.
Tradicionalmente se han utilizado, para su aplicación al suelo,
diversos productos de naturaleza inorgánica, como sales de hierro
en forma ferrosa, piritas, y diversos óxidos de hierro. Las dosis
requeridas eran elevadas por la reducida solubilidad de algunos, o
bien, porque el hierro aplicado en el caso de compuestos solubles
pasaba rápidamente a formas insolubles y, por tanto, poco
asimilable por las plantas. Las fuentes más eficientes son los
quelatos (en condiciones de suelos calcáreos el
Fe-EDDHA) que se han hecho habituales en los
últimos treinta años. Son productos eficaces pero muy caros, lo que
puede condicionar la viabilidad económica de ciertos cultivos
sensibles a tal deficiencia en suelos calcáreos. Otra limitación de
los quelatos es su reducida persistencia y la susceptibilidad de
ser lavados, lo que obliga a varios tratamientos a lo largo de un
ciclo de cultivo.
La aplicación de sulfato ferroso ha sido
tradicional para la corrección del problema, aunque con reducida
eficiencia cuando la aplicación se realizaba al suelo. Resulta más
eficiente la pulverización foliar de una disolución de dicha sal,
aunque el efecto es poco persistente y obliga a continuos
tratamientos. La razón de la baja eficiencia del sulfato ferroso
aplicado al suelo es que, pese a ser una sal soluble, el hierro
(II) se oxida a medida que las sales se disuelven, precipitando
como hidróxidos de baja solubilidad. El efecto es evidente desde el
momento de la aplicación, en que aparecen manchas pardas y
anaranjadas en el suelo como consecuencia de la formación de este
tipo de compuestos. Más eficaz ha resultado la utilización de
vivianita (fosfato de hierro-II), que forma en el
suelo, tras su disolución, óxidos de hierro de baja cristalinidad,
que representan una reserva de Fe asimilable más eficiente que los
óxidos de alta cristalinidad dominantes en suelos calcáreos del área
mediterránea (Peña y Torrent, 1984).
Schwetmann y Fitzpatrick (1992) consideran que la
preservación de óxidos de baja cristalinidad en el suelo (en
especial ferrihidrita) es fundamental para mantener hierro
disponible para microorganismos y plantas, por lo que aquellos
factores que contribuyan a una baja cristalinidad en el óxido
formado a partir del Fe^{2+} liberado por la vivianita
contribuirán a que el hierro presente en dichos óxidos sea más
biodisponible (utilizable por plantas y microorganismos). El
fosfato presente en la vivianita favorece que se formen
predominantemente óxidos de baja cristalinidad (Barrón et
al., 1997; Gálvez et al., 1999). La presencia de ciertos
iones y compuestos orgánicos (ácidos húmicos y fúlvicos) puede
actuar como inhibidores de la cristalización, como Delgado et
al. (2002a, 2002b) han comprobado para otros minerales que se
forman en ambientes edáficos. Esto puede contribuir a una mayor
eficiencia del hierro aplicado como vivianita en la corrección de
la clorosis férrica. También puede incrementar la disponibilidad
del hierro precipitado como óxidos la presencia de ácidos orgánicos
de bajo peso molecular que formen complejos con el Fe favoreciendo
la disolución (Gerke, 1993). En este sentido, Marshner et
al., (1989) observaron que la secreción de este tipo de
compuestos por las raíces de ciertas plantas incrementaba la
disponibilidad de Fe y
Zn.
Zn.
Se ha observado que las sustancias húmicas
naturales incrementan la disponibilidad de hierro para las plantas
(Wilkinson, 1972). Esto parece ser debido a dos procesos: (i) la
complejación del Fe por las sustancias húmicas lo protege de la
precipitación, manteniéndolo más disponible y contribuyendo a la
disolución de óxidos de hierro de baja cristalinidad, y (ii) las
sustancias húmicas favorecen la difusión del Fe hacia las raíces.
La complejación de los cationes metálicos por los ácidos húmicos
los puede hacer más disponibles para las plantas (Datta et
al., 2001; Greman et al., 2001). Pandeya et al.
(1998) comprobaron que cuando el hierro se suministraba complejado
por ácidos fúlvicos, la planta asimilaba más nutriente que cuando
se suministraba a partir de sales inorgánicas solubles. Pinton
et al. (1999) comprobaron que la recuperación de plantas
deficientes en hierro era más rápida cuando el hierro se aplicaba
junto con sustancias húmicas que si se aplicaba sólo o con otros
complejantes orgánicos como EDTA o citrato. Estas evidencias inducen
a pensar que el suministro de hierro en forma de sales inorgánicas
como la vivianita o el sulfato ferroso junto con ácidos húmicos y
fúlvicos puede incrementar la eficiencia de dichas fuentes como
correctores de la clorosis férrica.
El objetivo esencial de esta invención es la
potenciación del efecto de las sales de hierro (II) (en particular
vivianita y sulfato ferroso) como correctores de la clorosis
férrica mediante la mezcla o aplicación conjunta de compuestos
orgánicos, básicamente compuestos húmicos y fúlvicos. Aunque el
método de corrección de clorosis férrica basado e n la utilización
de vivianita se encuentra patentado (N° publicación ES 2 035 766,
N° solicitud 9100879), el efecto de su mezcla con compuestos
orgánicos como los ácidos húmicos y fúlvicos debe incrementar
significativamente su eficiencia corrigiendo la clorosis férrica
por las razones comentadas anteriormente (inhibición de la
cristalización de óxidos de Fe, complejación, mejora de la difusión
hacia raíces del Fe), lo que aporta novedad importante como método
de corrección de dicho problema.
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El objeto de la presente invención es un método
de corrección de la clorosis férrica en plantas que consiste en la
aplicación al suelo de una mezcla de sales de hierro con ácidos
húmicos y fúlvicos dializados.
Las sales de hierro (II) para preparar las
mezclas con ácidos húmicos y fúlvicos, como el sulfato ferroso, son
productos comerciales de bajo precio. Otras como la vivianita
(fosfato ferroso, Fe_{3}(PO_{4})\cdot8H_{2}O)
se pueden sintetizar fácil y económicamente a partir de fosfato
amónico (mono o biamónico) y sulfato ferroso.
En el caso de sales de hierro relativamente
insolubles, como la vivianita, se preparará una suspensión de
dichas sales que llevará también ácidos húmicos y fúlvicos
dializados. Esta suspensión se mezclará con el medio de crecimiento
o suelo si el cultivo se hace en maceta, o se aplicará a la zona de
crecimiento preferente de raíces si se hace en suelo natural. En el
caso de sales solubles como el sulfato ferroso, se utilizará una
disolución de sulfato ferroso y de ácidos húmicos y fúlvicos
dializados. Esta disolución se mezclará con el suelo o se aplicará
en el agua de riego.
La mezcla de ácidos húmicos y fúlvicos se
preparará mediante diálisis del extracto alcalino de una fuente
orgánica (como leonardita, turba, paja, estiércol, vinazas de
azucarera, o residuos de industria agroalimentaria) utilizando una
membrana de diálisis con tamaño de poro de 12000 a 15000 Daltons
(tipo Visking tube o similar) hasta que la conductividad eléctrica
de la suspensión dializada sea inferior a 300 \muS m^{-1}.
Posteriormente se acidificará la suspensión dializada hasta que el
pH fuese aproximadamente 9.
Se detalla a continuación los resultados de
ensayos realizados con dos tipos de sales de Fe (sulfato ferroso y
vivanita) mezcladas con ácidos húmicos y fúlvicos dializados.
Se realizaron dos experimentos consecutivos en
maceta con arena calcárea (99% de CaCO_{3}) en condiciones
controladas. Los experimentos se realizaron de manera consecutiva
sobre el mismo material para comprobar la persistencia del efecto.
Se utilizo como especie sensible altramuz blanco (Lupinus
albus L.). Se comparó la producción de materia seca y el
contenido de clorofila entre testigo sin aplicación de Fe, quelato
(Fe-EDDHA) en disolución nutritiva a niveles
recomendados, y 1 g de vivianita por kg de suelo mezclada con tres
niveles de ácidos húmicos y fúlvicos (0, 0.02 y 0.06 g de ácidos
húmicos y fúlvicos por g de vivianita). La vivianita se aplicó y
mezcló con el suelo en forma de suspensión que llevaba a su vez
disuelta las sustancias húmicas. El experimento se realizó en
macetas de 1.5 de volumen y utilizando 1.3 kg de arena calcárea
como medio de crecimiento en cada una de ellas.
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Se puede comprobar que la aplicación de una
mezcla de vivianita (1 gramo) y ácidos húmicos y fúlvicos (0.06
gramos) por kg de arena calcárea da lugar a producción de biomasa
(Tabla 1) y contenidos de clorofila (Tabla 2) que no son
significativamente inferiores de las plantas tratadas con
Fe-EDDHA, que es el quelato habitualmente
recomendado para la corrección de la clorosis férrica en suelos
calcáreos. La producción de materia seca fue significativamente
superior cuando la vivianita se aplicó junto con 0.06 gramos de la
mezcla de ácidos húmicos y fúlvicos que cuando se aplicó sola
(Tabla 1).
Para ilustrar la eficiencia de la mezcla de
sulfato ferroso y sustancias húmicas (ácidos húmicos y fúlvicos),
se detalla a continuación los resultados de dos experimentos
consecutivos realizados en maceta sobre una arena calcárea (99% de
CaCO_{3}) en condiciones controladas. Los experimentos se
realizaron de manera consecutiva sobre el mismo material para
comprobar la persistencia del tratamiento. Se utilizo como especie
sensible altramuz blanco (Lupinus albus L.). Se comparó el
efecto de la aplicación de sulfato ferroso (1 gramo por kg de arena
calcárea) y de la aplicación de la mezcla (dos partes en peso de
sulfato ferroso y una parte de ácidos húmicos y fúlvicos, 1.5 gramos
de mezcla por kg de arena calcárea) con dos testigos: uno sin
aplicación de Fe y otro con aplicación del tratamiento habitual
para la corrección del problema en suelos calcáreos (quelato
Fe-EDDHA) aplicado en disolución nutritiva a niveles
recomendados. El sulfato ferroso y la mezcla sulfato ferroso +
ácidos húmicos y fúlvicos se aplicó al suelo en forma de disolución
en agua. El experimento se realizó en macetas de 1.5 de volumen y
utilizando 1.3 kg de arena calcárea como medio de crecimiento en
cada una de ellas.
Las Tablas 3 y 4 muestran los resultados sobre
producción de materia seca y contenido en clorofila en los dos
experimentos. En la Tabla 3 se aprecia que la mezcla de sulfato
ferroso y ácidos húmicos y fúlvicos da lugar a resultados en
producción de materia seca que no son significativamente distintos a
la aplicación de quelato de Fe. Las diferencias en producción de
clorofila entre ambos tratamientos sólo fue significativamente
distinta (mayor en el quelato) en el segundo cultivo en maceta
(Tabla 4).
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Claims (4)
1. Método de corrección de la clorosis férrica en
plantas caracterizado por la aplicación de mezclas de sales
de hierro y ácidos húmicos y fúlvicos dializados al medio de
crecimiento (suelo o sustrato) mediante aplicación al suelo directa
o mediante el agua de riego.
2. Método de corrección de la clorosis férrica en
plantas según reivindicación anterior caracterizado porque
consiste en la aplicación y mezclado con el suelo o sustrato de una
mezcla de vivianita y ácidos húmicos y fúlvicos, siendo la dosis
recomendada de 1 g de vivianita y 0.06 g de ácidos húmicos y
fúlvicos por kg de suelo.
3. Método de corrección de la clorosis férrica en
plantas según reivindicaciones anteriores caracterizado por
comprender el mezclado del medio de crecimiento (suelo o sustrato)
con una mezcla de sulfato ferroso, FeSO_{4} y ácidos húmicos y
fúlvicos.
4. Método de corrección de la clorosis férrica en
plantas según reivindicación 3 caracterizado porque la
proporción de la mezcla sería de dos partes en peso de sulfato
ferroso y una parte de una mezcla de ácidos húmicos y fúlvicos
dializados siendo las dosis recomendada de 1.5 g de la mezcla por kg
de suelo y realizándose la aplicación por mezcla con el suelo o
disuelta la mezcla en el agua de riego.
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