ES2315195B2 - Utilizacion de mezcla de compost y vivianita en la prevencion y control dela clorosis ferrica en plantas. - Google Patents
Utilizacion de mezcla de compost y vivianita en la prevencion y control dela clorosis ferrica en plantas. Download PDFInfo
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Abstract
Utilización de mezcla de compost y vivianita en
la prevención y control de la clorosis férrica en plantas.
El objeto de la presente invención es la
utilización de compost, obtenido a partir de residuos
agroindustriales, para la prevención y el control de la deficiencia
de hierro [Fe (II)] en plantas, mediante la aplicación conjunta de
una mezcla de compost con una sal de hierro [Fe (II)] al suelo
directamente o mediante el agua de riego. Esta invención puede ser
usada como producto fertilizante en el sector agrícola.
Description
Utilización de mezcla de compost y vivianita en
la prevención y control de la clorosis férrica en plantas.
El objeto de la presente invención es la
utilización de compost, obtenido a partir de residuos
agroindustriales, para la prevención y el control de la deficiencia
de hierro [Fe (II)] en plantas, mediante la aplicación conjunta de
una mezcla de compost con una sal de hierro [Fe (II)] al suelo
directamente o mediante el agua de riego. Esta invención puede ser
usada como producto fertilizante en el sector agrícola.
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. 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.
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 las fuentes de Fe
aplicadas contribuirán a que el hierro presente en dichos óxidos sea
más biodisponible (utilizable por plantas y microorganismos). Este
hecho explica la eficiencia del fosfato ferroso (vivanita) sobre
otras sales de Fe como el sulfato ferroso, ya que 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 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 sales
inorgánicas en la corrección de la clorosis férrica.
Se ha observado que la materia orgánica en el
medio de crecimiento incrementa la disponibilidad de hierro para
las plantas (Wilkinson, 1972). Esto parece ser debido a dos
procesos: (i) la complejación del Fe que lo protege de la
precipitación, manteniéndolo más disponible y contribuye a la
disolución de óxidos de hierro de baja cristalinidad, y (ii) el
incremento de la difusión del Fe hacia las raíces. La complejación
de los cationes metálicos por la materia orgánica del suelo los
puede hacer más disponibles para las plantas (Datta et al.,
2001; Greman et al., 2001; Pandeya et al. 1998).
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 una
fuente orgánica puede incrementar la eficiencia de dichas fuentes
como correctores de la clorosis férrica.
A partir de residuos orgánicos, se pueden
obtener materiales compostados ("compost") que pueden resultar
fuentes orgánicas interesantes para su aplicación a suelos
agrícolas o medios de cultivo. La aplicación de compost junto con
fuentes de Fe pueden resultar interesantes, por todo lo comentado
anteriormente, en la prevención y corrección de la clorosis férrica
de las plantas.
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Fitspatrick R.W. (eds) Biomineralization. Processes of iron and manganese -modern and ancient environments-. Catena supplement 21. Catena Verlag, Cremlingen-Desdedt, Alemania.
La presente invención tiene por objeto la
aplicación a suelos agrícolas o medios de cultivo de compost junto
con fuentes de Fe, en la prevención y el control de la clorosis
férrica en plantas.
La solución más eficiente a la clorosis férrica
es la aplicación de quelatos de Fe (particularmente
Fe-EDDHA en suelos calcáreos). Sin embargo, el
elevado precio de estos productos hace únicamente posible su
aplicación en cultivos altamente rentables.
Fuentes de Fe como la vivianita (fosfato
ferroso), se ha mostrado muy eficaz en la corrección y prevención
del problema, incrementando su eficacia cuando se aplica junto con
una fuente orgánica, compost obtenido a partir de residuos
agroindustriales.
La mezcla de vivianita y compost se realiza
mediante la preparación de una suspensión de compost a la que se
añade una disolución de sulfato ferroso y posteriormente de fosfato
diamónico. Cuando el pH del compost es superior a 6, se produce la
precipitación de la vivianita formada a partir de las dos sales
añadidas. El producto resultante se mezcla con el medio de cultivo a
razón de manera que se aporten 0.3 g de Fe por kg de medio de
cultivo o suelo, ó 0.3 kg por árbol en el caso de cultivos
leñosos.
Para la realización de las mezclas se pueden
utilizar cualquier compost obtenido mediante proceso de compostaje
(fermentación aeróbica en pilas abiertas con volteo, pilas con
aireación...) que permita obtener un producto microbiológicamente
estable, libre de sustancias fitotóxicas y residuos de patógenos,
plantas o malas hierbas. No son recomendables subproductos de
fermentaciones anaeróbicas. El producto debe tener una fracción
húmica elevada, que según trabajos precedentes contribuye a elevar
la eficiencia de las fuentes de Fe añadidas para la planta. El
compost no es la fuente de Fe para la planta. Su acción es
favorecer una menor cristalinidad en óxidos formados a partir de
dichas fuentes y también la complejación de Fe por compuestos
orgánicos presentes en el compost. Los complejos entre Fe y
compuestos orgánicos presentes en el compost se han revelado como
una fuente efectiva de Fe para las plantas. La presencia de
sustancias húmicas en el compost puede favorecer el desarrollo de
la planta por efecto directo sobre su metabolismo (efecto similar a
auxinas, efecto sobre bombas de protones y capacidad reductora de
raíz) que pueden, además, incrementar la asimilación de Fe por la
planta.
Es recomendable que la mezcla de compost y
vivianita se haga en húmedo y que la síntesis de la vivianita se
realice en un medio donde el compost se encuentre en
suspensión.
El método de producción de la mezcla será:
- 1.
- Suspender una cantidad dada de compost en una disolución que contenga 7.5% (p/v) de FeSO_{4}\cdot7H_{2}O.
- 2.
- Añadir a la suspensión 25 Kg de (NH_{4})_{2}HPO_{4} por cada m^{3}.
- 3.
- Agitar y homogeneizar durante 10 minutos. Si el pH de la suspensión no fuese superior a 6 deberá ser elevado con la adición de K(OH).
Como ejemplo de realización de la invención, se
ha utilizado un compost obtenido a partir de residuo industrial de
corcho. El compost se obtuvo mediante el método de pilas
trapezoides abiertas con base de 2.5 a 3.5 m. La frecuencia de
volteos se estableció según parámetros de evolución del compostaje.
El tiempo necesario para la obtención de un producto estable fue de
unos seis meses. Tras el compostaje, el pH del producto obtenido
fue básico (dependiendo de la pila entre 7.5 y 8.5).
La mezcla se realizó según se describe en el
apartado anterior, utilizando para ello una suspensión con un 30%
(p/v) de compost en una disolución de sulfato ferroso. Se
realizaron dos mezclas, que difirieron en el tiempo transcurrido
hasta la adición del fosfato diamónico. No fue preciso ajustar el
pH tras la adición de este último producto, ya que era básico, con
lo que es de suponer que precipitó toda la vivianita que se podía
formar a partir de las dos sales. La suspensión resultante debe
tener 0.5% de vivianita (p/v).
Para comprobar la eficiencia del producto se
realizaron dos ensayos con 6 repeticiones utilizando los siguientes
tratamientos:
- 1.
- Testigo con adición de Fe-EDDHA (que es una fuente efectiva de Fe en medios básicos) en disolución nutritiva (10 \muM)
- 2.
- Vivianita sin compost.
- 3.
- Compost + vivianita (tipo 1)
- 4.
- Compost + vivianita (tipo 2).
\vskip1.000000\baselineskip
La mezcla de compost y vivianita tipo 1 se
preparó disolviendo 15 g de FeSO_{4} heptahidratado en unos 40 ml
de agua, a los que inmediatamente después se añadieron 30 g de
compost de corcho. La mezcla se homogeneizó y se dejó reposar
durante 18 horas. Una vez transcurrido el tiempo se disolvieron 5 g
de fosfato diamónico. Posteriormente el pH de la mezcla se llevó a
6 con 5N KOH.
La mezcla tipo 2 se preparó disolviendo 15 g de
FeSO_{4} heptahidratado en unos 40 ml de agua. Posteriormente se
disolvieron 5 g de fosfato diamónico y el pH se llevó a 6
utilizando 5N KOH. El volumen se llevó a 50 ml con agua. Finalmente
se añadieron los 30 g de compost.
En los tratamientos 2, 3 y 4, la cantidad de Fe
aplicada fue de 0.3 g por Kg de medio de cultivo (1 g de
vivianita). La relación Fe/compost fue de 1:10 en peso en los
tratamientos con mezcla de vivianita y compost, o sea, 3 g de
compost aplicado por Kg de medio de cultivo, que fue arena calcárea
con un 99% de carbonato cálcico como constituyente principal.
Se estudiaron variables relacionadas con la
nutrición de Fe de las plantas. En el primer cultivo, sólo el
contenido en clorofila medido con medidor SPAD. En el segundo se
analizó además el contenido en Fe de la parte aérea, el Fe extraíble
con DTPA en el medio tras el cultivo y la capacidad reductora de
raíz. Los resultados se indican en la
Tabla 1.
Tabla 1.
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\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
Se puede observar que los tratamientos no dieron
diferencias significativas en clorofila en el primer cultivo. En el
segundo, todos los tratamientos con vivianita dieron
significativamente más clorofila en planta que el quelato. Se puede
apreciar que en las mezclas de compost con vivianita el Fe en el
medio de cultivo y la capacidad reductora de raíz fue
significativamente mayor que en el resto de los tratamientos. El
compost mezclado con vivianita tipo 1 fue, además, el que más
incrementó la concentración de Fe en la parte aérea.
A tenor de estos resultados se puede concluir
que la mezcla de compost y vivianita es una fuente efectiva de Fe
para las plantas. El tipo 1 fue especialmente efectivo
incrementando Fe en planta y en el medio de cultivo. Respecto a la
vivianita sin mezcla, la mezcla tipo 1 incrementó el doble la
reserva asimilable de Fe en el medio (estimada mediante extracción
con DTPA) y un 60% el Fe en planta y la capacidad reductora de
raíz.
Claims (2)
1. Utilización de mezcla de compost y vivianita
en la prevención y control de la clorosis férrica en plantas
caracterizado por la aplicación al medio de crecimiento,
suelo o sustrato, de mezcla de productos orgánicos obtenidos
mediante procesos de compostaje y vivianita como producto
fertilizante.
2. Utilización de mezcla de compost y vivianita
en la prevención y control de la clorosis férrica en plantas según
reivindicación 1, caracterizado porque la aplicación
comprende una mezcla de compost y vivianita, siendo la dosis
recomendada de 1 g de vivianita y 3 g de compost por cada gramo de
vivianita.
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