El hierro en las plantas
El hierro es un micronutriente esencial para las plantas. Es necesario para la biosíntesis de la molécula de clorofila y funciona como portador de electrones en las reacciones de respiración y fotosíntesis. Además, participa en muchos procesos enzimáticos. La deficiencia de hierro es un factor limitante del crecimiento de las plantas.
El hierro está presente en grandes cantidades en el suelo, pero su disponibilidad para las plantas suele ser muy baja y, por lo tanto, la deficiencia de hierro es un problema común.
El hierro en el suelo
En el suelo, los óxidos de hierro se forman como resultado de la meteorización de minerales que contienen hierro, como olivino, piroxeno y biotita. La mayoría de los óxidos de hierro en el suelo están en forma de Fe3+ (hierro férrico), que es mucho menos soluble que el Fe2+ (hierro ferroso). El hierro ferroso se oxida fácilmente a la forma férrica y se precipita fuera de la solución.
La solubilidad del Fe3+ depende en gran medida del pH del suelo. A niveles neutros y altos de pH, el hierro se vuelve insoluble , por lo tanto, aunque el hierro es abundante en muchos suelos, su disponibilidad para las plantas es muy baja en suelos con pH alto, como los suelos calcáreos.
La materia orgánica y la actividad de los microorganismos en el suelo pueden mejorar la disponibilidad del hierro. Las interacciones entre la materia orgánica y los microorganismos con los minerales de hierro forman compuestos de hierro que son solubles en un amplio rango de pH. Deficiencias de hierro son más comunes en suelos con poca materia orgánica.
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La absorción de hierro por las plantas
Las plantas pueden absorber hierro tanto en forma férrica como ferrosa, así como en forma quelada. La absorción de hierro se lleva a cabo principalmente por raíces jóvenes. Por lo tanto, mantener un sistema radicular saludable es importante para una absorción adecuada de hierro.
La absorción de hierro es un proceso regulado metabólicamente. En las plantas se desarrollaron dos mecanismos de absorción de hierro: el mecanismo de liberación de protones y la producción de quelatos de Fe3+. El propósito de ambos mecanismos es hacer que el hierro sea más soluble y esté disponible para absorción.
Mecanismo de liberación de protones: en condiciones de deficiencia de hierro, las raíces de las plantas liberan protones en la solución del suelo, lo que reduce el pH en el alrededor inmediato de las raíces y aumenta la disponibilidad de hierro.
La investigación muestra que la fuente de fertilizante nitrogenado utilizada también puede afectar la disponibilidad de hierro para las plantas. El amonio (NH4+ ) es una forma de nitrógeno con carga positiva. La absorción de amonio conduce a una disminución del pH en la rizosfera (alrededor de las raíces). Como resultado, el hierro se vuelve más soluble y disponible para la planta.
Por el contrario, el pH de la rizosfera puede aumentar cuando se aplica nitrógeno nitrato (NO3– ), ya que las raíces liberan iones hidróxido. Como resultado, la disponibilidad de hierro disminuye.
Secreción de quelatos: en suelos deficientes en hierro, los cultivos de gramíneas (por ejemplo, maíz, arroz, trigo, etc.) secretan sustancias orgánicas, denominadas fitosideróforos, que actúan como agentes quelantes. Los fitosideróforos se unen al hierro y lo hacen soluble y disponible para absorción por la planta. La producción de quelatos también puede ser realizada por ciertas bacterias en el suelo.
Deficiencias de hierro
El hierro no es móvil dentro de la planta y, por lo tanto, los síntomas de deficiencia aparecen primero en las hojas más jóvenes. Las hojas se vuelven amarillas y cloróticas, pero las venas de las hojas permanecen verdes.
Deficiencia de hierro en morras
A menudo, la deficiencia de hierro no es un resultado directo de la falta de hierro en el suelo. Una variedad de condiciones del suelo puede afectar su disponibilidad para las plantas. Condiciones como pH alto, humedad alta, temperaturas bajas, concentración elevada de fósforo y concentraciones altas de elementos competidores, como zinc, calcio y manganeso, pueden reducir la disponibilidad de hierro para las plantas.
Por lo tanto, aplicar hierro sin considerar las condiciones del suelo puede ser ineficiente para corregir la deficiencia.
La aplicación foliar de hierro puede ayudar a corregir deficiencias de hierro a corto plazo. Una solución a más largo plazo requiere comprender las condiciones que causan la deficiencia y corregirlas.
En suelos con pH alto, una de las prácticas más comunes, además de las aplicaciones foliares, es la aplicación de quelatos de hierro, como Fe-EDTA, Fe-EDDHA y Fe-EDDHMA. Los quelatos de hierro mantienen el hierro disponible para las plantas en una amplia gama de niveles de pH de suelo.
Los fertilizantes de hierro
Las fuentes de hierro más utilizadas son:
Sulfato de hierro (FeSO4 ): Contiene entre un 20% y un 30% de hierro, según su estado de hidratación. Es la fuente más barata de hierro. El sulfato de hierro puede ser aplicado en pulverización foliar o directamente al suelo. Sin embargo, esta forma de hierro no está disponible para plantas en un pH superior a 7,0 y puede ser necesario aplicar sulfato de hierro al suelo durante algunos años para corregir las deficiencias de hierro.
Quelatos de hierro. Los quelatos son compuestos en los que el hierro se combina con un compuesto que ayuda a mantener el hierro disponible y evita su precipitación. Se utilizan varios compuestos como agentes quelantes. Por ejemplo, EDTA, DTPA, EDDHA (los tres son sales de sodio), aminoácidos, ácidos húmico-fúlvicos y citrato.
Los quelatos se diferencian por su estabilidad y su capacidad para retener el hierro a diferentes niveles de pH. Además, la susceptibilidad de los quelatos a la sustitución del hierro por otros cationes, como calcio y magnesio, varía entre los tipos de quelatos, como se muestra en el siguiente cuadro.
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