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MICRONUTRIENTES Y OTROS ELEMENTOS TRAZA
Silvana I. Torri,
Susana Urricariet,
Raúl S. Lavado
Introducción
Los micronutrientes son elementos
esenciales para el crecimiento y la
reproducción vegetal, requeridos en
proporciones menores a los macronu-
trientes. Su concentración en tejido
vegetal es del orden de mg kg-1
. Hasta el
momento, se ha demostrado la
esencialidad de siete elementos en todas
las especies vegetales: boro (B), cloro (Cl),
cobre (Cu), hierro (Fe), manganeso (Mn),
molibdeno (Mo) y cinc (Zn). Existen otros
elementos que actúan en el metabolismo
vegetal de manera no es pecífica,
denominados nutrientes funcionales,
debido a que no intervienen en reacciones
bioquímicas reconocidas en las plantas:
cadmio (Cd), plomo (Pb), silicio (Si),
vanadio (V), y otros que cumplen
funciones únicamente en ciertas especies
vegetales (sodio, Na; niquel, Ni; Si) o que
son esenciales para los animales (cobalto,
Co; iodo, I; selenio, Se). Por otro lado,
ciertos elementos como arsénico (As), Cd,
Cu, Pb, y Zn, entre otros, son tóxicos para
los vegetales y los animales cuando son
absorbidos por encima de determinados
niveles. Esto es debido a que inhiben
distintos procesos metabólicos. La mayor
parte de los elementos mencionados,
junto con otros que se presentan en
concentraciones extremadamente bajas
en la naturaleza en general, y en los tejidos
vegetales, en particular, suelen denomi-
narse elementos traza. Debido a que esta
denominación es amplia e imprecisa, se
utiliza el término micronutriente para
denominar específicamente a los
elementos traza que son esenciales y así
diferenciarlos de los que son no esenciales.
Función metabólica y efecto
en la producción
La mayoría de los micronutrientes se
encuentran asociados con enzimas que
regulan distintos procesos metabólicos,
principalmente la respiración (Cu, Fe, Mn,
Zn), la fotosíntesis (Cu, Mn) y la síntesis
de clorofila (Cu, Fe, Zn). El Mn interviene,
además, en el proceso de regulación
enzimático y la permeabilidad de las
membranas. El Mo es un componente de
la nitrato reductasa, además de intervenir,
junto con el Zn, en la síntesis de proteínas.
El Cl está involucrado en el transporte de
cationes, y en la regulación de la apertura
y cierre de las células estomáticas, mientras
que el B se asocia al metabolismo de
azúcares y a la formación del tubo polínico.
La deficiencia de cualquier micronu-
triente repercute negativamente en la
producción, tanto en el rendimiento como
en la calidad. Por ejemplo, la deficiencia de
B ocasiona un incompleto llenado de
granos y en los casos más severos se
observa un acortamiento de entrenudos
y escasa floración. La extracción de
micronutrientes depende de la especie
(Tabla 9.1), dentro de ella el cultivar y los
rendimientos obtenidos. Los micronu-
trientes cobran, comparativamente, mayor
importancia en la producción de cultivos
intensivos que en los extensivos. En estos
últimos, su deficiencia afecta el rendi-
miento, mientras que en los cultivos
intensivos afecta, además, factores de
calidad tales como firmeza y color de
frutos, pudiendo ocasionar trastornos
fisiológicos en el período de poscosecha.
En la región pampeana se ha
comenzado a observar deficiencias y
2
respuestas a la fertilización con
micronutrientes, particularmente a B y Zn
en ciertos cultivos extensivos, como girasol,
maíz, trigo y alfalfa. Estas situaciones
pueden manifestarse en planteos de alta
producción, donde se maximizan los
rendimientos a través de un elevado nivel
tecnológico (Andrade y col., 2000), en
suelos deteriorados (Madonni y col., 1999),
así como en suelos de elevado pH, en
particular aquéllos recientemente enca-
lados (Kabata-Pendías y Pendías, 1992).
suelos derivados de rocas básicas
presentan una mayor disponibilidad de
micronutrientes comparado con los que
provienen de rocas de naturaleza ácida. La
meteorización de los minerales primarios
origina la liberación de los elementos traza
a la solución del suelo, generando una serie
de reacciones como formación de
complejos solubles, precipitación, adsor-
ción coloidal e inclusión en minerales,
determinando su distribución entre los
diversos componentes edáficos (Figura 9.1).
Existe asimismo un ingreso neto de
elementos traza en el
sistema suelo-planta a
través de diversos proce-
sos naturales (emisiones
volcánicas, depositación
de polvo atmosférico) o
distintas vías de ingreso
antropogénico (fertili-
zación, aplicación de
abonos orgánicos, pro-
ductos fitosanitarios,
residuos y vertidos indus-
triales, polución indus-
trial, minera y urbana,
etc.). En los suelos no
contaminados, en gene-
ral, los micronutrientes
nativos siguen la distri-
bución de la arcilla y
tienden a acumularse en
los horizontes B. En cambio, los elementos
de ingreso reciente tienden a acumularse
usualmente en el horizonte superficial
debido a la interacción con la materia
orgánica. Se exceptúa el boro, que se
lixivia, particu-larmente en suelos de
textura gruesa y/o con bajo contenido de
materia orgánica.
Los principales mecanismos respon-
sables del movimiento de micronutrientes
desde la solución del suelo a las raíces son
la difusión y el flujo masal (Tabla 9.2).
Dentro de la planta, los micronutrientes
son frecuentemente inmóviles. Sin
embargo, el B puede comportarse como
nutriente móvil en algunas especies debido
a su asociación con el sorbitol, el cual es
transportado por el floema.
Tabla 9.1. Requerimiento de micronutrientes para diversos cultivos.
El maíz es uno de los cultivos que más
frecuentemente presenta deficiencia de
Zn, especialmente en los estadios tem-
pranos, cuando la baja temperatura y la
excesiva humedad del suelo reducen la
disponibilidad de este nutriente. Norma-
lmente, la deficiencia deja de observarse a
medida que la temperatura se incrementa
y el sistema radical explora un mayor
volumen de suelo (Melgar y col., 1997).
Contenido y biodisponibilidad
de micronutrientes en el suelo
El contenido total de elementos traza
en los suelos depende de la naturaleza de
los procesos geoquímicos a que está
sometida la región, las características de su
material parental y su pedogénesis. Los
3
Entre los factores que pueden afectar
la biodisponibilidad de micronutrientes se
destacan:
• pH del suelo
El pH se encuentra estrechamente
relacionado con la disponibilidad de los
micronutrientes (Tabla 9.3). Los micro-
nutrientes (Fe, Zn, Cu, Mn), así como otros
elementos traza catiónicos, se comportan
de manera similar, y su concentración en
las fracciones de mayor disponibilidad
disminuye con el aumento de pH. Dicho
incremento favorece los procesos de
adsorción de Zn, y en menor magnitud de
Cu, sobre los coloides edáficos de carga
variable. En suelos calcáreos, la adsorción
de Cu y Zn sobre carbonatos explica su
baja disponibilidad. El Fe y Mn, en cambio,
Figura 9.1. Ciclo de los micronutrientes en el suelo (adaptado de Kabata Pendías y Pendías, 1992)
(1): Oxidos, sulfatos, sulfuros,
carbonatos, etc.
Tabla 9.2.Porcentaje aproximado de los mecanismos de absorción
radical (Mortvedt y col., 1991)
precipitan como óxidos e
hidróxidos en condiciones alcalinas.
La disponibilidad de Fe disminuye
10-3
veces por unidad de
incremento de pH.
La disponibilidad de B no se ve
mayormente afectada por el pH
del suelo, ya que todas sus formas
son solubles. Sin embargo, su
concentración en la solución del suelo es
ligeramente mayor a pH ácidos o neutros,
donde predomina la forma H3
BO3
. En
suelos de pH mayores a 7,5 su
disponibilidad disminuye, ya que las
especies H2
BO3
-
, HBO3
2-
y BO3
3-
están sujetas
a procesos de adsorción aniónica. El Cl
Tabla 9.3. Efecto del pH en el contenido de elementos
traza (mg kg-1
MS) en granos de avena (Avena sativa).
(Adaptado de Berrow y Burridge, 1991)
4
presenta una elevada solubilidad y
movilidad en la solución del suelo,
independiente del pH. La disponibilidad de
Mo, en cambio, se incrementa a pH
neutros o alcalinos, posiblemente debido
a la liberación de este nutriente de sitios
de adsorción aniónica o debido a la
solubilización de sus óxidos, originando
sales solubles.
• Contenido de materia orgánica
La materia orgánica constituye una
fuente importante de micronutrientes.
Algunos de sus componentes (ácidos
fúlvicos) y compuestos intermedios de la
mineralización (carbono soluble) forman
complejos quelatados solubles con los
micronutrientes, incrementando su
biodisponibilidad y movilidad. Por otro
lado, la materia orgánica más estabilizada
(sustancias húmicas, huminas) que recubre
los minerales primarios y secundarios
contribuye a la retención, y muchas veces
a la inmovilización de micronutrientes a
través de mecanismos de adsorción
específica y no específica (Blume y
Brummer, 1991). En ambos casos, las
interacciones con los micronutrientes se
verifican a través de numerosos grupos
funcionales presentes en el compuesto
orgánico. El hecho de que la interacción
resulte en la movilización o inmovilización
del micronutriente está relacionado con el
tamaño de la fase orgánica y su solubilidad
más que con los grupos funcionales
involucrados (Madrid, 1999).
• Procesos de óxido – reducción
En condiciones de bajo suministro de
oxígeno, los microorganismos utilizan
aceptores de electrones secundarios para
mantener sus procesos metabólicos. Esta
situación puede manifestarse en suelos
inundados, en el interior de macro-
agregados o como resultado de la
incorporación de un gran volumen de
residuos orgánicos, que origina un
incremento de la concentración de CO2
en
la atmósfera edáfica como consecuencia
de su descomposición. Entre los aceptores
secundarios se encuentran el Fe y el Mn.
En condiciones reductoras, el Fe(III)
insoluble, mayormente precipitado como
óxidos, y en menor proporción fosfatos y
otras sales inorgánicas, se reduce a Fe(II)
soluble. Esta forma de Fe es móvil en los
suelos. La solubilidad del Mn también se
incrementa en condiciones reductoras,
debido a la presencia de Mn (II). Dado que
las condiciones redox para el Mn son
menos reversibles que para el Fe, el Mn
tiende a responder en forma más lenta al
producirse un cambio en las condiciones de
oxido-reducción. Por otro lado, se ha
observado que la disponibilidad de Cu y
Zn disminuye bajo condiciones reductoras,
a pesar de no presentar estos elementos
equilibrios de óxido-reducción. Iu y col.
(1981) concluyeron que la reducción de
óxidos de Fe y Mn precipitados como
óxidos, origina superficies amorfas de
elevada capacidad de adsorción. Sobre
éstas se verifica una elevada tasa de
adsorción de Cu y Zn, lo cual explica la
disminución de su disponibilidad en
condiciones reductoras.
• Procesos de intercambio catiónico
El proceso de intercambio catiónico
sobre coloides inorgánicos influye en
menor proporción en la disponibilidad de
micronutrientes, debido a que involucra
especies como Ca2+
, Mg2+
, K+
, Al3+
y NH4
+
que se encuentran en el suelo en
concentraciones varias órdenes de
magnitud mayores. Sin embargo, el Zn (y
en menor proporción el Cu) son retenidos
por las arcillas silicatadas en sitios de
adsorción específicos. Dado que los óxidos
e hidróxidos de Fe y Mn poseen cargas
variables, el alcance de la retención
depende del pH edáfico, siendo menor a
mayor grado de cristalización de los óxidos
(Blume y Brummer, 1991).
• Actividad radical
La actividad radical modifica la
dinámica de los elementos traza. Los
vegetales desarrollaron diversas estra-
tegias para incrementar la disponibilidad
de micronutrientes en la rizosfera: la
liberación de H+
, secreción de ácidos
5
orgánicos de bajo peso molecular (ácidos
acético, cítrico y oxálico, entre otros),
modificando el potencial redox en la
interfase suelo-raíz o liberación de ácidos
orgánicos de alto peso molecular
denominadas fitosideróforos. Estos
últimos son capaces de formar complejos
estables con Fe y Zn y muchos otros
elementos traza (Erenoglu y col., 2000,
Marschner y Römheld, 1994).
• Factores climáticos y de manejo
Se trata de un conjunto de factores de
incidencia compleja. Por ejemplo, las bajas
temperaturas restringen el crecimiento
radical, afectando de manera indirecta la
tasa de absorción de micronutrientes. Las
interacciones entre macro y micronu-
trientes (efecto antagónico), originadas
frecuentemente a través de una sobre
fertilización, también pueden inducir
deficiencias. Es el caso del Zn, que puede
presentar deficiencias a causa de una
elevada fertilización fosforada, debido al
antagonismo P/Zn (Gregory y Frink, 1995).
Metodología de diagnóstico
Al igual que con los restantes
nutrientes, el principio fundamental de los
métodos de diagnóstico nutricional es la
existencia de relaciones entre la
concentración de los micronutrientes en
suelo o planta y la productividad de los
cultivos. Los métodos de diagnóstico para
identificar deficiencia o toxicidad de
micronutrientes incluyen el análisis de suelo
y el análisis vegetal. Los síntomas visuales
son orientativos de deficiencias nutri-
cionales y representan el primer paso en
el diagnóstico, pero deben ser confir-
mados posteriormente mediante un
análisis de suelo, vegetal o ambos.
Análisis de suelos
El análisis de suelos permite estimar la
disponibilidad de micronutrientes, aunque
frecuentemente debe complementarse
con evaluaciones en el vegetal. En el caso
de cultivos extensivos, la principal ventaja
que presentan los análisis de suelos es la
de permitir la corrección de posibles
deficiencias, previamente a la implantación
del cultivo. Los micronutrientes presentan
mayor complejidad que los macronu-
trientes, por ello es más evidente la falta
de un método analítico que permita
determinar universalmente y en forma
cuantitativa, la absorción radical de estos
nutrientes a partir del análisis de suelos.
Se han propuesto diferentes meto-
dologías para evaluar el contenido de
micronutrientes, y por extensión a todos
los elementos traza, que pueden agruparse
en
• Extracciones de formas disponibles
• Extracciones secuenciales
• Extracciones totales
La determinación de formas dispo-
nibles involucra una extracción única, cuyo
valor presenta correlación con la absorción
vegetal. Se han propuesto una amplia
variedad de extractantes, que se pueden
agrupar en agentes complejantes, ácidos
débiles o diluidos y sales neutras (Haq y
col., 1980, Norvell, 1984). El valor obtenido
se compara con el nivel crítico, definido
como el valor de concentración que
produce una disminución del 10% de
rendimiento. Una dificultad de esta técnica
es que los agentes extraen no sólo las
formas disponibles sino también extraen
parcialmente las fracciones de menor
disponibilidad para las raíces. Esta
extracción es variable según los
extractantes y las características de los
suelos. La extracción secuencial se
compone de una serie de extracciones
sucesivas a partir de una muestra,
utilizando cada vez agentes más enérgicos.
Estas metodologías proveen información
sobre la asociación de los elementos traza
a las diferentes fracciones del suelo. Los
esquemas de fraccionamiento no han sido
estandarizados y en la literatura se
describen numerosos procesos que
remueven elementos traza de distintos
«pools» fisicoquímicos (Tessier y col., 1979,
Shuman, 1979). Las fracciones habi-
tualmente estudiadas son cinco: inter-
cambiable, unida a materia orgánica, unida
a carbonatos, unida a óxidos de hierro y
6
manganeso y remanente. El contenido
total de elementos traza en los suelos se
determina mediante digestiones con
ácidos fuertes, como HNO3
(Emmerich,
1980) o agua regia y HF (Shuman, 1979).
La determinación de formas
disponibles se emplea habitualmente para
el diagnóstico de deficiencias de
micronutrientes. La extracción secuencial es
principalmente utilizada en investigación
para estudiar la partición y la dinámica de
los microelementos y otros elementos
traza en las diferentes fracciones del suelo,
particularmente luego de la incorporación
de fertilizantes o biosólidos, o en suelos
previamente contami-
nados. La concentración
total suele utilizarse para
relevamientos globales
de micronutrientes, en
las regulaciones para del
uso de biosólidos y
residuos peligrosos o para
establecer límites de
contaminación con ele-
mentos tóxicos.
Análisis foliar
La concentración de
nutrientes en tejido
vegetal resulta de la
integración de diversos
factores, tales como
suelo, clima, tipo de
cultivo y manejo. De esta
manera, es posible evaluar el estado
nutricional del suelo y del cultivo, observar
la variación de concentración de los
micronutrientes a lo largo del ciclo del
cultivo y determinar si el nivel de fertilidad
del suelo es suficiente para cubrir el
requerimiento vegetal. La ventaja que
presenta este método es que permite
registrar estados incipientes de deficiencia.
Su empleo para el diagnóstico de la
fertilización en nuestro país no se
encuentra difundido para cultivos anuales
extensivos, aunque suele utilizarse en
cultivos frutales. El análisis foliar es también
empleado para verificar la ausencia de
elementos potencialmente tóxicos para el
crecimiento de las plantas o animales,
evitando su ingreso en la cadena
alimentaria.
Para interpretar los resultados del
análisis foliar se utilizan dos criterios:
rangos de suficiencia o relación entre
nutrientes.
Rangos de suficiencia
La concentración de micronutrientes en
tejido vegetal varía según el momento
fenológico del cultivo. Por lo tanto, el
momento del muestreo, el órgano y su
posición en el vegetal se han estan-
darizado (Tabla 9.4).
El rango de suficiencia se define como
el rango de concentración entre el nivel
crítico y la concentración por encima de la
cual se produce toxicidad (Tabla 9.5). Si el
valor determinado se encuentra dentro
del denominado rango de suficiencia, se
concluye que ese nutriente no es limitante
para obtener altos rendimientos. Si por el
contrario, el valor cae por debajo de ese
rango, se estima que el rendimiento se
encontrará limitado por una deficiencia
nutricional. El número de submuestras
requerido para el análisis vegetal es mayor
que el de muestras de suelo, para realizar
determinaciones con un determinado nivel
de confianza. Por ejemplo, se observó
Tabla 9.4. Procedimientos de muestreo en hoja sugeridos para algunos cultivos
((1)
Sumner, 2000, (2)
Malavolta y col., 1997).
7
mayor variabilidad en las concentraciones
de Cu, Fe y Mn en la hoja opuesta a la
espiga de maíz que en los suelos (Ratto
de Miguez y col., 1997).
un orden de deficiencias e identificar
desbalances entre nutrientes, aunque
éstos se encuentren por encima de su nivel
crítico (Walworth y col., 1986). Las normas
DRIS pueden diferir según
los autores en función de
las poblaciones evaluadas,
dado que pueden ser
desarrolladas en diferentes
situaciones de balance
óptimo (Reis, 2002).
En suelos de Paraná,
Goldman (1999) determi-
nó índices DRIS negativos
de Zn, siendo el nutriente
que limitaría la producción
de maíz en segundo lugar.
En algunos suelos deterio-
rados de la Pampa Ondu-
lada, Urricariet (2000) observó índices
positivos para B y Zn. La mayoría de los
trabajos publicados en el país sugieren que
las normas internacionales resultan muy
estrictas y éstas deberían adecuarse a las
condiciones locales.
Síntomas visuales
La deficiencia severa de algún
micronutriente suele manifestarse a través
de síntomas visuales característicos,
usualmente en áreas definidas. Esta
sintomatología se observa cuando la
deficiencia es ya muy marcada, y no es
deseable llegar a tal situación: una vez que
el síntoma se hace visible, es probable que
ya se haya producido una merma
considerable de rendimiento. El diagnós-
tico basado exclusivamente en la
sintomatología visual es impreciso, debido
a que las deficiencias de distintos
micronutrientes no se visualizan de modo
similar. Por otro lado, los efectos de
insectos, virus u hongos, inclusive toxicidad
por exceso de elementos traza, pueden
confundirse con los síntomas de
deficiencias.
Micronutrientes en los suelos
Boro
El boro no se encuentra uniforme-
mente distribuido en la corteza terrestre,
Tabla 9.5. Rangos de suficiencia para los cultivos en el estadío de crecimiento
indicado en Tabla 9.4.
Los estándares utilizados se
desarrollaron en otros países, a partir de
numerosos ensayos. Sin embargo, es
necesaria una calibración para las
condiciones de la región pampeana
(Barbieri y col., 2002). En ensayos con
niveles de fertilización nitrogenada en la
Pampa Ondulada, Ratto de Miguez y col.
(1991) observaron que las concentraciones
de Cu, Fe, Mn y Zn en la hoja opuesta a la
espiga de maíz siempre eran mayores que
los niveles críticos de concentración
informados en bibliografía. Goldman
(1999), por su parte, encontró en maíz que
los niveles críticos de Cu y Zn, en Balcarce
(Buenos Aires), Rafaela (Santa Fe) y Paraná
(Entre Ríos) presentaron una estrecha
asociación con los citados por la
bibliografía. Los valores observados para
Mn y Fe en dichos suelos fueron superiores
a los niveles críticos. En dichas condiciones,
estos nutrientes no limitarían la obtención
de altos rendimientos de maíz. Asimismo,
en suelos prístinos y deteriorados de la
Pampa Ondulada, las concentraciones de
B en maíz en la hoja opuesta a la espiga
resultaron cercanas al valor superior del
rango de suficiencia (Urricariet, 2000).
Relación entre nutrientes
El Sistema Integrado de Diagnóstico y
Recomendación (DRIS) permite establecer
8
por lo tanto sus concentraciones en suelos
varían según las distintas zonas. A pH
menor a 7, la especie predominante en la
solución del suelo es H3
BO3
. Esta especie
sin carga se lixivia con facilidad, siendo la
razón por la cual el B es considerado el más
móvil de los micronutrientes. Por el
contrario, a pH mayor a 7, la concentración
de [B(OH)4
]-
se incrementa, siendo
adsorbida sobre sesquióxidos de Fe, y en
menor proporción sobre arcillas silicatadas.
Los rangos de concentración en la forma
disponible observados en suelos
argentinos, los extractantes utilizados para
su determinación y los valores críticos
según la bibliografía se presentan en la
Tabla 9.6.
observando que con niveles de B
extractable de 0.1 mg kg-1
, los rendimientos
se incrementaron hasta un 33%, mientras
que con niveles mayores la respuesta fue
errática. Diggs y col. (1992) también
observaron incrementos promedio del
20% en el rendimiento de girasol al
fertilizar con 1,2 kg B ha-1
cultivos con
síntomas visibles de deficiencia. En cambio,
Scheiner y Lavado (1999) no observaron
incrementos significativos en el
rendimiento ni efectos sobre la
concentración de aceite en dicho cultivo en
la Pampa Arenosa. Por el contrario, en
suelos de La Rioja, las concentraciones de
B pueden exceder los límites y llegar a
niveles tóxicos para muchos cultivos.
Cinc
La concentración
total de Zn en suelos
agrícolas oscila entre
50 y 300 mg kg-1
. Se
lo encuentra asocia-
do básicamente a
óxidos e hidróxidos
de Fe y Al, arcillas
minerales y formas
inorgánicas solubles.
Las arcillas, hidróxi-
dos y pH son los
factores más impor-
tantes en el control
de la solubilidad de
este elemento. La
materia orgánica, si
bien no presenta un
rol tan importante
en la química de este
elemento como en el
caso del Cu, forma complejos muy estables
con el Zn, observándose acumulación del
elemento en los horizontes orgánicos. La
especie predominante en la solución del
suelo es Zn2+
, regulada por los equilibrios
de adsorción/desorción. Comparado con
los otros micronutrientes, el Zn es
considerado un elemento muy soluble en
los suelos: la adsorción de Zn se reduce a
pH menor a 7 por competencia con otros
cationes, favoreciendo su movilización,
Tabla 9.6. Concentración de B disponible en suelos argentinos.
Muchas determinaciones presentan
valores por debajo o ligeramente
superiores a los valores críticos. Eso se
refleja en la respuesta del cultivo. En una
red de ensayos en la Pampa Ondulada se
encontraron respuestas significativas a
fertilizaciones con B en el 30% de los casos
(Melgar y col., 2001). En la Pampa Arenosa,
Díaz-Zorita y Duarte (1998) relacionaron el
contenido de B del suelo con la respuesta
a la fertilización en el cultivo de girasol,
9
mientras que a mayores valores de pH se
forman complejos orgánicos solubles. Su
concentración en la solución del suelo
puede oscilar entre 4-270 mg L-1
. En caso
de contaminación, este valor puede
ascender hasta 17000 mg L-1
. La deficiencia
de Zn puede manifestarse en suelos
encalados, con elevada fertilización
fosforada o en sistemas altamente
productivos. En la Tabla 9.7 se presentan
los rangos de concentración en la forma
disponible observados en suelos
argentinos, los extractantes utilizados para
su determinación y los valores críticos
según la bibliografía.
En suelos predominantes de la
provincia de Buenos Aires, Torri (2001)
encontró que la concentración total de
este elemento varió entre 47 y 60 mg kg-1
.
Se encuentra distribuido entre las
fracciones intercambiable (1-1.6 mg kg-1
),
orgánica (1.7-2.6 mg kg-1
), precipitados
inorgánicos (3.9-6.2 mg kg-1
) y remanente
(40.0-49.8 mg kg-1
). Aunque el cinc se ubica
predominantemente en las fracciones más
insolubles, la Tabla 9.7 muestra que en
términos generales los valores de Zn
disponible superan los límites críticos. En
varios ensayos no se encontraron
incrementos en los rendimientos de maíz
y otros cultivos y las respuestas obtenidas
no pudieron asociar al nivel de Zn en suelo
o su concentración en planta. Sin embargo,
experimentos realizados con maíz en el NO
de Buenos Aires y S de Santa Fe mostraron
respuestas significativas a fertilizaciones
con Zn en el 36% de los casos (Melgar y
col., 2001). Por su parte, González
Montaner y Di
Napoli (1997) en
el S de Santa Fe,
en planteos de
alta producción
y en suelos con
c o n t e n i d o s
promedio de 1.4
mg kg-1
, encon-
traron respues-
tas de hasta 800
kg ha-1
.
Cloro
El cloro se
encuentra en la
n a t u r a l e z a
principalmente
como anión (Cl-
).
Su concentra-
ción media en la
litosfera es de
500 mg kg-1
. Es
absorbido como
Cl-
y presenta
gran movilidad
dentro del vege-
tal. Interviene en
diversos proce-
sos metabólicos
como la regula-
ción osmótica y
Tabla 9.7. Concentración de Zn disponible en suelos argentinos.
10
la supresión de enfermedades radicales
causadas por hongos (Xu y col., 2000). En
cereales de grano fino contribuye a
disminuir las infecciones causadas por
diversos hongos en hojas
y panoja. (Engel y Grey
1991). Se especula que
el Cl compite con la
absorción de nitratos. En
el suelo, muestra un
comportamiento similar
a éstos, movilizándose
con facilidad en el perfil.
En la región pampea-
na han comenzado a
aparecer indicios de
respuestas en trigo. Díaz-
Zorita y col. (2004)
estudiaron la respuesta a
la aplicación de Cl-
sobre
la productividad de este
cultivo en la región
noroeste bonaerense,
sobre suelos arenosos,
permeables y con alta
disponibilidad potásica.
La respuesta media a la
aplicación de cloruros,
promedio de tratamien-
tos fertilizados con
respecto al control, varió
entre 2% y 68%. A pesar
de que los niveles de
cloruros en el suelo
resultaron superiores al nivel crítico (30 mg
kg-1
, Havlin y col., 1999), la respuesta a la
fertilización decreció al incrementarse los
niveles de Cl-
en los suelos.
Cobre
La concentración total de Cu en los
suelos varía de 6 a 60 g kg-1
. El Cu es un
elemento inmóvil que se acumula en los
horizontes superficiales debido a
bioacumulación y contaminación antro-
pogénica. La mayor proporción de este
elemento se adsorbe en forma específica
a la materia orgánica y en menor
proporción a la superficie de arcillas
silicatadas generando formas poco
disponibles. En la solución del suelo, el 98%
del Cu se encuentra como complejos
orgánicos (Sauvé y col., 1997). La fijación
microbiana es fundamental en el ciclo de
este elemento. El incremento del pH
aumenta las formas precipitadas de Cu,
mientras disminuye la concentración de Cu
Tabla 9.8. Concentración de Cu disponible en suelos argentinos.
ligado a la fracción orgánica (Alva y col.,
2000, Torri 2001). Los rangos de
concentración en la forma disponible
observados en suelos argentinos, los
extractantes utilizados para su
determinación y los valores críticos según
la bibliografía se presentan en la Tabla 9.8.
EnHapludoles,NatracuolesyArgiudoles,
típicos de la provincia de Buenos Aires,la
concentración totalde este elem ento en
suelosprístinos se encontró en elrango de
11-22 m g kg-1
. Este micronutriente se
encuentra distribuido entre las fracciones
orgánicas (3.4-7 mg kg-1
), precipitados
inorgánicos (2.7-6.6 mg kg-1
) y remanente
(2.5-15.3 mg kg-1
) (Torri, 2001). Esta
información indica una reserva suficiente, lo
que se corrobora porque no se han
registrado valores de deficiencia.
11
Hierro
El Fe es uno de los elementos más
abundantes. Se lo encuentra en mayor
proporción en forma de óxidos e
hidróxidos, como partículas discretas o
adsorbidas sobre la superficie de los
minerales. Aunque su concentración total
en el suelo puede oscilar entre 0,1% a 30%,
su disponibilidad es muy baja (Tabla 9.10).
La principal reacción que regula la dinámica
de este nutriente es el equilibrio de
solubilización y precipitación de óxidos
(Schwertmann, 1991), regulada por el pH
edáfico, según la ecuación:
Fe3+
+ 3 OH-
« Fe(OH)3¯
Kps
= 10-39
A pH = 7, la concentración de las
especies Fe3+
, [Fe(OH)2
]+
y [Fe(OH)]2+
son
del orden de 10-14
g kg-1
, insuficientes para
abastecer la demanda vegetal. Pero aun
en esos valores de pH, los secretados
radicales junto con los
agentes quelatantes pro-
venientes de la descom-
posición de residuos vege-
tales y mineralización del
humus juegan un rol
fundamental para incre-
mentar la concentra-ción
de Fe en la solución del
suelo. El potencial redox
también controla la
disponibilidad de este
elemento a través del
equilibrio Fe(II)/Fe(III)
(Lindsay, 1979). Este
elemento puede ser
absorbido por las raíces
como Fe2+
, Fe3+
o como quelatos de Fe3+
. El
proceso de liberación del Fe del quelato
implica su reducción a Fe2+
en la superficie
de la raíz. Por lo tanto, la concentración
de formas solubles depende de las
condiciones edáficas imperantes: los
medios oxidantes y alcalinos (suelos sódicos
y calcáreos) promueven su precipitación,
mientras que condiciones ácidas y
reductoras favorecen su solubilización.
Manganeso
La concentración total de Mn en los
suelos oscila entre 300 y 500 g kg-1
. Se
presenta como Mn2+
en la solución del
suelo y en el complejo de cambio, o
precipitado como MnO2
. La concentración
de Mn2+
en la solución del suelo se
encuentra regulada por el equilibrio de
óxido-reducción, según la ecuación:
(oxidación) MnO2
+ 4 H+
+ 2 e-
« Mn 2+
+ 2
H2
O (reducción)
La oxidación se ve favorecida a pH
mayores a 7,5. El incremento de pH
favorece la adsorción del elemento sobre
los ácidos húmicos y fúlvicos. Los rangos
de concentración en la forma disponible
de Mn observados en suelos argentinos,
los extractantes utilizados para su
determinación y los valores críticos según
la bibliografía se presentan en la Tabla 9.9.
Los valores encontrados en suelos son
superiores a los límites establecidos en la
literatura. Consecuentemente, no se
registran deficiencias en cultivos.
Molibdeno
La concentración total de Mo en los
suelos agrícolas oscila entre 0,07 y 5 mg kg-
1
. Se lo encuentra mayormente adsorbido
a óxidos de Fe. En la solución del suelo, la
especie predominante a pH mayor a 4,3
es el MoO4
2-
. Este nutriente forma parte
de la enzima nitrogenasa, que cataliza la
reducción del N atmosférico en la simbiosis
soja-Bradyrhizobium. El tratamiento de
semillas de soja con Mo puede suplir los
Tabla 9.9. Concentración de Mn disponible en suelos argentinos.
12
requerimientos del cultivo y del Rizobium.
Sfredo y col. (1997) reportaron respuestas
del 20% a este tratamiento en suelos
ácidos de Paraná (Brasil). Los valores
disponibles registrados en la región
pampeana son muy bajos (Tabla 9.10),
aunque no se han observado deficiencias.
de Míguez y Fatta, 1990, Lavado y Porcelli,
2000, Melgar y col., 2001).
En un estudio reciente se encontró que
los sistemas de labranzas (labranza cero vs.
convencional) afectan la distribución y
disponibilidad de algunos micronutrientes.
Tal es el caso de Cu y Zn que se estratifican
bajo labranza cero, lo cual estuvo asociado
con la estratificación de la materia orgánica
y cambios en el pH bajo esta práctica. En
cambio, Fe y Mn no fueron afectados por
las labranzas (Lavado y col., 1999). El Zn
aumentó su disponibilidad en la superficie
del suelo bajo labranza cero y parale-
lamente su concentración en los tejidos de
maíz, soja y trigo (Lavado y col., 2001). Las
concentraciones de los otros micronu-
trientes en las plantas fueron menos
afectadas por las labranzas.
Los fertilizantes fosfatados son
portadores de muchos elementos traza.
Desde hace algunos años se han observado
acumulaciones de estos elementos en los
suelos, incluyendo micronutrientes, debido
a la fertilización fosfatada continuada a lo
largo de muchos años. Esto se debe a la
presencia de impurezas de la materia
prima (roca fosfórica), que permanecen en
los fertilizantes comerciales. En la
Argentina el uso de fertilizantes fosfatados
tiene una corta historia de uso y eso se
refleja en los escasos resultados obtenidos
hasta el presente: en el área de Pergamino
se observó una muy incipiente acumulación
de micronutrientes en los suelos (Lavado
y col., 1999). En otro trabajo, desarrollado
en Salto, la fertilización por 20 años
sucesivos de maíz ocasionó ligeros cambios
en el contenido de micronutrientes
biodisponibles, pero en conjunto no
afectó las concentraciones totales
(Zubillaga y Lavado, 2002). Podría inferirse,
entonces, que la acumulación de
micronutrientes y en general elementos
traza, por uso de fertilizantes en cultivos
extensivos en la región pampeada, no es
al presente un fenómeno trascendente y
no lo será en el corto y mediano plazo. Por
el contrario, en el Alto Valle del Río Negro
los suelos que han recibido fertilizantes
fosfatados por varios años presentaron
Tabla 9.10. Contenido total y disponible de
micronutrientes y otros elementos traza (mg kg-1
) en
Argiudoles Típicos del N de la provincia de Buenos Aires
(Lavado y Porcelli, 2000).
El contenido de Mo en forrajes no debe
exceder los 3 mg kg-1
, debido a que
concentraciones superiores reducen la
disponibilidad de Cu en animales. Por otro
lado, se han indicado efectos tóxicos en
rumiantes con contenidos de Mo del orden
de 10-20 mg kg-1
en materia seca, aunque
se han reportado casos a valores menores
(Davies y Jones, 1988).
Influencia de los sistemas de labranzas,
el manejo agrícola y la fertilización en la
disponibilidad de los micronutrientes en
los suelos
La intensificación en el uso agrícola de
los suelos de la región pampeana causó una
generalizada disminución de la disponi-
bilidad de nutrientes. Una manera de
cuantificar esta última es en forma relativa
a la disponibilidad de suelos prístinos.
Urricariet y Lavado (1999) determinaron
mayores reducciones en la disponibilidad
de Zn y B (65% y 55% respectivamente)
que de Cu (19%) para suelos deteriorados
de la pampa ondulada. Estos resultados
son coincidentes con la ocurrencia de
deficiencias nutricionales y respuestas a
fertilizaciones con micronutrientes (Ratto
13
una correlación positiva entre fósforo y Zn
(Aruani y Sánchez, 2003).
Elementos traza potencialmente tóxicos
Debido a que los temas ambientales
son de interés reciente, un aspecto poco
estudiado aún en nuestro país son los
niveles actuales o potenciales de elementos
potencialmente tóxicos
en los suelos. Camilión y
col. (1995) encontraron
relaciones positivas
entre la intensidad del
tráfico vehicular en rutas
de acceso a la ciudad de
La Plata y la concen-
tración de elementos
traza en suelos cercanos.
En otro de los primeros
trabajos publicados en
este tema se encontró
una clara diferencia entre
suelos urbanos (en este
caso suelos de la ciudad
de Buenos Aires y su
conurbano) con suelos
agrícolas de áreas fuera
de la influencia urbana
(Lavado y col., 1998). Los
primeros presentan
tenores de Cd, Zn, Cu y
Pb superiores a varios
estándares internacio-
nales, mientras que los
segundos presentan
valores considerados
normales de estos cuatro elementos, así
como también de Co, Cr y Ni. En
concordancia, en un relevamiento que
involucra Argiudoles Típicos, Vérticos y
Acuicos, Hapludoles Típicos, Natracuoles y
Natracualfes destinados a agricultura y
ganadería, se encontró que las
concentraciones totales en superficie son
más bajas o se encuentran alrededor de
las medias mundiales de suelos no
contaminados (Lavado y col., 2004). En
este caso se determinaron 15 elementos
traza (Ag, As, B, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Hg,
Mn, Mo, Ni, Pb, Se y Zn). En las
determinaciones en profundidad no se
observan acumula-ciones en superficie y, en
cambio, se registran incrementos de
concentración en el horizonte B o hacia la
profundidad del perfil (Figura 9.2).
Finalmente, como se indicara previamente
para el caso del Cu y Zn o se presenta en
la Tabla 9.10 para los casos de Cr y Pb, se
encontró que la mayor concentración de
varios de estos elementos se ubica en las
fracciones más insolubles (Torri, 2001,
Lavado y Porcelli, 2000). Un patrón
semejante en Cu, Fe, Mn y Zn encontraron
Aruani y Sánchez (2003) en el Valle del Río
Negro. Esto corrobora el origen genético
de los elementos traza presentes en los
suelos y el bajo nivel de contaminación
antrópica existente.
Sin embargo, en suelos hortícolas de
Bahía Blanca se determinaron altas
concentraciones de Zn y Cu en asociación
con el tiempo de aplicación de pesticidas,
fertilizantes y abonos orgánicos. A
Figura 9.2. Contenido de Cd, Cr, Cu, Ni, Pb y Zn (mg kg-1
),pHyporcentajedearcillas
enprofundidad,enunArgiudolTípico.Losasteriscosindicanvaloresestadísticamente
significativos (p=0.05) (Lavado y col., 2004).
14
diferencia de suelos bajo agricultura
extensiva se determinaron mayores
concentraciones en el horizonte superficial.
Las concentraciones de Zn total excedieron
el límite más bajo de toxicidad. Pero en el
caso del Cu las concentraciones en algunas
explotaciones superaron los valores tóxicos
a niveles que llegan a mostrar síntomas de
toxicidad (Reyzabal y col., 2000). Este caso
podría ser un ejemplo de otras áreas de
cultivos intensivos.
Fertilización con micronutrientes
Los micronutrientes pueden aplicarse al
suelo o directamente a la planta por vía
foliar. Se utilizan compuestos inorgánicos
y quelatos y otros complejos orgánicos. Los
compuestos inorgánicos (óxidos, cloruros,
nitratos, sulfatos) son los mayormente
utilizados debido a su bajo costo. Se
aplican al suelo en general, mezclados de
diversas formas con los macronutrientes.
También existen formas vitrificadas, que
los liberan con lentitud. Las formas solubles
en agua se utilizan preferentemente para
fertilización foliar. Los quelatos constituyen
las formas solubles de uso más universal,
pero poseen mayor costo. Su uso se
restringe en general a cultivos intensivos.
Consideraciones finales
La disponibilidad de micronutrientes en
suelos para los cultivos extensivos ha sido
históricamente considerada adecuada en
la Argentina. Sin embargo, en los últimos
años se han observado deficiencias en
suelo y planta y respuestas a su aplicación.
Esto se debe a distintos procesos:
agotamiento de los suelos, incapacidad de
los suelos de reponer las formas solubles
ante cultivos sucesivos y, como resultado
de altos niveles de fertilización, con
macronutrientes en planteos de alta
producción. Los resultados obtenidos
hasta el presente indican que los niveles
de Fe y Mn son superiores a los niveles
críticos citados en la bibliografía. Por el
contrario, hay indicios crecientes de
deficiencia de Zn (maíz) y B (girasol, soja
de segunda), lo cual implicaría la necesidad
de considerar la aplicación de estos
elementos en estos cultivos. No se han
registrado deficiencias de Cu y Mo. La
respuestas al Cl no son concluyentes. En
cultivos intensivos las deficiencias de
micronutrientes son más comunes,
particularmente en las áreas que poseen
suelos y/o aguas de riego de pH neutro o
alcalino. Salvo casos registrados de B, no
se encontraron efectos fitotóxicos.
Debido a que la fertilización con
micronutrientes es una práctica relati-
vamente reciente en cultivos extensivos,
hay poco desarrollo tecnológico local sobre
dosis y el momento de aplicación según el
estado del cultivo. Esto es crítico, ya que
existe un escaso margen entre niveles de
suficiencia y exceso. Finalmente, no existen
aún modelos de diagnóstico calibrados de
respuesta a la fertilización para estos
cultivos y diferentes zonas.
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PREGUNTA G DE CONSULTA POPULAR 21 DE ABRIL
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Micronutrientes esenciales plantas

  • 1. 1 MICRONUTRIENTES Y OTROS ELEMENTOS TRAZA Silvana I. Torri, Susana Urricariet, Raúl S. Lavado Introducción Los micronutrientes son elementos esenciales para el crecimiento y la reproducción vegetal, requeridos en proporciones menores a los macronu- trientes. Su concentración en tejido vegetal es del orden de mg kg-1 . Hasta el momento, se ha demostrado la esencialidad de siete elementos en todas las especies vegetales: boro (B), cloro (Cl), cobre (Cu), hierro (Fe), manganeso (Mn), molibdeno (Mo) y cinc (Zn). Existen otros elementos que actúan en el metabolismo vegetal de manera no es pecífica, denominados nutrientes funcionales, debido a que no intervienen en reacciones bioquímicas reconocidas en las plantas: cadmio (Cd), plomo (Pb), silicio (Si), vanadio (V), y otros que cumplen funciones únicamente en ciertas especies vegetales (sodio, Na; niquel, Ni; Si) o que son esenciales para los animales (cobalto, Co; iodo, I; selenio, Se). Por otro lado, ciertos elementos como arsénico (As), Cd, Cu, Pb, y Zn, entre otros, son tóxicos para los vegetales y los animales cuando son absorbidos por encima de determinados niveles. Esto es debido a que inhiben distintos procesos metabólicos. La mayor parte de los elementos mencionados, junto con otros que se presentan en concentraciones extremadamente bajas en la naturaleza en general, y en los tejidos vegetales, en particular, suelen denomi- narse elementos traza. Debido a que esta denominación es amplia e imprecisa, se utiliza el término micronutriente para denominar específicamente a los elementos traza que son esenciales y así diferenciarlos de los que son no esenciales. Función metabólica y efecto en la producción La mayoría de los micronutrientes se encuentran asociados con enzimas que regulan distintos procesos metabólicos, principalmente la respiración (Cu, Fe, Mn, Zn), la fotosíntesis (Cu, Mn) y la síntesis de clorofila (Cu, Fe, Zn). El Mn interviene, además, en el proceso de regulación enzimático y la permeabilidad de las membranas. El Mo es un componente de la nitrato reductasa, además de intervenir, junto con el Zn, en la síntesis de proteínas. El Cl está involucrado en el transporte de cationes, y en la regulación de la apertura y cierre de las células estomáticas, mientras que el B se asocia al metabolismo de azúcares y a la formación del tubo polínico. La deficiencia de cualquier micronu- triente repercute negativamente en la producción, tanto en el rendimiento como en la calidad. Por ejemplo, la deficiencia de B ocasiona un incompleto llenado de granos y en los casos más severos se observa un acortamiento de entrenudos y escasa floración. La extracción de micronutrientes depende de la especie (Tabla 9.1), dentro de ella el cultivar y los rendimientos obtenidos. Los micronu- trientes cobran, comparativamente, mayor importancia en la producción de cultivos intensivos que en los extensivos. En estos últimos, su deficiencia afecta el rendi- miento, mientras que en los cultivos intensivos afecta, además, factores de calidad tales como firmeza y color de frutos, pudiendo ocasionar trastornos fisiológicos en el período de poscosecha. En la región pampeana se ha comenzado a observar deficiencias y
  • 2. 2 respuestas a la fertilización con micronutrientes, particularmente a B y Zn en ciertos cultivos extensivos, como girasol, maíz, trigo y alfalfa. Estas situaciones pueden manifestarse en planteos de alta producción, donde se maximizan los rendimientos a través de un elevado nivel tecnológico (Andrade y col., 2000), en suelos deteriorados (Madonni y col., 1999), así como en suelos de elevado pH, en particular aquéllos recientemente enca- lados (Kabata-Pendías y Pendías, 1992). suelos derivados de rocas básicas presentan una mayor disponibilidad de micronutrientes comparado con los que provienen de rocas de naturaleza ácida. La meteorización de los minerales primarios origina la liberación de los elementos traza a la solución del suelo, generando una serie de reacciones como formación de complejos solubles, precipitación, adsor- ción coloidal e inclusión en minerales, determinando su distribución entre los diversos componentes edáficos (Figura 9.1). Existe asimismo un ingreso neto de elementos traza en el sistema suelo-planta a través de diversos proce- sos naturales (emisiones volcánicas, depositación de polvo atmosférico) o distintas vías de ingreso antropogénico (fertili- zación, aplicación de abonos orgánicos, pro- ductos fitosanitarios, residuos y vertidos indus- triales, polución indus- trial, minera y urbana, etc.). En los suelos no contaminados, en gene- ral, los micronutrientes nativos siguen la distri- bución de la arcilla y tienden a acumularse en los horizontes B. En cambio, los elementos de ingreso reciente tienden a acumularse usualmente en el horizonte superficial debido a la interacción con la materia orgánica. Se exceptúa el boro, que se lixivia, particu-larmente en suelos de textura gruesa y/o con bajo contenido de materia orgánica. Los principales mecanismos respon- sables del movimiento de micronutrientes desde la solución del suelo a las raíces son la difusión y el flujo masal (Tabla 9.2). Dentro de la planta, los micronutrientes son frecuentemente inmóviles. Sin embargo, el B puede comportarse como nutriente móvil en algunas especies debido a su asociación con el sorbitol, el cual es transportado por el floema. Tabla 9.1. Requerimiento de micronutrientes para diversos cultivos. El maíz es uno de los cultivos que más frecuentemente presenta deficiencia de Zn, especialmente en los estadios tem- pranos, cuando la baja temperatura y la excesiva humedad del suelo reducen la disponibilidad de este nutriente. Norma- lmente, la deficiencia deja de observarse a medida que la temperatura se incrementa y el sistema radical explora un mayor volumen de suelo (Melgar y col., 1997). Contenido y biodisponibilidad de micronutrientes en el suelo El contenido total de elementos traza en los suelos depende de la naturaleza de los procesos geoquímicos a que está sometida la región, las características de su material parental y su pedogénesis. Los
  • 3. 3 Entre los factores que pueden afectar la biodisponibilidad de micronutrientes se destacan: • pH del suelo El pH se encuentra estrechamente relacionado con la disponibilidad de los micronutrientes (Tabla 9.3). Los micro- nutrientes (Fe, Zn, Cu, Mn), así como otros elementos traza catiónicos, se comportan de manera similar, y su concentración en las fracciones de mayor disponibilidad disminuye con el aumento de pH. Dicho incremento favorece los procesos de adsorción de Zn, y en menor magnitud de Cu, sobre los coloides edáficos de carga variable. En suelos calcáreos, la adsorción de Cu y Zn sobre carbonatos explica su baja disponibilidad. El Fe y Mn, en cambio, Figura 9.1. Ciclo de los micronutrientes en el suelo (adaptado de Kabata Pendías y Pendías, 1992) (1): Oxidos, sulfatos, sulfuros, carbonatos, etc. Tabla 9.2.Porcentaje aproximado de los mecanismos de absorción radical (Mortvedt y col., 1991) precipitan como óxidos e hidróxidos en condiciones alcalinas. La disponibilidad de Fe disminuye 10-3 veces por unidad de incremento de pH. La disponibilidad de B no se ve mayormente afectada por el pH del suelo, ya que todas sus formas son solubles. Sin embargo, su concentración en la solución del suelo es ligeramente mayor a pH ácidos o neutros, donde predomina la forma H3 BO3 . En suelos de pH mayores a 7,5 su disponibilidad disminuye, ya que las especies H2 BO3 - , HBO3 2- y BO3 3- están sujetas a procesos de adsorción aniónica. El Cl Tabla 9.3. Efecto del pH en el contenido de elementos traza (mg kg-1 MS) en granos de avena (Avena sativa). (Adaptado de Berrow y Burridge, 1991)
  • 4. 4 presenta una elevada solubilidad y movilidad en la solución del suelo, independiente del pH. La disponibilidad de Mo, en cambio, se incrementa a pH neutros o alcalinos, posiblemente debido a la liberación de este nutriente de sitios de adsorción aniónica o debido a la solubilización de sus óxidos, originando sales solubles. • Contenido de materia orgánica La materia orgánica constituye una fuente importante de micronutrientes. Algunos de sus componentes (ácidos fúlvicos) y compuestos intermedios de la mineralización (carbono soluble) forman complejos quelatados solubles con los micronutrientes, incrementando su biodisponibilidad y movilidad. Por otro lado, la materia orgánica más estabilizada (sustancias húmicas, huminas) que recubre los minerales primarios y secundarios contribuye a la retención, y muchas veces a la inmovilización de micronutrientes a través de mecanismos de adsorción específica y no específica (Blume y Brummer, 1991). En ambos casos, las interacciones con los micronutrientes se verifican a través de numerosos grupos funcionales presentes en el compuesto orgánico. El hecho de que la interacción resulte en la movilización o inmovilización del micronutriente está relacionado con el tamaño de la fase orgánica y su solubilidad más que con los grupos funcionales involucrados (Madrid, 1999). • Procesos de óxido – reducción En condiciones de bajo suministro de oxígeno, los microorganismos utilizan aceptores de electrones secundarios para mantener sus procesos metabólicos. Esta situación puede manifestarse en suelos inundados, en el interior de macro- agregados o como resultado de la incorporación de un gran volumen de residuos orgánicos, que origina un incremento de la concentración de CO2 en la atmósfera edáfica como consecuencia de su descomposición. Entre los aceptores secundarios se encuentran el Fe y el Mn. En condiciones reductoras, el Fe(III) insoluble, mayormente precipitado como óxidos, y en menor proporción fosfatos y otras sales inorgánicas, se reduce a Fe(II) soluble. Esta forma de Fe es móvil en los suelos. La solubilidad del Mn también se incrementa en condiciones reductoras, debido a la presencia de Mn (II). Dado que las condiciones redox para el Mn son menos reversibles que para el Fe, el Mn tiende a responder en forma más lenta al producirse un cambio en las condiciones de oxido-reducción. Por otro lado, se ha observado que la disponibilidad de Cu y Zn disminuye bajo condiciones reductoras, a pesar de no presentar estos elementos equilibrios de óxido-reducción. Iu y col. (1981) concluyeron que la reducción de óxidos de Fe y Mn precipitados como óxidos, origina superficies amorfas de elevada capacidad de adsorción. Sobre éstas se verifica una elevada tasa de adsorción de Cu y Zn, lo cual explica la disminución de su disponibilidad en condiciones reductoras. • Procesos de intercambio catiónico El proceso de intercambio catiónico sobre coloides inorgánicos influye en menor proporción en la disponibilidad de micronutrientes, debido a que involucra especies como Ca2+ , Mg2+ , K+ , Al3+ y NH4 + que se encuentran en el suelo en concentraciones varias órdenes de magnitud mayores. Sin embargo, el Zn (y en menor proporción el Cu) son retenidos por las arcillas silicatadas en sitios de adsorción específicos. Dado que los óxidos e hidróxidos de Fe y Mn poseen cargas variables, el alcance de la retención depende del pH edáfico, siendo menor a mayor grado de cristalización de los óxidos (Blume y Brummer, 1991). • Actividad radical La actividad radical modifica la dinámica de los elementos traza. Los vegetales desarrollaron diversas estra- tegias para incrementar la disponibilidad de micronutrientes en la rizosfera: la liberación de H+ , secreción de ácidos
  • 5. 5 orgánicos de bajo peso molecular (ácidos acético, cítrico y oxálico, entre otros), modificando el potencial redox en la interfase suelo-raíz o liberación de ácidos orgánicos de alto peso molecular denominadas fitosideróforos. Estos últimos son capaces de formar complejos estables con Fe y Zn y muchos otros elementos traza (Erenoglu y col., 2000, Marschner y Römheld, 1994). • Factores climáticos y de manejo Se trata de un conjunto de factores de incidencia compleja. Por ejemplo, las bajas temperaturas restringen el crecimiento radical, afectando de manera indirecta la tasa de absorción de micronutrientes. Las interacciones entre macro y micronu- trientes (efecto antagónico), originadas frecuentemente a través de una sobre fertilización, también pueden inducir deficiencias. Es el caso del Zn, que puede presentar deficiencias a causa de una elevada fertilización fosforada, debido al antagonismo P/Zn (Gregory y Frink, 1995). Metodología de diagnóstico Al igual que con los restantes nutrientes, el principio fundamental de los métodos de diagnóstico nutricional es la existencia de relaciones entre la concentración de los micronutrientes en suelo o planta y la productividad de los cultivos. Los métodos de diagnóstico para identificar deficiencia o toxicidad de micronutrientes incluyen el análisis de suelo y el análisis vegetal. Los síntomas visuales son orientativos de deficiencias nutri- cionales y representan el primer paso en el diagnóstico, pero deben ser confir- mados posteriormente mediante un análisis de suelo, vegetal o ambos. Análisis de suelos El análisis de suelos permite estimar la disponibilidad de micronutrientes, aunque frecuentemente debe complementarse con evaluaciones en el vegetal. En el caso de cultivos extensivos, la principal ventaja que presentan los análisis de suelos es la de permitir la corrección de posibles deficiencias, previamente a la implantación del cultivo. Los micronutrientes presentan mayor complejidad que los macronu- trientes, por ello es más evidente la falta de un método analítico que permita determinar universalmente y en forma cuantitativa, la absorción radical de estos nutrientes a partir del análisis de suelos. Se han propuesto diferentes meto- dologías para evaluar el contenido de micronutrientes, y por extensión a todos los elementos traza, que pueden agruparse en • Extracciones de formas disponibles • Extracciones secuenciales • Extracciones totales La determinación de formas dispo- nibles involucra una extracción única, cuyo valor presenta correlación con la absorción vegetal. Se han propuesto una amplia variedad de extractantes, que se pueden agrupar en agentes complejantes, ácidos débiles o diluidos y sales neutras (Haq y col., 1980, Norvell, 1984). El valor obtenido se compara con el nivel crítico, definido como el valor de concentración que produce una disminución del 10% de rendimiento. Una dificultad de esta técnica es que los agentes extraen no sólo las formas disponibles sino también extraen parcialmente las fracciones de menor disponibilidad para las raíces. Esta extracción es variable según los extractantes y las características de los suelos. La extracción secuencial se compone de una serie de extracciones sucesivas a partir de una muestra, utilizando cada vez agentes más enérgicos. Estas metodologías proveen información sobre la asociación de los elementos traza a las diferentes fracciones del suelo. Los esquemas de fraccionamiento no han sido estandarizados y en la literatura se describen numerosos procesos que remueven elementos traza de distintos «pools» fisicoquímicos (Tessier y col., 1979, Shuman, 1979). Las fracciones habi- tualmente estudiadas son cinco: inter- cambiable, unida a materia orgánica, unida a carbonatos, unida a óxidos de hierro y
  • 6. 6 manganeso y remanente. El contenido total de elementos traza en los suelos se determina mediante digestiones con ácidos fuertes, como HNO3 (Emmerich, 1980) o agua regia y HF (Shuman, 1979). La determinación de formas disponibles se emplea habitualmente para el diagnóstico de deficiencias de micronutrientes. La extracción secuencial es principalmente utilizada en investigación para estudiar la partición y la dinámica de los microelementos y otros elementos traza en las diferentes fracciones del suelo, particularmente luego de la incorporación de fertilizantes o biosólidos, o en suelos previamente contami- nados. La concentración total suele utilizarse para relevamientos globales de micronutrientes, en las regulaciones para del uso de biosólidos y residuos peligrosos o para establecer límites de contaminación con ele- mentos tóxicos. Análisis foliar La concentración de nutrientes en tejido vegetal resulta de la integración de diversos factores, tales como suelo, clima, tipo de cultivo y manejo. De esta manera, es posible evaluar el estado nutricional del suelo y del cultivo, observar la variación de concentración de los micronutrientes a lo largo del ciclo del cultivo y determinar si el nivel de fertilidad del suelo es suficiente para cubrir el requerimiento vegetal. La ventaja que presenta este método es que permite registrar estados incipientes de deficiencia. Su empleo para el diagnóstico de la fertilización en nuestro país no se encuentra difundido para cultivos anuales extensivos, aunque suele utilizarse en cultivos frutales. El análisis foliar es también empleado para verificar la ausencia de elementos potencialmente tóxicos para el crecimiento de las plantas o animales, evitando su ingreso en la cadena alimentaria. Para interpretar los resultados del análisis foliar se utilizan dos criterios: rangos de suficiencia o relación entre nutrientes. Rangos de suficiencia La concentración de micronutrientes en tejido vegetal varía según el momento fenológico del cultivo. Por lo tanto, el momento del muestreo, el órgano y su posición en el vegetal se han estan- darizado (Tabla 9.4). El rango de suficiencia se define como el rango de concentración entre el nivel crítico y la concentración por encima de la cual se produce toxicidad (Tabla 9.5). Si el valor determinado se encuentra dentro del denominado rango de suficiencia, se concluye que ese nutriente no es limitante para obtener altos rendimientos. Si por el contrario, el valor cae por debajo de ese rango, se estima que el rendimiento se encontrará limitado por una deficiencia nutricional. El número de submuestras requerido para el análisis vegetal es mayor que el de muestras de suelo, para realizar determinaciones con un determinado nivel de confianza. Por ejemplo, se observó Tabla 9.4. Procedimientos de muestreo en hoja sugeridos para algunos cultivos ((1) Sumner, 2000, (2) Malavolta y col., 1997).
  • 7. 7 mayor variabilidad en las concentraciones de Cu, Fe y Mn en la hoja opuesta a la espiga de maíz que en los suelos (Ratto de Miguez y col., 1997). un orden de deficiencias e identificar desbalances entre nutrientes, aunque éstos se encuentren por encima de su nivel crítico (Walworth y col., 1986). Las normas DRIS pueden diferir según los autores en función de las poblaciones evaluadas, dado que pueden ser desarrolladas en diferentes situaciones de balance óptimo (Reis, 2002). En suelos de Paraná, Goldman (1999) determi- nó índices DRIS negativos de Zn, siendo el nutriente que limitaría la producción de maíz en segundo lugar. En algunos suelos deterio- rados de la Pampa Ondu- lada, Urricariet (2000) observó índices positivos para B y Zn. La mayoría de los trabajos publicados en el país sugieren que las normas internacionales resultan muy estrictas y éstas deberían adecuarse a las condiciones locales. Síntomas visuales La deficiencia severa de algún micronutriente suele manifestarse a través de síntomas visuales característicos, usualmente en áreas definidas. Esta sintomatología se observa cuando la deficiencia es ya muy marcada, y no es deseable llegar a tal situación: una vez que el síntoma se hace visible, es probable que ya se haya producido una merma considerable de rendimiento. El diagnós- tico basado exclusivamente en la sintomatología visual es impreciso, debido a que las deficiencias de distintos micronutrientes no se visualizan de modo similar. Por otro lado, los efectos de insectos, virus u hongos, inclusive toxicidad por exceso de elementos traza, pueden confundirse con los síntomas de deficiencias. Micronutrientes en los suelos Boro El boro no se encuentra uniforme- mente distribuido en la corteza terrestre, Tabla 9.5. Rangos de suficiencia para los cultivos en el estadío de crecimiento indicado en Tabla 9.4. Los estándares utilizados se desarrollaron en otros países, a partir de numerosos ensayos. Sin embargo, es necesaria una calibración para las condiciones de la región pampeana (Barbieri y col., 2002). En ensayos con niveles de fertilización nitrogenada en la Pampa Ondulada, Ratto de Miguez y col. (1991) observaron que las concentraciones de Cu, Fe, Mn y Zn en la hoja opuesta a la espiga de maíz siempre eran mayores que los niveles críticos de concentración informados en bibliografía. Goldman (1999), por su parte, encontró en maíz que los niveles críticos de Cu y Zn, en Balcarce (Buenos Aires), Rafaela (Santa Fe) y Paraná (Entre Ríos) presentaron una estrecha asociación con los citados por la bibliografía. Los valores observados para Mn y Fe en dichos suelos fueron superiores a los niveles críticos. En dichas condiciones, estos nutrientes no limitarían la obtención de altos rendimientos de maíz. Asimismo, en suelos prístinos y deteriorados de la Pampa Ondulada, las concentraciones de B en maíz en la hoja opuesta a la espiga resultaron cercanas al valor superior del rango de suficiencia (Urricariet, 2000). Relación entre nutrientes El Sistema Integrado de Diagnóstico y Recomendación (DRIS) permite establecer
  • 8. 8 por lo tanto sus concentraciones en suelos varían según las distintas zonas. A pH menor a 7, la especie predominante en la solución del suelo es H3 BO3 . Esta especie sin carga se lixivia con facilidad, siendo la razón por la cual el B es considerado el más móvil de los micronutrientes. Por el contrario, a pH mayor a 7, la concentración de [B(OH)4 ]- se incrementa, siendo adsorbida sobre sesquióxidos de Fe, y en menor proporción sobre arcillas silicatadas. Los rangos de concentración en la forma disponible observados en suelos argentinos, los extractantes utilizados para su determinación y los valores críticos según la bibliografía se presentan en la Tabla 9.6. observando que con niveles de B extractable de 0.1 mg kg-1 , los rendimientos se incrementaron hasta un 33%, mientras que con niveles mayores la respuesta fue errática. Diggs y col. (1992) también observaron incrementos promedio del 20% en el rendimiento de girasol al fertilizar con 1,2 kg B ha-1 cultivos con síntomas visibles de deficiencia. En cambio, Scheiner y Lavado (1999) no observaron incrementos significativos en el rendimiento ni efectos sobre la concentración de aceite en dicho cultivo en la Pampa Arenosa. Por el contrario, en suelos de La Rioja, las concentraciones de B pueden exceder los límites y llegar a niveles tóxicos para muchos cultivos. Cinc La concentración total de Zn en suelos agrícolas oscila entre 50 y 300 mg kg-1 . Se lo encuentra asocia- do básicamente a óxidos e hidróxidos de Fe y Al, arcillas minerales y formas inorgánicas solubles. Las arcillas, hidróxi- dos y pH son los factores más impor- tantes en el control de la solubilidad de este elemento. La materia orgánica, si bien no presenta un rol tan importante en la química de este elemento como en el caso del Cu, forma complejos muy estables con el Zn, observándose acumulación del elemento en los horizontes orgánicos. La especie predominante en la solución del suelo es Zn2+ , regulada por los equilibrios de adsorción/desorción. Comparado con los otros micronutrientes, el Zn es considerado un elemento muy soluble en los suelos: la adsorción de Zn se reduce a pH menor a 7 por competencia con otros cationes, favoreciendo su movilización, Tabla 9.6. Concentración de B disponible en suelos argentinos. Muchas determinaciones presentan valores por debajo o ligeramente superiores a los valores críticos. Eso se refleja en la respuesta del cultivo. En una red de ensayos en la Pampa Ondulada se encontraron respuestas significativas a fertilizaciones con B en el 30% de los casos (Melgar y col., 2001). En la Pampa Arenosa, Díaz-Zorita y Duarte (1998) relacionaron el contenido de B del suelo con la respuesta a la fertilización en el cultivo de girasol,
  • 9. 9 mientras que a mayores valores de pH se forman complejos orgánicos solubles. Su concentración en la solución del suelo puede oscilar entre 4-270 mg L-1 . En caso de contaminación, este valor puede ascender hasta 17000 mg L-1 . La deficiencia de Zn puede manifestarse en suelos encalados, con elevada fertilización fosforada o en sistemas altamente productivos. En la Tabla 9.7 se presentan los rangos de concentración en la forma disponible observados en suelos argentinos, los extractantes utilizados para su determinación y los valores críticos según la bibliografía. En suelos predominantes de la provincia de Buenos Aires, Torri (2001) encontró que la concentración total de este elemento varió entre 47 y 60 mg kg-1 . Se encuentra distribuido entre las fracciones intercambiable (1-1.6 mg kg-1 ), orgánica (1.7-2.6 mg kg-1 ), precipitados inorgánicos (3.9-6.2 mg kg-1 ) y remanente (40.0-49.8 mg kg-1 ). Aunque el cinc se ubica predominantemente en las fracciones más insolubles, la Tabla 9.7 muestra que en términos generales los valores de Zn disponible superan los límites críticos. En varios ensayos no se encontraron incrementos en los rendimientos de maíz y otros cultivos y las respuestas obtenidas no pudieron asociar al nivel de Zn en suelo o su concentración en planta. Sin embargo, experimentos realizados con maíz en el NO de Buenos Aires y S de Santa Fe mostraron respuestas significativas a fertilizaciones con Zn en el 36% de los casos (Melgar y col., 2001). Por su parte, González Montaner y Di Napoli (1997) en el S de Santa Fe, en planteos de alta producción y en suelos con c o n t e n i d o s promedio de 1.4 mg kg-1 , encon- traron respues- tas de hasta 800 kg ha-1 . Cloro El cloro se encuentra en la n a t u r a l e z a principalmente como anión (Cl- ). Su concentra- ción media en la litosfera es de 500 mg kg-1 . Es absorbido como Cl- y presenta gran movilidad dentro del vege- tal. Interviene en diversos proce- sos metabólicos como la regula- ción osmótica y Tabla 9.7. Concentración de Zn disponible en suelos argentinos.
  • 10. 10 la supresión de enfermedades radicales causadas por hongos (Xu y col., 2000). En cereales de grano fino contribuye a disminuir las infecciones causadas por diversos hongos en hojas y panoja. (Engel y Grey 1991). Se especula que el Cl compite con la absorción de nitratos. En el suelo, muestra un comportamiento similar a éstos, movilizándose con facilidad en el perfil. En la región pampea- na han comenzado a aparecer indicios de respuestas en trigo. Díaz- Zorita y col. (2004) estudiaron la respuesta a la aplicación de Cl- sobre la productividad de este cultivo en la región noroeste bonaerense, sobre suelos arenosos, permeables y con alta disponibilidad potásica. La respuesta media a la aplicación de cloruros, promedio de tratamien- tos fertilizados con respecto al control, varió entre 2% y 68%. A pesar de que los niveles de cloruros en el suelo resultaron superiores al nivel crítico (30 mg kg-1 , Havlin y col., 1999), la respuesta a la fertilización decreció al incrementarse los niveles de Cl- en los suelos. Cobre La concentración total de Cu en los suelos varía de 6 a 60 g kg-1 . El Cu es un elemento inmóvil que se acumula en los horizontes superficiales debido a bioacumulación y contaminación antro- pogénica. La mayor proporción de este elemento se adsorbe en forma específica a la materia orgánica y en menor proporción a la superficie de arcillas silicatadas generando formas poco disponibles. En la solución del suelo, el 98% del Cu se encuentra como complejos orgánicos (Sauvé y col., 1997). La fijación microbiana es fundamental en el ciclo de este elemento. El incremento del pH aumenta las formas precipitadas de Cu, mientras disminuye la concentración de Cu Tabla 9.8. Concentración de Cu disponible en suelos argentinos. ligado a la fracción orgánica (Alva y col., 2000, Torri 2001). Los rangos de concentración en la forma disponible observados en suelos argentinos, los extractantes utilizados para su determinación y los valores críticos según la bibliografía se presentan en la Tabla 9.8. EnHapludoles,NatracuolesyArgiudoles, típicos de la provincia de Buenos Aires,la concentración totalde este elem ento en suelosprístinos se encontró en elrango de 11-22 m g kg-1 . Este micronutriente se encuentra distribuido entre las fracciones orgánicas (3.4-7 mg kg-1 ), precipitados inorgánicos (2.7-6.6 mg kg-1 ) y remanente (2.5-15.3 mg kg-1 ) (Torri, 2001). Esta información indica una reserva suficiente, lo que se corrobora porque no se han registrado valores de deficiencia.
  • 11. 11 Hierro El Fe es uno de los elementos más abundantes. Se lo encuentra en mayor proporción en forma de óxidos e hidróxidos, como partículas discretas o adsorbidas sobre la superficie de los minerales. Aunque su concentración total en el suelo puede oscilar entre 0,1% a 30%, su disponibilidad es muy baja (Tabla 9.10). La principal reacción que regula la dinámica de este nutriente es el equilibrio de solubilización y precipitación de óxidos (Schwertmann, 1991), regulada por el pH edáfico, según la ecuación: Fe3+ + 3 OH- « Fe(OH)3¯ Kps = 10-39 A pH = 7, la concentración de las especies Fe3+ , [Fe(OH)2 ]+ y [Fe(OH)]2+ son del orden de 10-14 g kg-1 , insuficientes para abastecer la demanda vegetal. Pero aun en esos valores de pH, los secretados radicales junto con los agentes quelatantes pro- venientes de la descom- posición de residuos vege- tales y mineralización del humus juegan un rol fundamental para incre- mentar la concentra-ción de Fe en la solución del suelo. El potencial redox también controla la disponibilidad de este elemento a través del equilibrio Fe(II)/Fe(III) (Lindsay, 1979). Este elemento puede ser absorbido por las raíces como Fe2+ , Fe3+ o como quelatos de Fe3+ . El proceso de liberación del Fe del quelato implica su reducción a Fe2+ en la superficie de la raíz. Por lo tanto, la concentración de formas solubles depende de las condiciones edáficas imperantes: los medios oxidantes y alcalinos (suelos sódicos y calcáreos) promueven su precipitación, mientras que condiciones ácidas y reductoras favorecen su solubilización. Manganeso La concentración total de Mn en los suelos oscila entre 300 y 500 g kg-1 . Se presenta como Mn2+ en la solución del suelo y en el complejo de cambio, o precipitado como MnO2 . La concentración de Mn2+ en la solución del suelo se encuentra regulada por el equilibrio de óxido-reducción, según la ecuación: (oxidación) MnO2 + 4 H+ + 2 e- « Mn 2+ + 2 H2 O (reducción) La oxidación se ve favorecida a pH mayores a 7,5. El incremento de pH favorece la adsorción del elemento sobre los ácidos húmicos y fúlvicos. Los rangos de concentración en la forma disponible de Mn observados en suelos argentinos, los extractantes utilizados para su determinación y los valores críticos según la bibliografía se presentan en la Tabla 9.9. Los valores encontrados en suelos son superiores a los límites establecidos en la literatura. Consecuentemente, no se registran deficiencias en cultivos. Molibdeno La concentración total de Mo en los suelos agrícolas oscila entre 0,07 y 5 mg kg- 1 . Se lo encuentra mayormente adsorbido a óxidos de Fe. En la solución del suelo, la especie predominante a pH mayor a 4,3 es el MoO4 2- . Este nutriente forma parte de la enzima nitrogenasa, que cataliza la reducción del N atmosférico en la simbiosis soja-Bradyrhizobium. El tratamiento de semillas de soja con Mo puede suplir los Tabla 9.9. Concentración de Mn disponible en suelos argentinos.
  • 12. 12 requerimientos del cultivo y del Rizobium. Sfredo y col. (1997) reportaron respuestas del 20% a este tratamiento en suelos ácidos de Paraná (Brasil). Los valores disponibles registrados en la región pampeana son muy bajos (Tabla 9.10), aunque no se han observado deficiencias. de Míguez y Fatta, 1990, Lavado y Porcelli, 2000, Melgar y col., 2001). En un estudio reciente se encontró que los sistemas de labranzas (labranza cero vs. convencional) afectan la distribución y disponibilidad de algunos micronutrientes. Tal es el caso de Cu y Zn que se estratifican bajo labranza cero, lo cual estuvo asociado con la estratificación de la materia orgánica y cambios en el pH bajo esta práctica. En cambio, Fe y Mn no fueron afectados por las labranzas (Lavado y col., 1999). El Zn aumentó su disponibilidad en la superficie del suelo bajo labranza cero y parale- lamente su concentración en los tejidos de maíz, soja y trigo (Lavado y col., 2001). Las concentraciones de los otros micronu- trientes en las plantas fueron menos afectadas por las labranzas. Los fertilizantes fosfatados son portadores de muchos elementos traza. Desde hace algunos años se han observado acumulaciones de estos elementos en los suelos, incluyendo micronutrientes, debido a la fertilización fosfatada continuada a lo largo de muchos años. Esto se debe a la presencia de impurezas de la materia prima (roca fosfórica), que permanecen en los fertilizantes comerciales. En la Argentina el uso de fertilizantes fosfatados tiene una corta historia de uso y eso se refleja en los escasos resultados obtenidos hasta el presente: en el área de Pergamino se observó una muy incipiente acumulación de micronutrientes en los suelos (Lavado y col., 1999). En otro trabajo, desarrollado en Salto, la fertilización por 20 años sucesivos de maíz ocasionó ligeros cambios en el contenido de micronutrientes biodisponibles, pero en conjunto no afectó las concentraciones totales (Zubillaga y Lavado, 2002). Podría inferirse, entonces, que la acumulación de micronutrientes y en general elementos traza, por uso de fertilizantes en cultivos extensivos en la región pampeada, no es al presente un fenómeno trascendente y no lo será en el corto y mediano plazo. Por el contrario, en el Alto Valle del Río Negro los suelos que han recibido fertilizantes fosfatados por varios años presentaron Tabla 9.10. Contenido total y disponible de micronutrientes y otros elementos traza (mg kg-1 ) en Argiudoles Típicos del N de la provincia de Buenos Aires (Lavado y Porcelli, 2000). El contenido de Mo en forrajes no debe exceder los 3 mg kg-1 , debido a que concentraciones superiores reducen la disponibilidad de Cu en animales. Por otro lado, se han indicado efectos tóxicos en rumiantes con contenidos de Mo del orden de 10-20 mg kg-1 en materia seca, aunque se han reportado casos a valores menores (Davies y Jones, 1988). Influencia de los sistemas de labranzas, el manejo agrícola y la fertilización en la disponibilidad de los micronutrientes en los suelos La intensificación en el uso agrícola de los suelos de la región pampeana causó una generalizada disminución de la disponi- bilidad de nutrientes. Una manera de cuantificar esta última es en forma relativa a la disponibilidad de suelos prístinos. Urricariet y Lavado (1999) determinaron mayores reducciones en la disponibilidad de Zn y B (65% y 55% respectivamente) que de Cu (19%) para suelos deteriorados de la pampa ondulada. Estos resultados son coincidentes con la ocurrencia de deficiencias nutricionales y respuestas a fertilizaciones con micronutrientes (Ratto
  • 13. 13 una correlación positiva entre fósforo y Zn (Aruani y Sánchez, 2003). Elementos traza potencialmente tóxicos Debido a que los temas ambientales son de interés reciente, un aspecto poco estudiado aún en nuestro país son los niveles actuales o potenciales de elementos potencialmente tóxicos en los suelos. Camilión y col. (1995) encontraron relaciones positivas entre la intensidad del tráfico vehicular en rutas de acceso a la ciudad de La Plata y la concen- tración de elementos traza en suelos cercanos. En otro de los primeros trabajos publicados en este tema se encontró una clara diferencia entre suelos urbanos (en este caso suelos de la ciudad de Buenos Aires y su conurbano) con suelos agrícolas de áreas fuera de la influencia urbana (Lavado y col., 1998). Los primeros presentan tenores de Cd, Zn, Cu y Pb superiores a varios estándares internacio- nales, mientras que los segundos presentan valores considerados normales de estos cuatro elementos, así como también de Co, Cr y Ni. En concordancia, en un relevamiento que involucra Argiudoles Típicos, Vérticos y Acuicos, Hapludoles Típicos, Natracuoles y Natracualfes destinados a agricultura y ganadería, se encontró que las concentraciones totales en superficie son más bajas o se encuentran alrededor de las medias mundiales de suelos no contaminados (Lavado y col., 2004). En este caso se determinaron 15 elementos traza (Ag, As, B, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Mo, Ni, Pb, Se y Zn). En las determinaciones en profundidad no se observan acumula-ciones en superficie y, en cambio, se registran incrementos de concentración en el horizonte B o hacia la profundidad del perfil (Figura 9.2). Finalmente, como se indicara previamente para el caso del Cu y Zn o se presenta en la Tabla 9.10 para los casos de Cr y Pb, se encontró que la mayor concentración de varios de estos elementos se ubica en las fracciones más insolubles (Torri, 2001, Lavado y Porcelli, 2000). Un patrón semejante en Cu, Fe, Mn y Zn encontraron Aruani y Sánchez (2003) en el Valle del Río Negro. Esto corrobora el origen genético de los elementos traza presentes en los suelos y el bajo nivel de contaminación antrópica existente. Sin embargo, en suelos hortícolas de Bahía Blanca se determinaron altas concentraciones de Zn y Cu en asociación con el tiempo de aplicación de pesticidas, fertilizantes y abonos orgánicos. A Figura 9.2. Contenido de Cd, Cr, Cu, Ni, Pb y Zn (mg kg-1 ),pHyporcentajedearcillas enprofundidad,enunArgiudolTípico.Losasteriscosindicanvaloresestadísticamente significativos (p=0.05) (Lavado y col., 2004).
  • 14. 14 diferencia de suelos bajo agricultura extensiva se determinaron mayores concentraciones en el horizonte superficial. Las concentraciones de Zn total excedieron el límite más bajo de toxicidad. Pero en el caso del Cu las concentraciones en algunas explotaciones superaron los valores tóxicos a niveles que llegan a mostrar síntomas de toxicidad (Reyzabal y col., 2000). Este caso podría ser un ejemplo de otras áreas de cultivos intensivos. Fertilización con micronutrientes Los micronutrientes pueden aplicarse al suelo o directamente a la planta por vía foliar. Se utilizan compuestos inorgánicos y quelatos y otros complejos orgánicos. Los compuestos inorgánicos (óxidos, cloruros, nitratos, sulfatos) son los mayormente utilizados debido a su bajo costo. Se aplican al suelo en general, mezclados de diversas formas con los macronutrientes. También existen formas vitrificadas, que los liberan con lentitud. Las formas solubles en agua se utilizan preferentemente para fertilización foliar. Los quelatos constituyen las formas solubles de uso más universal, pero poseen mayor costo. Su uso se restringe en general a cultivos intensivos. Consideraciones finales La disponibilidad de micronutrientes en suelos para los cultivos extensivos ha sido históricamente considerada adecuada en la Argentina. Sin embargo, en los últimos años se han observado deficiencias en suelo y planta y respuestas a su aplicación. Esto se debe a distintos procesos: agotamiento de los suelos, incapacidad de los suelos de reponer las formas solubles ante cultivos sucesivos y, como resultado de altos niveles de fertilización, con macronutrientes en planteos de alta producción. Los resultados obtenidos hasta el presente indican que los niveles de Fe y Mn son superiores a los niveles críticos citados en la bibliografía. Por el contrario, hay indicios crecientes de deficiencia de Zn (maíz) y B (girasol, soja de segunda), lo cual implicaría la necesidad de considerar la aplicación de estos elementos en estos cultivos. No se han registrado deficiencias de Cu y Mo. La respuestas al Cl no son concluyentes. En cultivos intensivos las deficiencias de micronutrientes son más comunes, particularmente en las áreas que poseen suelos y/o aguas de riego de pH neutro o alcalino. Salvo casos registrados de B, no se encontraron efectos fitotóxicos. Debido a que la fertilización con micronutrientes es una práctica relati- vamente reciente en cultivos extensivos, hay poco desarrollo tecnológico local sobre dosis y el momento de aplicación según el estado del cultivo. Esto es crítico, ya que existe un escaso margen entre niveles de suficiencia y exceso. Finalmente, no existen aún modelos de diagnóstico calibrados de respuesta a la fertilización para estos cultivos y diferentes zonas. Bibliografía Alva, A., B. Huang y S. Paramasivam. 2000. Soil pH affects copper fractionation and phytotoxicity. Soil Sci. Soc.Am. J. 64: 955-962. Andrade F, Echeverría HE, González NS y Uhart SA. 2000. Requerimiento de nutrientes minerales. En: Bases para el manejo del maíz, el girasol y la soja. Andrade, F. E. y Sadras, V. O., editores. Editorial Médica Panamericana S.A. Buenos Aires. p. 211-232 Angelidis, M. 1981. Chemical forms of heavy metals in non polluted soils. Environ Sci. Technol. 15:1378-1383. Aruani, M.C. y E.E. Sánchez. 2002. Manzano, Distribución de Micronutrientes en el Suelo. Rev. de la Facultad Ciencias Agrarias de Cuyo. 34:25-30. Aruani, M.C. y E.E. Sánchez. 2003. Fracciones de micronutrientes en suelos del Alto Valle de Río Negro, Argentina. Ciencia del Suelo. 21:78-81. Barbieri, P., H. Echeverría y H. Sainz Rozas. 2002. Respuesta del cultivo de maíz bajo siembra directa al agregado de macro y micronutrientes. Congreso Argentino de la Ciencia del Suelo, Puerto Madryn, 16-19 Abril 2002. AACS, Chubut, Argentina. Berrow, M. y J. Burridge. 1991. Uptake, distribution and effects of metal compounds on plants. p. 399-410. In: Merian, E. (ed). Metals and their compounds in the environment. Weinheim, New York, Basel, Cambridge. Blume, H. y D. Brummer. 1991. Prediction of heavy metal behaviour in soil by means of simple field tests. Ecotoxicol. Environ. Saf. 22:164-174. Brandford, G. 1966. Boron. p. 33-61. In: Chapman, H. (ed.) Diagnostic criteria for plants and soil. Univ. Calif. Riverside. Brown, A., J. Wuick y J. Eddings. 1971. A comparison of analytical methods for soil zinc. Soil Sci. Soc. Amer. Proc.35:105-107. Burton, W.G. 1989. The Potato. 3rd Ed.LongmanScientific & Technical, Harlow, UK.
  • 15. 15 Camilión, M., M. Hurtado, A. Roca, M. Da Silva, L. Mormeneo y B. Guichon. 1995. Niveles geogenéticos y antropogénicos de metales pesados en suelos del partido de la Plata y alrededores. Jornadas Geológicas y Geofísicas Bonaerenses, 4, Junín, 15 al 17 de noviembre. 1995. Buenos Aires. Davies, B. y L. Jones. 1988. Micronutrient and toxic elements. p. 146 - 185 . In: Wild, A. (ed). Soil conditions and Plant growth. 11th Ed. Longman, Essex, UK. De Datta, S. 1989. II. Cereal Crops : 4. Rice p. 40 - 56. In: Plucknett, D. y H. Sprague (eds). Detecting mineral nutrient deficiencies in tropical and temperate crops. Westview Press Inc. Diaz Zorita, M., G. Duarte y M. Barraco. 2004. Effects of chloride fertilization on wheat (Triticum aestivum L.) productivity in the sandy Pampas region, Argentina. Agron. J. 96:839-844. Díaz-Zorita, M. y G. Duarte. 1998. Aplicaciones foliares en girasol en el noroeste argentino. Actas III Reunión Nacional de Oleaginosas, p. 123-124. 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