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De los comodities a los fertilizantes especiales, la nutrición foliar y los bioestimulantes

Por: Ing. Agr. Dr. César E. Quintero

Facultad de Ciencias Agropecuarias

Universidad Nacional de Entre Ríos

 Fertilizantes “especiales”

Hablar de fertilizantes especiales implica reconocer que existen primeramente fertilizantes regulares, tradicionales o comunes. Estos son los que conocemos mayormente como “comodities” (UREA-TSP-MAP-DAP-SA-etc). Estos fertilizantes son las fuentes primarias de los fertilizantes especiales. Normalmente son las formas químicas naturales, puras, más económicas y sencillas de producir. Aportan altas concentraciones de uno o dos elementos químicos nutrientes para las plantas, son muy efectivos y económicos para solucionar deficiencias claras y manifiestas,  y las respuestas son de magnitud importante.

Por otro lado tenemos una amplia y variada gama de productos que podríamos llamar fertilizantes especiales, que tienen mejoras tecnológicas incorporadas en su formulación.  Las mejoras tienden a aumentar la eficiencia de uso del nutriente principal aportado o del conjunto.

Los fertilizantes de “liberación lenta”, podrían considerarse especiales. Este caso es particular para las fuentes nitrogenadas como la UREA, dado que el nitrógeno está sujeto a importantes pérdidas y posible contaminación ambiental.  Existen inhibidores de enzimas que disminuyen la volatilización de amoníaco o reducen la nitrificación; con ello se logra mayor eficiencia del uso del nitrógeno y menos contaminación. También se dispone de recubrimientos hidro/termo activos que liberan los nutrientes gradualmente.

Una de las mejoras es la formulación en mezclas químicas de varios elementos. Las mezclas químicas tienen la ventaja de proveer en cada gránulo de fertilizante la misma concentración de elementos. La incorporación de azufre (S) y cinc (Zn) a las fuentes tradicionales de fósforo (P) y nitrógeno (N) ha mostrado muy buenas respuestas, dado que estos dos elementos son cada vez más frecuentemente deficientes en los suelos agrícolas de Argentina.

Otra gama de productos especiales son aquellos que reducen o limitan en alguna medida la fijación, por ejemplo del fósforo, por parte del suelo. Estos productos reducen la actividad de los cationes activos que regularmente precipitan con el P, como el calcio y el hierro.

Los bioestimulantes son diversas sustancias y microorganismos utilizados para mejorar el crecimiento de las plantas.

Muchos de los fertilizantes especiales incluyen en su formulación bioestimulantes que mejoran la eficiencia de uso de los nutrientes que contienen.

En síntesis, los fertilizantes especiales disponibles hoy nos ofrecen mayor eficiencia en el uso de los nutrientes y menores pérdidas o contaminación, pero obviamente a un mayor costo por unidad de producto, que es compensada en parte por la utilización de dosis más bajas. El uso de los mismos está determinado por la relación costo/beneficio esperada y el peso o importancia que se le dé a los aspectos ambientales y logísticos en la empresa.

Nutrición Foliar de los Cultivos – Fertilización Foliar

La fertilización foliar o la nutrición de las plantas a través de las hojas es un tema que se conoce desde hace más de cien años. Sin embargo, la técnica de fertilización foliar es mucho menos utilizada que la de aplicación de fertilizantes al suelo para ser absorbidos por las raíces. Esto, como muchas otras cosas, puede ser debido a un mayor desconocimiento de esta práctica.

Es lógico y razonable pensar que la vía natural de absorción de los nutrientes minerales es a través de las raíces. Las plantas que cultivamos evolucionaron hacia un medio terrestre y desarrollaron toda una estructura anatómica, fisiológica y morfológica para absorber el agua y los minerales por las raíces desde el suelo y por otro lado evitar la deshidratación.  Sin embargo, no hay que olvidar que los primeros vegetales existieron en un medio acuático y absorbían los nutrientes y el agua a través de toda su piel; por lo tanto esta posibilidad no se ha perdido.

La fertilización tradicional al suelo es la más utilizada y racionalmente aceptada. Los nutrientes que ponemos en el suelo con los fertilizantes deben sobrellevar una serie de pasos o procesos para que finalmente lleguen al interior de la planta y ejerzan su acción metabólica. Normalmente, los fertilizantes sólidos en el suelo se deben disolver, moverse hasta las raíces, ser absorbidos y translocados hasta el punto de crecimiento de la planta. En todo este camino a través del suelo y de la planta, el nutriente puede perderse (volatilizarse, lixiviarse, lavarse); formar compuestos insolubles (precipitar, adsorberse) y no todo lo aplicado es aprovechado. Debido a esto es que la eficiencia de uso de los fertilizantes tradicionales no es lo que uno quisiera. En el caso de la fertilización de cereales con nitrógeno, la eficiencia de utilización del N ha sido estimada en el orden del 33 % a nivel mundial.

Para el caso del fósforo, que interactúa muy fuertemente con los sólidos del suelo, la eficiencia de utilización es mucho más baja aún. Esto ha llevado, en algunos países, al uso de dosis de fertilizantes elevadas y consecuentemente a la contaminación de suelos y aguas.

La fertilización foliar surge hoy como una alternativa más amigable con el ambiente dado que el nutriente es colocado directamente sobre el tejido vegetal, durante el período crítico de requerimiento y tendría una eficiencia de utilización muy superior. Dicho así parece fácil, pero el nutriente en primer lugar debe llegar a la superficie de la hoja, permanecer en una forma soluble como para luego ser absorbido y translocado al sitio de acción. Es decir que todas las recomendaciones y desarrollos tecnológicos para que esto sea posible se deben considerar. La aplicación de un nutriente por vía foliar debe ser de muy alta calidad (tamaño de gotas y número de impactos por superficie) para lograr cobertura sobre la hoja, pero además debe estar protegido para resistir la degradación, el desecamiento y el lavado en caso de lluvia.

Las plantas están cubiertas por una cutícula de cera hidrófoba que controla la pérdida de agua, solutos y gases con el medio ambiente, y a la inversa también impide su entrada sin restricciones en el interior de la planta. Las características estructurales y químicas de la superficie de la hoja hacen que sea difícil la humectación y por lo tanto la permeación por una solución nutritiva polar como el agua, aplicada en la superficie. Sin embargo, hoy sabemos que las superficies de las plantas son permeables a las soluciones de nutrientes. La facilidad con la que una solución de nutrientes puede penetrar en el interior planta dependerá de las características de la superficie de las plantas que pueden variar con el órgano, especie, variedad y condiciones de cultivo. Las estructuras epidérmicas, tales como estomas y lenticelas, que puede estar presentes en hojas y frutos, son permeables a las soluciones aplicadas en la superficie y pueden desempeñar un papel significativo en su absorción. Se han encontrado sustancias apolares lipofílicas capaces de cruzar las cutículas mediante un proceso de solución-difusión.

Dado que las superficies de las plantas son hidrófobas en mayor o menor grado, las soluciones de nutrientes en agua pura (no formulado) están limitadas en su absorción por el follaje.

Por lo tanto, es importante formular aplicaciones foliares con adecuadas formas de nutrientes y adyuvantes para que la eficacia global de los fertilizantes foliares pueden ser optimizada. Los factores ambientales como la humedad relativa y/o la temperatura afectan las propiedades físicas y la eficacia de una formulación fertilizante foliar y estos deben ser tenidos en cuenta antes de aplicar los tratamientos de pulverización.

Las especies cultivadas difieren notablemente en las características de las superficies de las hojas y por lo tanto, la predicción de la respuesta del cultivo a cualquier formulación es imposible en la actualidad. El medio ambiente afecta a todos los aspectos de la fertilización foliar; desde las reacciones físicas y químicas del caldo de pulverización; a la arquitectura de la planta; la composición cuticular de hojas; y el destino de los nutrientes una vez que entran a la planta. La fenología de la planta también tiene un gran efecto sobre la composición cuticular y por lo tanto la eficacia de la fertilización foliar.

La movilidad de un elemento nutriente en el floema tiene un profundo efecto sobre la capacidad de las plantas para absorber, trasladar y beneficiarse de fertilizantes foliares y por lo tanto tiene un papel importante en la determinación de su eficacia. La aplicación foliar de nutrientes floema-inmóviles (Ca-B-Mn-Si) sólo benefician a los tejidos que reciben directamente la pulverización foliar. La aplicación foliar de nutrientes móviles (N-P-K-S-Mg) tiene el potencial para el beneficio sistémico y de largo alcance. Las limitaciones a la cantidad de nutrientes que se puede aplicar y la rápida dilución de los nutrientes aplicados debida a la movilización dentro de la planta reducen el potencial beneficio de aplicaciones foliares de nutrientes-floema móvil. Algunos nutrientes tienen movilidad intermedia o restringida (Fe-Zn-Cu-Mo). Pero para todos los nutrientes (móviles e inmóviles) el papel más relevante de las pulverizaciones foliares es prevenir deficiencias inmediatas y transitorias que no se pueden abordar de forma rápida por aplicaciones al suelo.

Las interacciones entre la fenología del cultivo y el medio ambiente pueden determinar la utilidad de la fertilización foliar. Condiciones oportunas para la fertilización foliar.

Dada la gran complejidad de interacciones y las incertidumbres teóricas que rigen aún sobre la fertilización foliar, los ensayos de campo y las pruebas en ambientes controlados seguirán desempeñando un papel fundamental en la adaptación de la teoría a la práctica en el campo. Igualmente importante es reconocer que los resultados obtenidos de los ensayos de campo no pueden generalizarse sin considerar las condiciones específicas que prevalecieron durante el ensayo y las características del cultivo utilizado.

Bioestimulantes de Plantas

En los países desarrollados, el uso de fertilizantes se acerca a los máximos permitidos o tolerados por los límites de contaminación ambiental. Los rendimientos no están restringidos por la oferta de nutrientes en general. Sin embargo, existen pérdidas de rendimiento asociadas a efectos de otros factores de estrés biótico o abiótico como temperaturas extremas, salinidad, baja humedad, elevada intensidad de luz UV, hongos patógenos, herbicidas, nematodos, etc. Frente a estas condiciones es que se plantea el uso de bioestimulantes para “reducir el estrés de las plantas” y mejorar los rendimientos.

Los bioestimulantes vegetales son sustancias o materiales (con la excepción de los nutrientes y pesticidas) que, cuando se aplican al follaje, semillas o sustratos en formulaciones específicas, tienen la capacidad de modificar los procesos fisiológicos en las plantas de una manera que ofrecen beneficios potenciales para el crecimiento, el desarrollo, o la respuesta al estrés. Esta definición incluye una variedad de sustancias como extractos de algas, sustancias húmicas, aminoácidos y bacterias promotoras del crecimiento.

Los bioestimulantes han demostrado que aumenta la absorción de nutrientes bajo ciertas condiciones, lo que sugiere su utilidad en la reducción del uso de fertilizantes sin afectar negativamente el rendimiento.

La enmienda con Ácidos Húmicos parece prometedora para mejorar la absorción de N. Hay una gran cantidad de evidencia de su efecto tanto en la captación y asimilación de N a través de la estimulación de ATPase y enzimas para la asimilación de NO3.

Los Aminoácidos también pueden ser capaces de disminuir el uso de fertilizantes nitrogenados mediante la estimulación de las enzimas de asimilación NO3, pero probablemente trabajan más eficazmente como quelantes. Podrían ser los más utilizados para la corrección de las deficiencias de micronutrientes cuando se aplica ya sea mediante pulverización foliar o como tratamiento del suelo con fertilizantes micronutrientes. Hay evidencia de que los Aminoácidos se pueden utilizar para quelar micronutrientes, pero las eficacias de diferentes formulaciones de aminoácidos necesitan ser comparadas entre si y con otros quelatos comunes, tales como EDTA, DTPA, y EDDHA.

Un gran número de estudios han demostrado que los Extractos de Algas pueden aumentar el tamaño de la raíz o la relación de la raíz/tallo a través de la acción hormonal. Sin embargo, la evidencia de los Extractos de Algas sobre el incremento en la absorción de nutrientes es relativamente pobre. Otros beneficios de la aplicación de Extractos de Algas son: el aumento del crecimiento, aumento de los niveles de clorofila, el aumento de la floración y el rendimiento, el aumento de la germinación de semillas y una mayor resistencia a las plagas y patógenos.

Las bacterias promotoras del crecimiento parecen promisorias para aumentar la disponibilidad de P y micronutrientes en el suelo, y mejorar el sistema de la raíz y la red de micorrizas arbusculares.

El esclarecimiento de las bases biológicas/fisiológicas de la función bioestimulante es un requisito previo para el desarrollo de la industria de bioestimulantes basada en la ciencia y la reglamentación de las normas que rigen estos compuestos. Sin embargo, la tarea de definir las bases biológicas de los bioestimulantes como una clase de compuestos se hace más compleja debido a las diversas fuentes de bioestimulantes presentes en el mercado, que incluyen bacterias, hongos, algas marinas, plantas superiores, animales y materias primas que contienen humatos. Además de la gran diversidad de procesos industriales utilizados en su elaboración. Para distinguir los bioestimulantes de las categorías de productos registrados existentes, se ha propuesto la siguiente definición de un bioestimulante como:

“un producto formulado de origen biológico que mejora la productividad de la planta como consecuencia de las propiedades novedosas o emergentes del complejo de componentes, y no como una consecuencia única de la presencia de nutrientes esenciales conocidos, reguladores del crecimiento o compuestos protectores de las plantas”.

La definición que se proporciona aquí es importante ya que enfatiza el principio de que la función biológica se puede modular positivamente a través de una aplicación de moléculas o mezclas de moléculas, para las cuales no se ha definido un modo de acción explícito. Dada la dificultad de determinar un “modo de acción” para un bioestimulante, y al reconocer la necesidad de que el mercado de bioestimulantes adquiera legitimidad, se sugiere que el enfoque de la investigación y validación de bioestimulantes debe basarse en la prueba de eficacia y seguridad  sin un requisito para la determinación de un modo de acción específico.

Conclusión/síntesis

En términos generales, Argentina presenta una muy baja tasa de aplicación de fertilizantes, siendo una de las zonas agrícolas del mundo con mayor desbalance de fósforo y otros elementos como el potasio. Sin embargo existen productores que aplican alta tecnología y fertilizan adecuadamente.

Los fertilizantes especiales, los fertilizantes foliares y los bioestimulantes podrían mejorar los rendimientos en ambos casos. Sobre todo si se aplican como complemento o como aporte extra que se suma a lo que se realiza actualmente.

Los nuevos productos no son de aplicación generalizada (no son comodities), requieren de un desarrollo tecnológico acorde para detectar las mejores condiciones en las que se pueden obtener respuestas económicas a su aplicación. También es justo decir que en su mayoría se trata de productos elaborados que tienen sustentos en pruebas científicas que se están documentando a nivel internacional ampliamente. Aunque quedan muchas dudas sobre su utilización y los mecanismos de acción, son una alternativa para el incremento de los rendimientos y desarrollo profesional y comercial del sector.