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Micronutrientes

Los micronutrientes son sustancias químicas y sus mezclas utilizadas en la agricultura como fuente de micronutrientes para la nutrición de las plantas.

Los microelementos son elementos químicos que están presentes en las plantas en milésimas o centésimas de porcentaje y tienen funciones en los procesos vitales.

La base teórica del uso de los microelementos en la agricultura fue posible después de establecer el papel fisiológico de los microelementos en la vida de las plantas. Y.V. Peyve, M.V. Katalymov, P.A. Vlasyuk, R.K. Kedrov-Zikhman, M.Y. Shkolnik han realizado importantes contribuciones para resolver problemas teóricos y prácticos relacionados con los micronutrientes de las plantas.

La importancia de los micronutrientes en la vida de las plantas

La influencia positiva de los micronutrientes viene determinada por su participación en los procesos redox y en el metabolismo de los hidratos de carbono y del nitrógeno. Aumentan la resistencia de las plantas a las enfermedades y a las condiciones ambientales adversas. Bajo la influencia de los microelementos aumenta el contenido de clorofila en las hojas, mejoran los procesos fotosintéticos y aumenta la actividad de asimilación de toda la planta. Muchos oligoelementos forman parte de los centros activos de las enzimas y las vitaminas.

Los micronutrientes pueden formar complejos con los ácidos nucleicos, influir en las propiedades físicas, la estructura y las funciones fisiológicas de los ribosomas. Influyen en la permeabilidad de las membranas celulares y en el suministro de nutrientes a las plantas.

Así, cuando el suministro de micronutrientes al maíz se ve perjudicado, se reduce la ingesta de nitrógeno amoniacal y nítrico. La mayor disminución de la absorción de nitrógeno amoniacal se observa con un déficit de zinc, molibdeno y un exceso de cobalto, manganeso. La tasa de captación de nitrógeno nítrico disminuye con la deficiencia de cobre y manganeso. El exceso de zinc en el medio nutritivo disminuye la absorción de nitrógeno amoniacal, mientras que la carencia de cobre la aumenta. El trastorno de la nutrición con molibdeno y zinc provoca una mayor diferencia en la absorción de nitrógeno amoniacal y nítrico.

En general, la malnutrición de micronutrientes reduce principalmente la ingesta de nitrógeno nítrico. Cuando se altera la nutrición de cobalto y zinc, disminuye la tasa de incorporación de nitrógeno amoniacal a las proteínas.

En varias zonas edafoclimáticas, los cultivos responden a diversos microfertilizantes. Esto se observa con mayor frecuencia cuando se aplican altas dosis de fertilizantes minerales de forma continuada, especialmente en suelos turbosos drenados, tierras de regadío y en suelos ligeros de composición granulométrica.

Tabla. Necesidades de micronutrientes de los cultivos (de instituciones científicas, 1988)

Cultivos
B
Cu
Mn
Mo
Zn
Cereales:
trigo de invierno
-
++
++
-
-
centeno de invierno
-
-
+
-
-
trigo de primavera
-
++
++
-
-
centeno de primavera
-
+
+
-
-
cebada
-
++
+
-
-
avena
-
++
++
+
-
Leguminosas:
guisantes
-
-
++
+
-
frijoles
+
+
-
+
+
lupino
++
-
-
+
-
Oleaginosas:
violación de invierno
++
-
++
+
-
violación de primavera
++
-
++
+
-
mostaza
+
-
-
+
-
lino
+
++
-
-
++
Vegetales:
coliflor
++
+
+
++
-
pepino
-
+
++
-
-
zanahorias
+
++
+
-
-
rábano (var. radicula)
+
+
++
+
-
редька (var. niger)
+
+
++
+
-
tomate
+
+
+
+
+
col blanca
++
+
+
+
-
cebolla
-
++
++
-
+
Arado:
patatas
+
-
+
-
+
remolacha azucarera
++
+
++
+
+
Alimentación:
trébol de pradera
+
+
+
++
+
alfalfa
++
++
+
++
+
lupino
++
-
-
+
-
maíz para ensilaje y materia verde
+
+
+
-
++

Nota. — necesidad baja del elemento; + — necesidad media; ++ — necesidad alta.

Las legumbres tienen un mayor contenido de molibdeno y acumulan entre 2 y 10 veces más hierro que los cereales. Las leguminosas tienen una mayor necesidad de fertilizantes a base de cobalto.

Las plantas también acumulan los oligoelementos de diferentes maneras, lo que resulta importante a la hora de utilizar los productos de cultivo.

Cuando el contenido de oligoelementos está por encima o por debajo de las concentraciones umbral, el organismo pierde la capacidad de regular los procesos metabólicos, lo que se manifiesta en el desarrollo de enfermedades endémicas. En las condiciones modernas de intensificación y quimicalización de la agricultura, el conocimiento de las concentraciones umbrales de oligoelementos en las plantas y los forrajes es especialmente relevante.

Tabla. Concentraciones umbrales de elementos químicos en forrajes para animales de granja[ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov y otros; ed. por V.G. Mineev. - Moscú: Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. - 854 p.[/ref]

Elemento químico
Contenido de elementos en las plantas de los pastos, mg/kg de materia seca, forraje
medio
insuficiente (concentración de umbral inferior)
óptimo*
excesivo (umbral superior de concentración)
I
0,18
hasta 0,07
0,07-1,2
> 0,8-2,0 y más
Со
0,32
hasta 0,1-0,25
0,25-1
> 1
Мо
1,25
hasta 0,2
0,2-2,5
> 2,5-3 y más
Cu
6,40
hasta 3-5
3-12
> 20-40 y más
Zn
21,00
hasta 20-30
20-60
> 60-100 y más
Мn
73,00
hasta 20
20-60
> 60-70 y más

Nota. *Límites en la regulación normal de las funciones en animales de diferentes especies en diferentes estados biológicos

La aplicación de micronutrientes proporciona un aumento significativo del rendimiento de los cultivos.

Por término medio, los microfertilizantes pueden aumentar el rendimiento de los cultivos en un 10-12%. El mayor efecto se consigue en las regiones en las que los suelos están agotados en ciertos micronutrientes. Hay bastantes suelos de este tipo. Según el estudio agroquímico a gran escala de los suelos, la seguridad baja y media del boro móvil es del 37,3%, el molibdeno — 85,5%, el cobre — 64,9%, el zinc — 94,0%, el cobalto — 86,9%, el manganeso — 52,5% del total de la superficie cultivable.

Tabla. Influencia de los microelementos en el rendimiento de los cultivos en las principales zonas de su aplicación[ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov y otros; ed. por V.G. Mineev. - Moscú: Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. - 854 p.[/ref]

Microelemento
Cultivo
Suelos
Aumento del rendimiento gracias a los micronutrientes, t/ha
Bor
Remolacha azucarera: hortalizas de raíz
suelos negros lixiviados y podzolados
2,0-4,0
semillas
0,2-0,3
Lino: paja
turba y gley soddy
0,06-0,15
semillas
0,04-0,10
Molibdeno
Trébol: heno
podológicos y de bosque gris
0,6-1,3
semillas
0,05-0,08
Col, semillas
franco-podosos
0,23-0,26
Mezcla de vicia y avena, heno
0,60-0,85
Cobre
Cebada, grano
turba
0,6-1,5
Trigo, grano
0,5-1,3
Manganeso
Remolacha azucarera: hortalizas de raíz
negros lixiviados y podzolados
1,0 -2,0
Trigo de invierno, grano
0,15-0,35
Girasoles, semillas
0,23-0,27
Zinc
Maíz, grano
negros carbonatados, suelos humus-carbonatados
0,5-0,7
Trigo, grano
0,15-0,20

En la actualidad, el suministro de micronutrientes a la producción agrícola ha disminuido, mientras que las necesidades de la agricultura rusa en un futuro próximo se estiman en 12.000 toneladas.

Tabla. Demanda agrícola de micronutrientes en la Federación Rusa (toneladas de nutrientes) (según VNIPTIHIM, 1999)

Área económica, región
B
Mo
Cu
Zn
Co
Mn
Federación de Rusia
4800,0
1012,6
3063,0
961,4
165,8
1976,7
Central:
350,0
108,2
638,0
392,0
54,5
170,8
Bryansk
59,9
12,2
46,7
-
0,7
-
Vladimirskaya
14,1
8,1
49,7
-
0,6
-
Ivanovskaya
12,0
6,1
13,1
-
0,6
-
Kaluga
25,5
7,8
14,9
-
0,6
-
Moscú
58,9
38,0
412,8
392,0
50,0
170,8
Ryazan
59,3
120,5
46,6
-
0,8
-
Smolenskaya
77,1
16,8
46,7
-
0,6
-
Tulskaya
43,2
8,7
7,5
-
0,6
-

Contenido de micronutrientes en el suelo

Los criterios para determinar las necesidades de micronutrientes de las plantas son su contenido en ellas y el nivel de micronutrientes en el suelo. Lo importante no es la cantidad total (bruta) en el suelo, sino la presencia de formas móviles, que en cierta medida determinan la disponibilidad para las plantas. A menudo, el contenido de oligoelementos en forma móvil para el cobre, el molibdeno, el cobalto y el zinc es del 10-15% del contenido bruto en el suelo, para el boro — 2-4%.

Tabla. Contenido de microelementos en las plantas, mg/kg de materia seca[ref]Yagodin B.A., Zhukov U.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry/ Editado por B.A. Yagodin. - Moscú: Kolos, 2002. - 584 págs.: ilustración[/ref]

Cultivos
B
Mo
Mn
Cu
Zn
Co
Trigo de invierno (grano)
-
0,20-0,55
12-78
3,7-10,2
8,7-35,5
8,7-35,5
Trigo de primavera
grano
2
0,25-0,50
11-120
4-130
11,4-75,0
0,05-0,13
paja
2-4
-
60-146
1,5-3,0
10-50
-
Centeno (grano)
-
0,20-0,54
8-94
3,4-18,3
9,8-35,8
0,05-0,21
Cebada:
grano
2
0,39-0,46
8-140
3,9-14,3
9,6-50,0
0,05-0,11
paja
3-4
-
37-90
3,8-6,6
10-55
-
Avena:
grano
2-3
0,28-0,74
10-120
4,0-13,9
8,4-50,0
0,02-0,14
paja
-
0,74
63-153
3,7-7,5
5-30
-
Guisantes (grano)
-
0,70-8,40
7-25
5,2-23,3
14,1-56,1
0,12-0,35
Vicia sativa (grano)
-
1,20-2,51
11-26
5,4-12,2
12,7-48,9
0,17-0,44
Phleum
4
0,40-0,81
11-135
5,8-26,3
10,2-40,1
0,05-0,28
Trébol
12-40
0,28-3,50
10-278
4,5-20,8
14,0-180
0,13-0,42
Maíz (materia verde)
1-2
0,20-0,80
21-197
3,0-11,5
5-36
0,07-0,40
Alfalfa (heno)
68
-
13-86
6,2-20,3
11-37
0,20-0,85
Remolacha azucarera:
raíces
12-17
0,10-0,20
50-190
5-7
15-84
0,05-0,29
deja
20-35
0,40-0,60
128-325
6,9-8,4
14,7-124,0
0,25-0,50
Patatas (tubérculos)
6
-
8-21
4,7-6,0
6-20
0,14-0,69
Coles forrajeras
5-20
-
25-135
3,5-6,9
5-35
0,04-0,20

El grado de movilidad de los oligoelementos en el suelo depende de: la reacción ambiental, la composición de la roca madre, la vegetación, la actividad microbiológica, la carbonatación, las propiedades redox, la composición granulométrica y mineralógica, el contenido de humus, los haloxidos, la aplicación de un conjunto de medidas agrotécnicas, especialmente la recuperación de suelos con agua y productos químicos, la aplicación de fertilizantes orgánicos y minerales.

La influencia de las condiciones del suelo es específica y puede variar para diferentes oligoelementos. Por ejemplo, la acidificación aumenta la movilidad del manganeso, el cobre, el boro y el zinc, pero disminuye la disponibilidad del molibdeno.

El concepto de «movilidad» no está definido con precisión en la ciencia moderna. En la mayoría de los casos, la movilidad se refiere a todas las formas de oligoelementos capaces de transferirse a extractos acuosos, salinos, soluciones de ácidos fuertes y débiles y álcalis. A menudo no se distingue entre las formas móviles y las disponibles en la planta.

Las formas móviles de los oligoelementos en el suelo se subdividen en:

  • débilmente móvil — transferido a soluciones de ácido fuerte;
  • poco móviles — pasan a soluciones de ácidos débiles y álcalis; — soluciones tamponadas con ácido;
  • fácilmente soluble: pasa a los extractos de agua y dióxido de carbono.

Es importante que el extracto seleccionado en la determinación de la forma móvil sea el más adecuado para la capacidad de asimilación de la planta. La evaluación de la idoneidad de los extractos para determinar la disponibilidad de microelementos en los suelos se lleva a cabo mediante experimentos de campo con microfertilizantes, en los que se establece la correspondencia entre el contenido de formas móviles de microelementos y la eficacia de los microfertilizantes.

En nuestro país se aplica un enfoque diferenciado en la selección de métodos para la determinación de las formas móviles de los microelementos en los suelos en función del tipo de suelo, sus propiedades y sus características agroquímicas.

  1. Para los suelos podológicos se aplica el sistema de extractos propuesto por J.V. Peyve y G.J. Rinkis. Se ha desarrollado una escala de suministro de microelementos para suelos.
  2. En el análisis de suelos forestales, de chernozem, de castaño, carbonatados y salinos, se utiliza una solución tampón de acetato-amonio con un pH de 4,8 (de Krupsky-Alexandrova) para determinar las formas móviles del manganeso, el zinc, el cobre y el cobalto; el boro se determina en el extracto de agua después de la ebullición, el molibdeno en el extracto de oxalato (de Grigg).
  3. En el análisis de suelos carbonatados y salinos, marrones, de praderas pantanosas y grises, el zinc, el cobre y el cobalto se extraen mediante una solución tampón de acetato-sodio de 1 n. con pH 3,5 (por Kruglova); el molibdeno se extrae mediante una solución tampón de oxalato con pH 3,3 (por Grigg); el boro se determina en un extracto acuoso.

Amplios estudios agroquímicos de los suelos han demostrado que los suelos de ciertas provincias biogeoquímicas suelen ser pobres en formas móviles de algunos oligoelementos. Por ejemplo, en la región de Moscú, hasta el 80% de las tierras investigadas necesitan fertilizantes bóricos; la deficiencia de molibdeno se detectó en el 60% de las zonas, y la de cobre, en el 50-60%.

B.A. Yagodin e I.V. Vernichenko han resumido los datos sobre la dotación de los suelos de las principales zonas biogeoquímicas con formas móviles de oligoelementos obtenidos sobre la base de análisis de suelos y plantas, y de experimentos de campo y de vegetación.

Tabla. Grados de suficiencia de los suelos en Rusia con formas móviles de oligoelementos

Microelemento
Zona bioquímica
Extracto de suelo
Disposición, mg/kg de suelo
muy bajo
bajo
medio
alto
muy alto
B
Bosque de taiga
H2O
0,2
0,2-0,4
0,4-0,7
0,7-1,1
1,1
Cu
1,0 n. HCl
0,9
0,9-2,1
2,1-4,0
4,0-6,6
6,6
Mo
Extracción de oxalato
0,08
0,08-0,14
0,14-0,30
0,30-0,46
0,46
Mn
0,1 n. H2SO4
1,0
1,0-25,0
25-60
60-100
100
Co
1,0 n. HNO3
0,4
0,4-1,0
1,0-2,3
2,3-5,0
5,0
Zn
1,0 n. KCl
0,2
0,2-0,8
0,8-2,0
2,0-4,0
4,0
B
Bosque-estepa y estepa
H2O
0,2
0,2-0,4
0,4-0,8
0,8-1,2
1,2
Cu
1,0 n. HCl
1,4
1,4-3,0
3,0-4,4
4,4-5,6
5,6
Mo
Extracción de oxalato
0,10
0,10-0,23
0,23-0,38
0,38-0,55
0,55
Mn
0,1 n. H2SO4
25
25-55
55-90
90-170
170
Co
1,0 n. HNO3
1,0
1,0-1,8
1,8-2,9
2,9-3,6
3,6
Zn
Acetato de amonio
4,0
4,0-6,0
6,0-8,8
8,8
-
B
Estepa seca y semiestepa
1,0 n. KNO3
0,4
0,4-1,2
1,2-1,7
1,7-4,5
4,5
Cu
HNO3 (por Gulahmedov)
1,0
1,0-1,8
1,8-3,0
3,0-6,0
6,0
Mo
Mismo
0,05
0,05-0,15
0,15-0,50
0,5-1,2
1,2
Mn
Mismo
6,6
6,6-12,0
12-30
30-90
90
Co
Mismo
0,6
0,6-1,3
1,3-2,4
2,4
-
Zn
Mismo
0,3
0,3-1,3
1,3-4,0
4,0-16,4
16,4

La gama de extractos utilizados es amplia, desde ácidos fuertes hasta soluciones acuosas. Una gran parte de ellos son agresivos y es poco probable que extraigan sólo los oligoelementos disponibles para las plantas. Al comparar los valores de consumo de oligoelementos por parte de las plantas con su contenido en el suelo, extraído mediante extractos agresivos, se comprobó que las plantas asimilan menos del 1 % de los oligoelementos extraídos de las plantas.

A la hora de evaluar la disponibilidad de las formas disponibles de los oligoelementos en los suelos y de elaborar recomendaciones prácticas, deben tenerse en cuenta las variaciones en el contenido de las formas móviles en función del momento del muestreo. Estas fluctuaciones pueden ser tan significativas que en diferentes periodos de vegetación el suelo está tanto bien como mal abastecido de oligoelementos.

La aplicación de fertilizantes minerales modifica la movilidad de los oligoelementos al cambiar la reacción ambiental, el sinergismo y el antagonismo. Por ejemplo, el fósforo reduce los aportes de zinc y cobre y a veces aumenta los de manganeso. La introducción de magnesio aumenta la ingesta de fósforo. La materia orgánica modifica la adsorción de todos los elementos minerales. Por lo tanto, además de analizar el suelo para determinar el contenido de oligoelementos móviles, es posible evaluar el estado nutricional de la planta con mayor precisión con la ayuda de las propias plantas.

En función de la cantidad de oligoelementos en los suelos de la zona de No-Chernozem se han establecido los siguientes niveles de su dotación de oligoelementos (tabla).

Tabla. Agrupación de los suelos de la zona No-Chernozem según el suministro de microelementos a las plantas[ref] Yagodin B.A., Zhukov Y.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry / Ed. by B.A. Yagodin. - Moscú: Kolos, 2002. - 584 págs.: ilustración[/ref] [ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov y otros; ed. por V.G. Mineev. - Moscú: Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. - 854 p.[/ref]

Seguridad
Содержание микроэлементов, мг/кг почвы
Mn (0,1 n. H2SO4
B (вода)
Mo (en una campana de oxalato, según Grigg)
Cu (1 n. HCl)
Co (1 n. HNO3)
Zn (1 n. HCl)
El primer grupo de plantas
Bajo
< 15
< 0,1
< 0,05
< 0,5
< 0,3
< 0,3
Medio
15-30
0,1-0,3
0,05-0,15
0,5-1,5
0,3-1
0,3-1,5
Alta
> 30
> 0,3
> 0,15
> 1,5
> 1
> 1,5
El segundo grupo de plantas
Bajo
< 45
< 0,3
< 0,2
< 0,2
< 1
< 1,5
Medio
45-70
0,3-1,0
0,2-0,3
2-4
1-3
1,5-3
Alta
> 70
> 0,5
> 0,3
> 4
> 3
> 3
El tercer grupo de plantas
Bajo
< 100
< 0,5
< 0,3
< 5
< 3
< 3
Medio
100-150
0,5-1,0
0,3-0,5
5-7
3-5
3-5
Alta
> 150
> 1
> 0,5
> 7
> 5
> 5

Nota. El primer grupo es el de los cultivos con baja eliminación de micronutrientes y capacidad de absorción comparativamente alta: cereales, maíz, legumbres, patatas. El segundo grupo es el de los cultivos con alta y media eliminación de microelementos, con alta y media capacidad de absorción: cultivos de raíces, hortalizas, hierbas (legumbres, cereales, hierbas mixtas), huertos. El tercer grupo, el de los cultivos con alta extracción de micronutrientes, está formado por todos los cultivos anteriores bajo un buen entorno agrícola: riego, altas dosis de fertilizantes, uso de las mejores variedades, buen tratamiento del suelo y cuidado de las plantas.

La agrupación de los suelos según la disponibilidad de manganeso, cobre, zinc, cobalto extraídos de los suelos por medio de una solución tampón de acetato-amonio con un pH de 4,8 (según Krupsky-Alexandrova) se indica en la tabla.

Tabla. Agrupación de suelos según el aporte de micronutrientes a las plantas (extractor: tampón acetato-amonio con pH 4,8 según Krupsky-Alexandrova)[ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov y otros; ed. por V.G. Mineev. - Moscú: Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. - 854 p.[/ref]

Seguridad
Contenido de micronutrientes, mg/kg de suelo
Мn
Cu
Zn
Со
Baja exportación de micronutrientes
Bajo
< 5
< 0,1
< 1
< 0,07
Medio
5-10
0,1-0,2
1-2
0,07-0,15
Alta
> 10
> 0,2
> 2
> 0,15
Aumento de la exportación de micronutrientes
Bajo
< 10
< 0,2
< 2
< 0,15
Medio
10-20
0,2-0,5
2-5
0,15-0,30
Alta
> 20
> 0,5
> 5
> 0,30
Alta exportación de micronutrientes
Bajo
< 20
< 0,5
< 5
< 0,3
Medio
20-40
0,5-1
5-10
0,3-0,7
Alta
> 40
> 1
> 10
> 0,7

El contenido de manganeso móvil en los suelos extraídos mediante una solución tampón de acetato-amonio con un pH de 4,8 es aproximadamente 3-4 veces menor que en la extracción con 0,1 n de H2SO4 (según Peiwe-Rinkis). Por el contrario, el contenido de zinc en la extracción con acetato de amonio es de 2 a 4 veces mayor que en KCl 1 n. La extracción de cobre y cobalto en la solución tampón es, por término medio, de 6 a 8 veces menor (con una variación de 3 a 15 veces) que en 1 n HCl y 1 n HNO3.

La Universidad Agraria Estatal del Don ha elaborado una escala de disponibilidad de zinc para los suelos carbonatados de chernozem y castaño (tabla).

Tabla. Escala de disponibilidad de zinc en suelos carbonatados de chernozem y castaño (E.V. Agafonov, 2012)

Seguridad
Contenido de fósforo móvil en el suelo, mg/kg de suelo (según Machigin)
< 15
16-30
31-45
45-60
Contenido de zinc móvil en el suelo, mg/kg de suelo (en solución tampón de acetato de amonio, pH 4,8)
Bajo
< 0,15
0,16-0,25
0,26-0,35
0,36-0,45
Medio
0,16-0,25
0,26-0,35
0,36-0,45
0,46-0,60
Alta
0,26-0,35
0,36-0,45
0,46-0,60
0,61-0,75

Para los suelos carbonatados de Uzbekistán (suelos sulfurosos), se han desarrollado «valores marginales» para el suministro normal de formas móviles de oligoelementos al algodón en un extracto de acetato de sodio con pH 3,5.

Tabla. Límites del suministro normal de formas móviles de oligoelementos al algodón para los suelos carbonatados de Uzbekistán (suelos sulfurosos) (extracto de acetato de sodio con pH 3,5)

mg/kg de suelo
Manganeso
80-100
Cobre
0,4-0,8
Zinc
1,5-2,5
Cobalto
0,15-0,25
Boro (soluble en agua)
0,8-1,2
Molibdeno (soluble en oxalato)
0,25-0,35

Clasificación de los microfertilizantes

Los microfertilizantes se suelen clasificar según el micronutriente principal:

  • abonos de boro;
  • abonos de cobre;
  • abonos de manganeso;
  • abonos de molibdeno;
  • abonos de zinc;
  • abonos de cobalto;
  • abonos que contienen selenio;
  • abonos de litio.

Aplicación de microfertilizantes en la agricultura

Los resultados de la investigación sobre los tipos y formas de microfertilizantes muestran la conveniencia de la producción y aplicación de fertilizantes enriquecidos con microelementos, incluidos los complejos. Las pruebas de los lotes experimentales y piloto de los principales fertilizantes enriquecidos con microelementos han demostrado, por ejemplo, que a expensas del boro en la nitroamphoska aplicada a los suelos chernozem y sod-podzolicos lixiviados se pueden obtener aumentos adicionales de rendimiento: 3-4 t/ha de raíces de remolacha azucarera, 0,23-0,29 t/ha de semillas de col, 0,21-0,37 t/ha de semillas de guisantes.

La introducción de superfosfato enriquecido con molibdeno en suelos podológicos proporciona 0,5-0,6 t/ha adicionales de heno de leguminosas. En condiciones de fuerte carencia de cobre, por ejemplo, en suelos drenados de turbera de tipo bajo, en el fondo de los fertilizantes básicos las espiguillas casi no producen grano, mientras que el cloruro potásico enriquecido con cobre permite recibir 2,5-3,0 t/ha de grano de cebada, aumentar en un 15-18% el rendimiento de hierba y en un 20% el rendimiento de hortalizas.

Según las previsiones, la demanda de micronutrientes en la agricultura debería cubrirse en un 60-70% mediante abonos principales enriquecidos con micronutrientes y en un 30-40% mediante sales técnicas utilizadas para el tratamiento foliar y el tratamiento de semillas antes de la siembra.

Algunos residuos industriales, como las escorias metalúrgicas, las escorias de pirita, los lodos de depuradora, etc., pueden utilizarse como fuente de oligoelementos. Los fertilizantes de este tipo no siempre contienen nutrientes en una forma accesible para las plantas y a menudo contienen impurezas tóxicas.

Los microfertilizantes a base de lignina «MiBAS» desarrollados a partir de los residuos de la industria de la pulpa y el papel, la imprenta, la electrónica, la construcción de maquinaria y otras industrias pueden ser prometedores. Las tecnologías desarrolladas para el reciclaje de estos residuos permiten extraer microelementos en forma pura y obtener de ellos fertilizantes seguros para el medio ambiente. Al mismo tiempo, se reciclan los residuos que contienen lignina procedentes de la producción de pasta y papel y los residuos que contienen metales.

La característica distintiva de los nuevos fertilizantes es la base de lignina, que crea una película de polímero en la superficie de, por ejemplo, las semillas, y se adhiere de forma fiable a esta superficie. La composición de los microfertilizantes «MiBAS» incluye componentes que contienen cobre, zinc y cobalto. Los fertilizantes «MiBAS» son tecnológicamente avanzados en su uso, no son polvorientos y son compatibles con los productos fitosanitarios. La eficacia de estos microfertilizantes se ha establecido mediante experimentos de campo y de producción.

Los microfertilizantes a base de lignina están disponibles en forma granular para una acción prolongada para la aplicación principal y en concentrado líquido para el tratamiento de semillas antes de la siembra. El contenido de oligoelementos en el granulado es del 10±5%, mientras que en el concentrado, que se diluye 3 veces antes del tratamiento, es del 1,3±0,3%. El consumo de fertilizante granular es de 50-150 kg/ha, el concentrado líquido en forma diluida — 10-20 kg/t de semilla.

Cuándo y cómo aplicar los microfertilizantes

Es mejor aplicar microfertilizantes al suelo como parte de los fertilizantes minerales básicos. Es prometedor introducir microelementos como parte de los fertilizantes de acción lenta, así como aplicarlos con el agua de riego.

A partir de la información sobre el contenido de oligoelementos en el suelo y las plantas, se determinan las dosis de oligoelementos necesarias para su aplicación. Las dosis de microfertilizantes varían en función de las condiciones edafológicas y climáticas, y de las características biológicas de los cultivos. Las dosis aproximadas para los distintos cultivos se indican en el cuadro siguiente.

Tabla. Dosis y aplicaciones de microfertilizantes para diferentes cultivos (CINAO, 1987)

Microelemento
Aplicación al suelo, kg de sustancia activa por 1 ha
Pre-tratamiento de las semillas, g por 1 t
Aplicación a la raíz, g de ingrediente activo por 1 ha
antes de la siembra
en filas
Cereales
B
-
0,2
30-40
20-30
Cu
0,5-1,0
0,2
170-180
20-30
Mn
1,5-3,0
1,5
80-100
15-25
Zn
1,2-3,0
-
100-150
20-25
Mo
0,6
0,2
50-60
100-150
Co
-
-
40-50
-
Leguminosas
B
0,3-0,5
-
20-40
15-20
Cu
-
-
120-160
20-25
Mn
1,5-3,0
-
100-120
-
Zn
2,5
0,5
80-100
17-22
Mo
0,15-0,30
-
40-50
8-11
Co
0,5
0,5
150-160
25-30
Maíz
B
-
0,2
20-40
5-10
Cu
3,0
0,5
120-140
20-30
Mn
2,0-4,0
1,5
50-60
-
Zn
1,0-3,0
1,5
150-200
17-22
Mo
-
-
70-80
10-15
Co
0,6
0,2
170-180
20-40
Remolacha y raíces forrajeras
B
0,5-0,8
0,15
120-160
25-35
Cu
0,8-1,5
0,3
80-120
70
Mn
2,0-5,0
0,5
90-100
20-25
Zn
1,2-3,0
0,5
140-150
55-65
Mo
0,15-0,30
0,1
100-120
17-22
Co
0,5
0,15
100-150
100-200
Vegetales y patatas
B
0,4-0,8
-
100-150
-
Cu
0,8-1,5
-
-
20-25*
Mn
2,0-5,0
-
100-150
-
Zn
0,7-1,2
-
-
-
Mo
0,15-0,30*
-
-
10-15*
Co
-
-
80-100
150; 25-30*

* Para las patatas

Tabla. Dosis y métodos de aplicación de diversos microfertilizantes para los principales cultivos[ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov y otros; ed. por V.G. Mineev. - Moscú: Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. - 854 p.[/ref]

Microfertilizantes
Culturas
Dosis
Instrucciones de uso
Superfosfato de boro (В - 0,2%, Р2O5 - 20%)
remolacha azucarera, raíces forrajeras, legumbres de grano, trigo sarraceno, lino
200-300 kg/ha
en el suelo
100-1500 kg/ha
en filas
Abono de bormagnesio (В - 22%, MgO - 14%)
20 kg/ha
en el suelo
Ácido bórico (В - 17%)
siembra de hierbas perennes y cultivos hortícolas para la producción de semillas
500 g/ha
alimentación foliar
plantaciones de frutas y bayas
400-800 g/ha en 400-800 litros de agua
alimentación foliar
Superfosfato sin molibdeno (Мо - 0,1%, Р,О5 - 20%)
leguminosas
50 kg/ha
en filas
Molibdato de amonio (Мо - 52%)
guisantes, veza, soja y otras semillas gruesas
250-500 g/t de semilla en 20 litros de agua
pulverización de semillas
trébol, alfalfa
5-8 kg/t de semilla en 30-50 litros de agua
pulverización de semillas
guisantes, judías forrajeras, veza, trébol, alfalfa
200 g/ha
alimentación foliar
plantaciones de frutas, bayas y vid
100-200 g/ha
alimentación foliar
Cobre sulfúrico (Cu - 25,4%)
trigo, cebada, cáñamo, remolacha azucarera, judías forrajeras, guisantes
500-1000 g/t de semilla
recubrimiento de semillas
200-300 g/ha
alimentación foliar
plantaciones de frutas, bayas y vid
300-600 g/ha
alimentación foliar
Superfosfato marganizado (Мn - 1-2%, P2O5 - 20%)
remolacha azucarera, cereales, maíz, hortalizas, semillas oleaginosas
200-300 kg/ha
en el suelo
50-100 kg/ha
en filas
Сернокислый марганец (Мn - 22,8%)
trigo, maíz, guisantes
0,5 kg + 3 kg de talco por 1 t de semilla
recubrimiento de semillas
remolacha azucarera
1 kg + 4 kg de talco por 1 t de semilla
recubrimiento de semillas
Сернокислый марганец (Мn - 22,8%)
trigo, maíz, guisantes, remolacha azucarera y otros cultivos
200 g/ha
alimentación foliar
plantaciones de frutas, bayas y vid
60-100 g/ha
alimentación foliar
Sulfato de zinc (Zn - 22%)
cereales, guisantes, maíz, remolacha azucarera, girasoles
100 g/ha
alimentación foliar
plantaciones de frutas, bayas y vid
1-2 kg/ha
alimentación foliar
PMU-7 (óxido de zinc 19,6%, silicato de zinc 17,4% y otros oligoelementos)
maíz
4 kg por 1 t de semilla
recubrimiento de semillas

Para las condiciones de la región del Cáucaso Norte se han elaborado recomendaciones sobre las tasas de aplicación de microfertilizantes para los cultivos de campo en función del método de aplicación y del contenido de microelementos en el suelo (Podkolzin, Demkin, Burlay, 2002).

Tabla. Dosis y métodos de microfertilizantes para cultivos de campo en función del contenido de microelementos en el suelo[ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov et al. - Moscú: Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. - 854 p.[/ref]

Cultivo
Contenido en el suelo, mg/kg
Dosis y métodos de aplicación, kg/ha de sustancia activa
antes de la siembra
en filas
alimentación foliar
preparación del lecho de siembra
Manganeso
Trigo
< 10
3,0
1,5
0,05
0,03
10-20
2,5
1,0
0,04
0,03
> 20
-
-
-
-
Cebada
< 10
3,0
1,5
0,05
0,03
10-20
2,5
10
0,04
0,03
> 20
-
-
-
-
Maíz
< 10
3,0
1,5
0,05
0,008
10-20
2,5
1
0,04
0,008
> 20
-
-
-
-
Remolacha azucarera
< 10
3,0
1,5
0,05
0,005
10-20
2,5
1
0,04
0,005
> 20
-
-
-
-
Girasol
< 10
3,0
1,5
0,05
0,001
10-20
2,5
1
0,04
0,001
> 20
-
-
-
-
Lucerna
< 10
3,0
1,5
0,05
-
10-20
2,5
1,0
0,04
-
> 20
-
-
-
-
Zinc
Trigo
< 2
3,0
0,02
0,02
2,1 -5,0
2,5
-
0,01
0,02
> 5,0
-
-
-
Cebada
< 2
3,0
-
0,02
0,02
2,1-5,0
2,5
-
0,01
0,02
> 5,0
-
-
-
-
Maíz
< 2
3
-
0,04
0,003
2,1 -5,0
2,5
-
0,03
0,003
> 5,0
-
-
-
-
Remolacha azucarera
< 2
3,0
0,04
0,003
2 1-50
2,5
0,03
0,003
> 5,0
-
-
Girasol
< 2
3,0
-
-
-
2,1-5,0
2,5
-
-
-
> 5,0
-
-
-
-
Lucerna
< 2
3
-
-
0,001
2,1-5,0
2,5
-
-
0,001
> 5,0
-
-
-
-
Bor
Guisantes
< 0,33
0,5
0,15
0,12
0,012
0,34-0,7
0,4
0,1
0,10
0,012
> 0,7
-
-
-
-
Girasol
< 0,33
0,5
0,15
0,12
0,001
0,34-0,7
0,3
0,10
0,10
0,001
> 0,7
-
-
-
-
Remolacha
< 0,33
0,5
0,15
0,12
-
0,34-0,7
0,3
0,10
0,08
-
> 0,7
-
-
-
-
Molibdeno
Guisantes
< 0,10
-
0,05
0,10
0,037
0,11-0,22
-
0,04
0,05
0,037
> 0,22
-
-
-
-
Lucerna
< 0,10
-
-
0,10
0,10
0,11-0,22
-
-
0,05
0,10
> 0,22
-
-
-
-
Remolacha
< 0,10
-
-
-
-
0,11-0,22
-
-
-
-
> 0,22
-
-
-
-
Cobre
Trigo
< 0,20
1,00
-
0,075
0,062
0,21-0,50
0,80
-
0,05
0,062
> 0,51
-
-
-
-
Cebada
< 0,20
1,00
-
0,075
0,062
0,21-0,50
0,80
-
0,05
0,062
> 0,51
-
-
-
-
Remolacha
< 0,20
1,00
-
0,075
0,004
0,21-0,50
0,80
-
0,05
0,004
> 0,51
-
-
-
-
Cobalto
Remolacha
< 0,15
-
-
0,15
-
0,16-0,30
-
-
0,10
-
> 0,30
-
-
-
-
Cebada
< 0,15
-
-
0,15
-
0,16-0,30
-
-
0,10
-
> 0,30
-
-
-
-
Lucerna
< 0,15
-
-
0,20
-
0,16-0,30
-
-
0,10
-
> 0,30
-
-
-
-

En las zonas protegidas, los micronutrientes (boro, molibdeno, cobre, manganeso, zinc, cobalto) son importantes. Métodos de aplicación: aplicación al suelo antes de la siembra, tratamiento de semillas antes de la siembra y alimentación foliar. Para 100 kg de semillas se utilizan 2-3 litros de solución. Riego de los brotes a razón de 10 litros por cuadro. Remoje las semillas durante un máximo de 24 horas en una proporción de 1:2. Aplicar 300 litros de abono foliar por hectárea.

Tabla. Dosis de microfertilizantes para cultivos hortícolas en suelo protegido[ref]Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov et al. - Moscú: Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. - 854 p.[/ref]

Abono
Fertilizante aplicado en el suelo, kg/ha
Remojar las semillas
Aderezo superior
Regar los plantones
número total
por elemento
concentración de la solución, %
Boro-magnesio
43
1
-
-
-
Ácido bórico
6
1 (один раз в 3-5 лет)
0,02-0,04
0,02-0,05
0,005-0,03
Cobre sulfúrico
12
3
0,005-0,03
0,01-0,05
0,005-0,03
Manganeso sulfúrico
10-12
3
0,02-0,2
0,05-0,2
0,01
Molibdato de amonio
0,4-0,6
0,2-0,3
0,01-0,08
0,03-0,05
0,02
Sulfato de zinc
6-8
2
0,02-0,05
0,02
0,005
Sulfato de cobalto
0,9-1,4
0,3-0,5
-
0,02
-

Las dosis de microfertilizantes son considerablemente menores que las de macrofertilizantes y los requisitos de uniformidad son mayores. Por lo tanto, es más racional utilizar fertilizantes básicos enriquecidos con micronutrientes. Por ejemplo, para el trigo sarraceno, la remolacha azucarera, las hortalizas, los guisantes, el maíz, el algodón, las plántulas de trébol y la alfalfa, se aplica superfosfato de boro 300-350 kg/ha. Para el lino, las fresas y el pepino, las dosis de superfosfato de boro se reducen en un factor de 2. Los fertilizantes de bormagnesio se aplican mejor en hileras — 30-55 kg/ha o dispersos — 100 kg/ha junto con otros fertilizantes minerales.

El superfosfato de molibdeno se aplica en hileras con trébol, alfalfa, guisantes y otros cultivos de leguminosas a una dosis de 50 kg/ha.

Los fertilizantes de cobre se utilizan en forma de gránulos de pirita (0,2-0,3 Cu), que se aplican en dosis de 500-600 kg/ha bajo labranza de otoño una vez cada 4-5 años.

Eficacia de los microfertilizantes

El uso efectivo requiere:

  1. Conocimiento de las necesidades de micronutrientes de los cultivos, su contenido en el suelo en forma accesible para las plantas. La optimización nutricional debe realizarse de forma equilibrada en términos de macro y micronutrientes.
  2. Mejorar la gama de microfertilizantes.
  3. Reforzar el control agroquímico y sanitario sobre el uso de residuos industriales como abono.
  4. Estudio de la influencia en la formación de la calidad de la producción en caso de nutrición equilibrada de las plantas por macro y microelementos, papel de los microelementos en la formación de indicadores de calidad separados.
  5. Estudio de la transformación, reutilización, optimización equilibrada del metabolismo de los compuestos orgánicos en las plantas que caracterizan la calidad de la producción y el papel de los microelementos en estos procesos.

En la actualidad, la producción de microfertilizantes se desarrolla en dos direcciones: producción de microfertilizantes unilaterales en forma de sales individuales, quelatos y fritas; producción de macrofertilizantes complejos y unilaterales enriquecidos con microelementos.

Los microfertilizantes de una sola cara se utilizan para los cultivos con una deficiencia grave de algún micronutriente. La desventaja del uso de microfertilizantes unilaterales es la dificultad de aplicarlos en pequeñas dosis, especialmente en el suelo, cuando es difícil lograr una distribución uniforme sobre la superficie. Los microfertilizantes unidireccionales se utilizan en forma de quelatos y fritas, lo que es especialmente importante para la aplicación de boro, porque así se elimina el impacto de las concentraciones localmente altas de boro en los cultivos sensibles.

Los macrofertilizantes enriquecidos reducen los costes de aplicación, tienen un menor riesgo de efectos tóxicos cuando se aplican dosis excesivas de fertilizantes y reducen la contaminación ambiental.

Para la fertilización foliar, se utilizan principalmente sales individuales, por ejemplo, sulfatos de manganeso, zinc y hierro.

El uso de micronutrientes en combinación con macronutrientes en fertilizantes compuestos o mezclas de nutrientes debe ser limitado, y debe utilizarse en condiciones de carencia absoluta de nutrientes en el cultivo de plantas en suelos arenosos y limosos poco fértiles, en condiciones hidropónicas o en suelo protegido, en horticultura y floricultura ornamental.

Tareas de agroquímica de los microfertilizantes

En el campo de la agroquímica de los microfertilizantes, las tareas prioritarias para el uso práctico en la agricultura, asegurando una alta eficiencia agroquímica y económica, incluyen:

  1. Desarrollo de métodos para predecir la eficacia de los microfertilizantes sobre la base del análisis agroquímico de los suelos para el contenido de formas disponibles de microelementos y el diagnóstico de las plantas;
  2. Estudiar el efecto de las formas de microfertilizantes sobre el valor y la calidad de los rendimientos de los cultivos en una red de experimentos de campo geográficos, realizados según métodos y programas unificados en el fondo de dosis crecientes de fertilizantes minerales básicos;
  3. Estudios del balance de macro y microelementos en experimentos de campo a largo plazo con fertilizantes en la rotación de cultivos en diferentes zonas edafoclimáticas, incluyendo los sistemas de fertilización;
  4. Estudiar la interacción de macro y microelementos en los procesos de nutrición y metabolismo, el impacto de los microfertilizantes en el uso y la absorción de los principales elementos de nutrición del suelo y los fertilizantes.

Las investigaciones sobre el desarrollo de métodos de previsión de la eficacia incluyen la definición de los valores límite del mantenimiento de los microelementos en los suelos y las plantas, el desarrollo de métodos perfectos de definición de las formas accesibles en los suelos, el establecimiento de gradaciones científicamente probadas de la seguridad de los suelos por los microelementos para zonas edafoclimáticas concretas, teniendo en cuenta las características de los cultivos, el tipo y la estructura granulométrica de los suelos, el nivel de aplicación de los fertilizantes orgánicos y minerales y los métodos de regulación del modo de agua.

Es importante desarrollar métodos de uso racional de los residuos industriales que contienen microelementos y buscar materias primas adecuadas para la producción de microfertilizantes.

El estudio del equilibrio de macro y microelementos en experimentos de campo a largo plazo con rotaciones de cultivos debería ir acompañado de investigaciones sobre la influencia de la aplicación de altas dosis de fertilizantes orgánicos y minerales, métodos de mejora química y medios químicos de protección de las plantas en el contenido y la disponibilidad de microelementos del suelo y de los fertilizantes para las plantas.

Es prometedor el estudio de la importancia agroquímica de los microelementos: yodo, litio, aluminio, vanadio, titanio, selenio, rubidio, bromo y flúor, así como la determinación del impacto negativo del cobre, flúor, arsénico, cromo, plomo, cadmio y níquel debido a la contaminación tecnogénica del medio ambiente.

También es necesario estudiar la deficiencia latente de microelementos sin manifestación externa de signos, que conduce a una disminución del rendimiento y de la calidad del producto.

En la etapa actual de desarrollo se ha hecho posible tener en cuenta muchos factores que determinan las normas de aplicación de macro y microfertilizantes con la ayuda de la tecnología informática.

Literatura

Agroquímica. Libro de texto / V.G. Mineev, V.G. Sychev, G.P. Gamzikov et al. — Moscú: Instituto Panruso de Investigación Agroquímica que lleva el nombre de D.N. Pryanishnikov, 2017. — 854 с.

Yagodin B.A., Zhukov U.P., Kobzarenko V.I. Agrochemistry / Editado por B.A. Yagodin. — Moscú: Kolos, 2002. — 584 p.: ill.