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ERNESTO MIRAMONTES LAU
La nutrición foliar es un método complementario
de aplicación de nutrimentos desde que se
demostró que las plantas podían absorber
nutrimentos por las raíces y por las hojas.
En este sistema, la hoja juega un papel muy
importante en la absorción de los iones.
Diferentes factores influyen en la nutrición foliar
(planta-ambiente-formulación)
INTRODUCCIÓN
1 GENERALIDADES
SOBRE LA FERTILIZACIÓN FOLIAR
Tipos de Nutrición Vegetal
Generalmente la nutrición la nutrición de los cultivos puede ser:
1.- Por la Vía Radicular
2.- Por la Vía Foliar
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA NUTRICIÓN FOLIAR
Factores que influyen en la nutrición foliar: Planta: Genotipo, cutícula, estomas,
ectodesmos, estado nutricional, etapa de desarrollo de la planta, localización de la aplicación.
Ambiente: Temperatura, luz solar, humedad relativa, hora de aplicación.
Formulación: Tipo de compuestos utilizados, concentración nutrimental, CE y pH de la solución, surfactantes y adherentes, presencia de substancias activadoras, ion acompañante, tamaño de la gota, etc.
NUTRIMENTOS ESENCIALES Y MOVILIDAD
• Se tienen definidos 16 elementos esenciales para la nutrición de las plantas cultivadas.
• Se distinguen dos tipos de movilidad de los nutrimentos:
– Movilidad en el suelo.
– Movilidad dentro de la planta.
• De acuerdo con la movilidad de los nutrimentos dentro de la planta se desarrollan determinados síntomas de deficiencia.
REGULARIDAD DE LA NUTRICIÓN FOLIAR
• La nutrición foliar es mas regular que la nutrición edáfica.
• En numerosos cultivos, la fertilización foliar, comparada con la fertilización al suelo, es una estrategia con grandes ventajas, debido a la mayor utilización de los nutrimentos y menor contaminación ambiental.
Eficiencia de Absorción de los
Fertilizantes Por la Vía Foliar
LA NUTRICIÓN
FOLIAR ES MAS
VENTAJOSA Y
EFICIENTE PARA
CIERTOS
ELEMENTOS
NUTRIMENTALES
La hoja de las planta es un
tejido laminar formada por
células activas (parénquima
y epidermis), con excepción
del tejido vascular (vasos
del xilema que irrigan la hoja
de savia bruta) y la cutícula
que es un tejido suberizado
o ceroso que protege a la
epidermis del medio.
LIMITACIONES DE LA NUTRICIÓN FOLIAR
• La absorción y utilización de los nutrimentos aplicados directamente al follaje de las plantas, también tiene sus limitaciones:
1.- Para los nutrimentos que son requeridos en grandes cantidades (N,P,K).
2.- Para los nutrimentos de baja movilidad en el floema (Ca, Mn y B).
Estrategia de la Fertilización Foliar
• La fertilización debe ser considerada como una estrategia de suplementación:
– De micronutrimentos
– Durante las etapas criticas de crecimiento del cultivo.
– Durante ciertas etapas con malas condiciones ambientales.
– Cuando se tienen condiciones de suelo adversas.
FACTORES DE LA PLANTA QUE
PARTICIPAN EN LA ABSORCIÓN FOLIAR
2
Proceso de Nutrición Foliar
• Para que un nutrimentos cumpla su función fisiológica en las hojas o para que sea traslocado hacia los otros órganos, se requiere de un proceso de absorción vía membrana plasmática del apoplasto hacia el simplasto.
PROCESOS DE LA NUTRICIÓN FOLIAR
Cutícula
Pectina
Pared Celular Simplasto
Cutina
Cera Epicuticular
Cera Cuticular
Celulosa
1
2
3
4
A
PROCESOS DURANTE LA NUTRICIÓN FOLIAR
• Durante la fertilización foliar se debemos distinguir diferentes acciones: – Aplicación en la superficie de la hoja de la
solución nutritiva. – Penetración de nutrimentos a través de la
pared celular epidermal externa. – Entrada de nutrimentos en el apoplasto de la
hoja. – Absorción de nutrimentos dentro del
simplasto de la hoja. – Distribución de los nutrimentos dentro la hoja
y su traslocación hacia los puntos de síntesis de la planta.
PASOS EN LA ABSORCIÓN DE NUTRIMENTOS POR LAS HOJAS
B
Distribución dentro de la hoja
Transporte fuera de la hoja
1.- Aplicación en la superficie de la hoja de la solución nutritiva.
• La superficie exterior de las células
de las hojas están cubiertas por una cutícula y una capa cerosa con fuertes características hidrofóbicas.
• Para facilitar y acelerar absorción de nutrimentos por esta superficie se requiere utilizar aditivos (detergentes) para reducir la tensión superficial en las hojas.
Simplasto
Cutina Cera Epicuticular
1
3
4
2.- Penetración de nutrimentos a través de la pared celular epidermal externa.
• La pared celular epidermal exterior de las hojas está cubierta por una cutícula y una capa epicuticular de cera para proteger las hojas de una perdida excesiva de agua por transpiración así como de perdidas de nutrimentos y otros solutos por lixiviación con la lluvia.
• Esta protección se logra debido a las propiedades hidrofóbicas de la cutícula y la cera, las cuales están constituidas de largas cadenas de alcoholes, ketonas y esteres de cadenas largas de ácidos grasos.
• Los poros de la cutícula son ricos en pectina hidrofílica.
• La cantidad de estos poros cuticulares es mayor en las paredes celulares, entre las células guardianes y las células subsidiarias de los estomas.
• Esto explica la correlación positiva que a menudo se observa entre el número de estomas y la intensidad de absorción de nutrimentos.
Cutícula
Cutina
Celulosa
Cera Cuticular
• La absorción de solutos directamente a través de los estomas abiertos hacia los tejidos de la hoja (apoplasto de la hoja), es poco probable, debido a que las células guardianes están cubiertas de una capa cuticular.
• Sin embargo, la penetración de solutos se da, ya que la capa cuticular de los estomas tiene un contenido menor de ceras hidrofóbicas.
2
Inhibición de la absorción radicular inducida por deficiencia
No cambio o aún mayor absorción radicular debido al mejor crecimiento de hojas y
fotosíntesis
Alta translocación hacia las raíces
ASPERSIÓN FOLIAR
NUTRIMENTOS MOVILES
EFECTOS DE LA APLICACIÓN FOLIAR DE NUTRIMENTOS EN LA ABSORCIÓN HASTA LAS RAICES DEPENDIENDO DE LA MOVILIDAD DE LOS NUTRIMENTOS
HOJAS JOVENES (Hojas Superiores)
Baja translocación hacia las raíces
HOJAS VIEJAS (Hojas Inferiores)
HOJAS VIEJAS (Hojas Inferiores)
HOJAS JOVENES (Hojas Superiores)
Baja translocación hacia las raíces
Alta translocación hacia las raíces
A). Hojas Viejas Cloróticas B). Hojas Nuevas Cloróticas
Deficiencia de Nitrógeno Deficiencia de Zinc
Efecto de Deficiencias Nutrimentales en Hojas de Limón Mexicano
Simplasto
Cutina Cera Epicuticular
3
3.- Entrada de Nutrimentos en el Apoplasto de la Hoja.
• El apoplasto de la hoja es un importante espacio ocupado por los nutrimentos antes de la absorción a través de la membrana plasmática al simplasto de una célula individual.
• Los nutrimentos entran en el espacio apoplastico después de la penetración de las paredes celulares epidermiales exteriores, pero también llegan desde las raíces por la vía del xilema.
• Las condiciones químicas del apoplasto (pH) son decisivas para la posterior absorción en el simplasto y se pueden manipular con adecuados aditivos.
• Se ha demostrado que los diferentes genotipos exhiben diferente penetración de nutrimentos a través de las paredes celulares exteriores, influyendo en la absorción por las células interiores.
Simplasto
Cutina Cera Epicuticular
4. Absorción de nutrimentos dentro del simplasto de la hoja.
Los principios de la absorción de nutrimentos del apoplasto hacia el simplasto de la hoja son los mismos de la absorción de nutrimentos de las células de las raíces.
4
Cuando las moléculas son mas pequeñas.
(urea>quelato de Fe)
Si las moléculas no tienen carga en comparación con los iones.
(H3BO3>B(OH)4 = ácido bórico>boratos
Cuando los iones tienen una carga en comparación con iones de dos cargas.
(K>Ca; H2PO4>HPO4)
Cando los aniones están en un apoplasto de menor pH.
Cuando los cationes están en un apoplasto de mayor pH.
Pero, aplicaciones de urea al 2% como penetrante incrementa de un 20 a 35% la absorción de Fosfatos y Potasio dentro del simplasto.
Aplicaciones de acido fulvico en una concetración de 1 al 1.5% incrementa hasta en un 20% la absorción de fierro, manganeso y zinc.
Aplicaciones de calcio al 4% aumenta la absorción de boro y molibdeno.
• En contraste con la absorción radicular, la absorción de nutrimentos por las células de las hojas es mas dependiente de factores externos (humedad, temperatura) y es directamente afectada por la luz solar.
• Además, la absorción en el simplasto a través de la membrana plasmática es dependiente de energía y está mediada por proteínas de transporte (ATP). Esto incrementa la fuerza de absorción al establecer gradientes electromagnéticos en la superficie de la membrana.
• Además existe una regulación de absorción según el estado nutrimental de la hoja. Por ejemplo, a mayor deficiencia de fosfatos mayor tasa de absorción. La absorción de Fe por las células de las hojas requiere de un paso intermedio de oxidación.
• También se conoce la dependencia de la absorción según el pH de los fluidos del apoplasto de toda la hoja: – Caso de la acumulación preferencial de iones Fe a lo largo de las venas de las hojas
esta relacionada con el pH del xilema y de los fluidos apoplasticos.
– El incremento en el pH de los fluidos apoplasticos inducido por un estrés inhibe la expansión de la hoja y la absorción de Fe en el simplasto con la consecuente acumulación de Fe en el apoplasto localizado a lo largo de las venas.
(A). HOJA NORMAL (B). HOJA CLOROTICA Distribución uniforme de Fe Acumulación de Fe en el xilema a lo largo de las venas.
Crecimiento normal de la hoja Crecimiento restringido de la hoja debido a estrés (sequia, salinidad, etc.)
TOMATE
(A). HOJA NORMAL (B). HOJA CLOROTICA Distribución uniforme de Magnesio Acumulación de Magnesio en el xilema a lo largo de las venas de las hojas viejas.
Crecimiento normal de la hoja La hoja tiene un tamaño normal, pero su envejecimiento es acelerado debido a estrés (sequia, salinidad, etc.)
TOMATE
Para el caso del Magnesio, sucede una situación mas o menos similar a la de Fe. A diferencia del Fe los problemas del magnesio se presentan en las hojas viejas ya que es un elemento móvil. Ambos elementos tienen funciones fisiologicas muy similares.
5.- Distribución de los nutrimentos dentro la hoja y su traslocación hacia
los puntos de síntesis de la planta.
• Depende de la movilidad del nutrimento en el floema y xilema (Ver).
• Los nutrimentos móviles en el floema (N,P,K y Mg) se distribuyen dentro de la hoja en forma acropetálica (por el xilema) así como en forma basipetálica (por el floema) y gran parte del nutrimentos absorbido puede ser transportado fuera a otras partes de la planta donde exista alta demanda.
• Los nutrimentos inmóviles por el floema (Ca, S, Cu, Fe, Mn y Zn se distribuyen en la hoja principalmente en forma acropatalica, sin que exista uns significativa translocación del nutriente fuera de la hoja.
• La movilidad del B dentro de la planta depende mucho del genotipo y eso tiene particular importancia en el manejo de su aplicación foliar .
MOVIMIENTO DE LOS NUTRIMENTOS APLICADOS DENTRO Y HACIA AFUERA DE LAS HOJAS
AREA DE APLICACIÓN FOLIAR
(A) Alta Movilidad (B) Baja Movilidad ( N, P, K Mg, etc) (Mn, Cu, Zn, etc.)
Alto Transporte* Transporte Marginal*
*Transporte de nutrimentos desde la hoja hacia otros órganos de la planta
FACTORES RELACIONADOS CON
LA FORMULACIÓN
3
Factores Relacionados con la Formulación Foliar
pH de la Solución
Surfactantes y adherentes
Sustancias activadoras
Nutrimento e ion acompañante
Concentración de la solución y edad de la planta
pH de la Solución Nutritiva
• En lo que respecta al pH, la regla es simple: Mientras mas alto es el pH, la disponibilidad del micronutrimento es menor, con excepción del Mo que es todo lo contrario.
QUELATOS • Son compuestos orgánicos que ligan un
nutrimento metálico y lo mantiene disponible bajo condiciones adversas, en las cuales normalmente formarían compuestos estables.
• CLASIFICACIÓN: – Fuertes: EDTA; HEEDTA; DPTA; EDDHA.
– Medios: Poliflavonoides, Sulfonatos, Ac. Humicos, Ac. Fúlvicos, Ac. Glutámico, Polifosfatos.
– Débiles: Ac. Cítrico, Ac. Ascórbico, Ac. Tartárico.
VENTAJAS
• Quelatos vs Sales Minerales:
– Mayor estabilidad y permanencia disponible en el suelo.
– Menor riesgo de fitotoxicidad.
– Fácilmente asimilable.
– Compatible con la mayoría de los productos fitosanitarios y fertilizantes.
MODO DE ACCIÓN
• Protege al metal frente a factores externos.
• Incrementa la solubilidad del metal
• Promueve el transporte hacia la rizosfera.
COMPLEJOS • El metal esta ligado a; Aminoácidos,
Citratos, Lignosulfonatos, Poliflavonoides y Acidos Fenolicos.
• Son menos estables que los quelatos y sirven en aplicaciones foliares y goteo.
• El heptagluconato es mas efectivo como agente quelatante en soluciones alcalinas.
• No son fitológicos y pueden utilizarse tanto por la vía foliar como radicular.
LIGNOSULFONATOS
• Son polímeros derivados de materiales lignocelulosicos.
• Actúan como surfactantes, agentes secuestrantes y estabilizantes.
• Tienen grupos lignosulfonatos, fenólicos libres, carboxílicos y compuestos polisacáridos.
Surfactantes y Adherentes
• El mecanismo de acción de un surfactantes consiste en reducir la tensión superficial de las moléculas de agua, permitiendo una mayor superficie de contacto con la hoja.
• Un adherente permite una mejor distribución del nutrimento en la superficie de la hoja evitando concentraciones del elemento en puntos aislados cuando la gota de agua se evapora.
Rápida Eficiencia • La solución nutritiva acompañada de un es la mejor
alternativa, cuando se presentan condiciones severas de deficiencias nutrimentales con la presencia de agudos síntomas de deficiencias en los tejidos.
CALCIO MAGNESIO FIERRO MANGANESO
BORO COBRE MOLIBDENO ZINC
SINTOMAS DE DEFICIENCIAS NUTRIMENTALES EN HOJAS DE CITRICOS
Presencia de Substancias Activadoras (Adyuvantes)
• Existen numerosas substancias que incrementan la eficiencia de los nutrimentos.
• Los ácidos orgánicos (húmicos, fúlvicos, aminoácidos, etc.) actúan como activadores en la absorción de los nutrimentos por la vía foliar.
• La urea es un producto que influye en la absorción de los fosfatos y de otros micronutrimentos, por efecto de la dilatación de la cutícula, pero destruye la capa cerosa de la superficie de la hoja.
Nutrimento e Ión Acompañante en la Solución Nutritiva
La absorción esta relacionada con la CIC en la
hoja y la valencia del ión en este intercambio.
1. Los iones monovalentes requieren de un H
2. Y los divalentes de dos H, de manera que los primeros penetran
con mayor facilidad.
3. Los iones mas pequeños penetran mas rápidamente que los
iones de mayor diámetro.
4. Los iones metálicos requieren de un proceso de oxidación y
reducción simultanea para su entrada e incorporación en el
5. El aión amonio estimula la absorción del P. K y Na.
EDAD DE LA PLANTA
• Durante la etapa de llenado de frutos se produce una alta competencia para obtener asimilados en la planta.
• En esta etapa de muy alta demanda de energía en forma de carbohidratos, la adquisición de nutrimentos por las raíces no es suficiente para satisfacer la demanda, de manera que la aplicación foliar suplementa esta necesidad.
• La adquisición de nutrimentos por las raíces puede inhibirse también por la presencia de factores externos que reducen la actividad radicular.
Alta Capacidad de Fijación de Nutrimentos por el Suelo
• En el caso de tener suelos con alta capacidad de fijar o precipitar nutrimentos, la fertilización foliar es una buena alternativa.
Preguntas del Productor Sobre la Fertilización Foliar
• Para un cultivo especifico: – Cual es el mejor momento para la aplicación durante el
ciclo de crecimiento? – Cuantas aplicaciones se requieren para el rendimiento y
calidad esperados? – Que tipo de fertilizantes (calidad) es la requerida? Que
aditivos o acondicionadores se deben emplear?
• Para responder estas preguntas de interés practico se necesita conocer, además de los procesos fisiológicos involucrados, los factores relacionados con la calidad de los fertilizantes, concentración de la solución nutritiva y formulación de la solución.
Posibilidad de Aplicación Precisa de Nutrimentos en el Tiempo
• Durante etapas especificas del crecimiento de la planta, la necesidad de nutrimentos varía significativamente.
INCREMENTO EN LAS NECESIDADES NUTRIMENTALES
ESPECIFICIDAD ENEL REQUERIMIENTO DE NUTRIENTES
INCREMENTO EN LAS NECESIDADES NUTRIMENTALES
ESPECIFICIDAD ENEL REQUERIMIENTO DE NUTRIENTES
5ta hoja
10ma hoja
Prefloración Llenado
Etapas de máxima demanda nutrimental en el Maíz
Aplicación Precisa de Nutrimentos en el Tiempo
Etapas Criticas de Máximo Requerimiento Nutrimental de la Frambuesa
Rompimiento de Yema
Primer Fruto 100% Roja
Dormancia
Ultimo Corte
0 30 60 90 110 150
Días
Re
nd
imie
nto
Re
lati
vo
70
60
50
40
20
0
Crecimiento Acelerado
Prefloración
ABSORCIÓN FOLIAR
TIEMPO DE ABSORCIÓN SEGÚN EL TIPO DE QUELATACIÓN
NUTRIMENTO SALES + SULFATOS + ORGANICOS
QUELATOS SINTETICOS
QUELATOS EN AMINOACIDOS
Fierro Manganeso
Zinc Cobre
2 Días 2 Días 3 Días
2.5 Días
24 hr 24 hr 36 hr 28 hr
6 Min 4 min 7 min 6 min
CONCENTRACIÓN NUTRIMENTAL DE LA SOLUCIÓ FOLIAR
Tasa máxima de concentración de nutrimentos en una solución nutritiva foliar
NUTRIMENTO CLASE Kg/400 lt de agua
Fierro Manganeso
Zinc Cobre Boro
Molibdeno
FeSO₄ MnSO₄ ZnSO₄ CuSO₄
Tetraborato Molibdato de sodio
2.0 – 12.0 2.0 – 3.0 1.5 – 2.5 1.0 – 2.5
0.25 – 1.0 0.1 – 0.15
Fertilización Foliar y la Resistencia a Enfermedades y Plagas
La calidad y estabilidad de los frutos esta relacionada al contenido de nutrimentos.
La nutrición balanceada es garantía no solo de altos rendimientos, sino de calidad postcosecha.
Un buen ejemplo es la fertilización con Ca y B en mango, manzano, cítricos, tomate y chile para evitar problemas de calidad comunes en estos cultivos.
Si se quieren disminuir las aplicaciones de pesticidas en los cultivos, primeramente se debe pensar en el aumento de todos los mecanismos fisiológicos que aumentan la resistencia de la planta a las plagas y enfermedades. En este sentido es muy conocido el efectos del K, Mn, Cu y Zn en la participación de procesos enzimaticos responsables de los mecanismos de resistencia de la planta.
Calidad de Frutos de Mango y Deficiencias Nutrimentales
Limitaciones de la Nutrición Foliar
• Se ha reconocido que la nutrición foliar es un método efectivo para
proporcionar nutrimentos a la planta, pero esta practica tiene ciertas
limitaciones:
– Tasas de absorción o penetración bajas, particularmente en hojas con
cutículas gruesas y cerosas.
– Tiende a perderse la solución nutritiva por escurrimiento en superficies
hidrofóbicas.
– Se lava con la lluvia.
– El secado rápido de la solución rociada, no permite la penetración de los
solutos.
– Tasas limitadas de traslado de ciertos nutrientes minerales dentro de las
hojas.
– Cantidades limitadas de macronutrientes, pueden ser suministrados en la
aspersión foliar.
– Posibles daños en la hoja (necrosis y quemado), con productos de
calidad dudosos o soluciones concentradas. Obliga a costos y tiempos
extras debido a aplicaciones repetidas.
– Pérdida de aspersiones en sitios no seleccionados como objetivos.
– Limitada superficie efectiva disponible de la hoja (plantas de semilla o
dañadas).
Técnicas de Aplicación, Consideraciones Practicas y Aspectos Económicos
• Debido a la baja movilidad de algunos nutrimentos dentro de la planta, así como a
la posibilidad de aplicar cantidades bajas de nutrimentos, son necesarias varias
aplicaciones durante el ciclo de crecimiento del cultivo.
• La nutrición foliar tiene una eficacia solo al corto tiempo, particularmente en los
cultivos perennes
• De manera que la frecuencia de las aplicaciones foliares es decisiva para
determinar la eficacia económica de esta practica.
• Por ejemplo; Para suprimir una clorosis férrica, las aplicaciones de quelatos de Fe
de calidad media no compensa el costo por la aplicación repetida que se tendrá
que hacer si se aplica un quelato de muy alta estabilidad, incluso que con
aplicaciones de quelatos al suelo.
Sugerencias Para la Fertilización Foliar
• Momento de la aplicación.
• Tamaño de la gotas en la aspersión.
• Las aspersiones deben realizarse en condiciones mínimas de viento.
• Las aspersiones deben realizarse cuando las hojas estén turgentes y no exista estrés hídrico.
• El pH optimo de un solución foliar debe ser ligeramente acida ( pH=5.0 0.3).
• Utilice un adyuvante adecuado a la mezcla de fertilizantes.
• Asegure la calidad de los productos que esta utilizando.
• Calibre su aspersora a la dosis a aplicar y a la cobertura deseada.
• Cuide el orden de mezclado de los productos.
+ _
Conclusiones • En esta exposición se ha revisado el concepto de nutrición de los cultivos por la vía foliar.
• La fertilización foliar es una practica muy extendida en México con buenos resultados y alta confiabilidad en la productividad, cuando la fertilización edáfica no es suficiente y/o ineficiente.
• El conocimiento de los procesos fisiológicos de las plantas es esencial para el entendimiento de este proceso nutrimental.
• Es importante comprender que este método no puede sustituir a la provisión de nutrientes a través de las raíces, dado que la absorción de todos los nutrientes de las plantas a través de las hojas involucra una cantidad considerable de mano de obra con un alto riesgo de fitotoxicidad.
• La fertilización foliar tiene limitaciones. No obstante, a lo largo de los últimos 10 años, ha alcanzado popularidad y un importante lugar entre técnicos y productores del Occidente de México y en el Noroeste en el proceso de fertilización integral de las plantas.
• La utilización de fertilizantes altamente solubles, y nutrientes puros quelatados, es esencial para alcanzar los objetivos de producción buscados, con esta practica
• Existen compatibilidad entre muchos fertilizantes y pesticidas, pudiendo ser mezclados en el mismo tanque aplicador para ahorrar costos y mano de obra.
PREGUNTAS Y RESPUESTAS…
Muchas Gracias..…
