Fertilidad de Suelos - Micronutriente ( Fierro) Informe - Word

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INTRODUCCIÓN:

El hierro se considera un micro elemento esencial para el desarrollo fisiológico de las plantas. El fierro en el suelo puede encontrarse en forma ferrosa (asimilada fácilmente por la planta) o en forma férrica (poco soluble).  En las plantas resulta un elemento esencial debido a que interviene en la formación del pigmento clorofílico. Se asimila en forma ferrosa (Fe2+) y en forma orgánica.  El contenido de este elemento en los tejidos vegetales varía entre 20 y 250 miligramos por Kg de materia seca.  El hierro se encuentra fuertemente involucrado en los procesos respiratorios de la planta y contribuye a la formación de las proteínas.

CONCEPTO:

El hierro es un micronutriente sumamente útil en las plantas ya que cumple diversas funciones asociadas al crecimiento y estabilidad de la misma.
Aunque este es un elemento bastante común en los suelos, la disponibilidad para la planta es muy baja lo que requiere agregar fertilizantes que ayuden a que este elemento cumpla su función en el ciclo vital de la planta
El hierro tiene como función principal activar las enzimas a fin de formar la protoclorófila. Si el hierro no está presente predominan el caroteno y la xantofila lo que hace que hace que las hojas de las plantas presenten un color amarillento también conocido como clorosis foliar.

1. NUTRICION DEL FIERRO EN LA PLANTA:

La nutrición de hierro en plantas consiste en el requerimiento fisiológico de hierro por parte de las plantas, si bien es necesario para otros seres vivos. El hierro es uno de los elementos más abundantes del planeta. Es necesario para todo ser vivo, pero en cantidades pequeñas; en cantidades elevadas es tóxico, por lo que todos los organismos controlan muy de cerca la cantidad de hierro que adquieren. Por esta razón, se trata de un micronutriente. El hierro tiene varios estados de oxidación (o valencia química) lo cual lo hace muy versátil para distintas reacciones químicas necesarias para mantener los organismos funcionando correctamente.

El hierro es muy importante para la nutrición humana. Es lo que le da el color rojo a la sangre. Cuando los humanos no consumimos cantidades adecuadas de hierro nos da una enfermedad llamada anemia, la cual es una de las enfermedades más prevalentes en el mundo.

2. ADQUISICIONDEL HIERRO POR LAS PLANTAS.

Las plantas necesitan hierro para sobrevivir. Éste es muy común en el suelo pero muy difícil de adquirir por ellas, pues se encuentra comúnmente como material insoluble (forma química Fe(III). Por lo tanto, las plantas han desarrollado dos estrategias distintas para obtener hierro del suelo

2.1. Estrategia I

Las plantas dicotiledóneas y las monocotiledóneas que no son crasas utilizan la llamada estrategia I para la adquisición de hierro del suelo. Las plantas utilizan o activan tres distintos genespara obtener hierro del suelo. Cada uno de ellos tiene una función distinta y específica:

a) Acidificación del pH de la rizósfera. 

Apenas las plantas detectan que se hallan bajo deficiencia de hierro, activan una "bomba de protones" o, mejor dicho, un gen cuya función es la de inyectar/transportar protones desde dentro de la raíz hacia el suelo que rodea la raíz. Este gen aún no ha sido identificado.

Al incrementarse el número de protones en el suelo, éste se acidifica ligeramente. Esta acidez provoca que una pequeña parte del hierro, que se encuentra en la forma insoluble férrica, pase a ser soluble en el agua, como forma ferrosa y líquidos orgánicos cercanos a la raíz.

b) Reducción del hierro de férrico a ferroso.

Una vez que esta ínfima cantidad de hierro ha pasado a ser soluble, se moviliza y entra en contacto con la superficie o epidermis de la raíz. Ahí se expresa otro gen, llamado FRO2 en el organismo modelo Arabidopsis thaliana, que se encarga de reducir el estado oxidativo de férrico a ferroso. Este cambio es de mucha importancia para la planta, ya que ésta gasta una gran cantidad de energía para llevarlo a cabo.

C) Absorción del hierro por la raíz de la planta.

Una vez que el hierro está en estado ferroso, la planta puede absorberlo, pues fácilmente entra en contacto con un transportador especializado en absorber hierro y zinc que se encuentra en laepidermis de la raíz. Este transportador está codificado por el gen IRT1 en Arabidopsis thaliana.

2.2. Estrategia II

Las plantas crasas, que son plantas monocotiledóneas, adquieren hierro del suelo de una forma distinta, llamada Estrategia II. Las raíces de las plantas que utilizan la Estrategia II emiten alsuelo unos compuestos especiales llamados fitoquelatos. Estos compuestos se adhieren o pegan al hierro férrico y este complejo fitoquelato-Fe(III) es soluble, gracias a las características únicas de estos agentes queladores. Una vez que el compuesto ha sido formado, es soluble y móvil en el suelo. Este compuesto es introducido a la planta a través de un canal especial formado por un gen llamado yellow stripe en maíz. La Estrategia II es similar a la utilizada por ciertas bacterias para adquirir hierro del medio ambiente.

3. IMPORTANCIA DEL HIERRO.

El hierro es un ingrediente clave de la realización de las funciones importantes de la planta.
  • La principal de ellas es la producción de enzimas y clorofila, que crea el color verde de las hojas y hace posible la fotosíntesis. 
  • Sin el hierro, la producción de clorofila disminuye, lo que afecta a la capacidad de la planta para producir alimento. Además, la deficiencia de hierro causará una disminución en la fijación de nitrógeno, que es perjudicial para la producción de alimentos. 
  • El desarrollo general y el metabolismo también se ven gravemente afectados, lo que lleva a una planta que no funcione tan bien como debería, lo cual, si no se trata, puede causar la muerte de la planta.

4. ABSORCIÓN DEL FIERRO EN LA PLANTA:

El hierro puede ser absorbido por un proceso activo como Fe+2 o de quelatos de hierro, que son moléculas orgánicas que contienen hierro "secuestrado" dentro de la molécula. La absorción del hierro es altamente dependiente de la forma del hierro y la absorción adecuada depende de la capacidad de la raíz para reducir el Fe+3 a Fe+2 para la captación.

Los quelatos de hierro son solubles y ayudan a mantener Fe en la solución para la absorción. La absorción desde la molécula de quelato es baja y generalmente el Fe se retira del quelato antes de la absorción.

El hierro no es móvil en las plantas y los síntomas aparecen en las primeras hojas nuevas. Los síntomas consisten en clorosis que puede progresar a una decoloración casi total y la necrosis de las hojas afectadas. Las hojas normales contienen de 80 ppm a 120 ppm de Fe en base a peso seco.

Las condiciones que conducen a la deficiencia de Fe son las concentraciones inadecuadas de Fe en la solución nutritiva, los sustratos fríos, o la alcalinidad en el sustrato (pH superior a 7.0).

Esta deficiencia de Fe se corrige mediante la adición de Fe a la solución fertilizante o por aplicaciones foliares de Fe. Por lo general, una o dos aplicaciones de una solución de 25 ppm de Fe (quelato de hierro) puede corregir temporalmente la deficiencia de Fe.


Rol   del fierro en la planta.

  • El fierro aunque no forma parte de la clorofila es esencial para la formación de dicha sustancia jugando un rol similar al del mg en la estructura de la  porfirina precursor de la clorofila, por lo tanto tiene gran importancia en la fotosíntesis.
  • Participa en la respiración a raves de enzimas que la regulan en algunos de los cuales es componente específico  de los mismos.
  • Es catalizador  en el transporte de oxígeno en las células durante el proceso del óxido- reducción.
  • Tiene funciones especiales: en la activación de varios sistemas meristematicos.

Síntomas de deficiencia.
  • El síntoma más importante de la deficiencia de hierro va a ser un cambio visual en la planta. La clorosis de las hojas es un amarillamiento de las hojas. El color amarillento asociado con la deficiencia de hierro por lo general comienza en las puntas y progresa hacia el interior, dejando vetas verdes. Este patrón de cambio es clave en la determinación de que el hierro es deficiente, ya que esta es única para ese mineral. Otra escasez produce cambios de color que afectan a las hojas y las venas, y la decoloración se produce de manera más uniforme y casi toda a la vez. La clorosis atacará a un nuevo crecimiento en primer lugar, y si no se trata se trasladará a las hojas viejas.
  • El principal síntoma de la falta de hierro en la planta es la pérdida del color verde de las hojas, denominado clorosis férrica. 
  • Existen diferentes condiciones que provocan una deficiencia de hierro como puede ser la existencia de un pH elevado en el suelo, o que el suelo sea excesivamente calizo o excesivamente rico en fósforo. 

  • En la planta el hierro es necesario para la clorofila, fotosíntesis, respiración, etc. La falta de este elemento provoca desequilibrios muy graves en la planta, llegando en casos graves a la pérdida del cultivo.
  • En Las Leguminosas aparece un amarilla miento intervenal de las hojas superiores Eventualmente se tornan todas uniformemente amarillas.
  • Las hojas como un color verde pálido (clorosis) mientras que las venas permanecen verdes, desarrollando un agudo contraste.
  • Debido a que el Fe no se transloca dentro de la planta, los síntomas de deficiencia aparecen primero en las hojas jóvenes en la parte superior de la planta.
  • Una deficiencia severa puede dar a toda la planta un color amarillento o blanquecino. La deficiencia de Fe puede ser causada por un desbalance con metales como el Mo, Cu o Mn.
  • Otros factores que pueden promover una deficiencia de Fe incluyen: Exceso de P en el suelo Combinación de un alto pH, dosis altas de cal, suelo húmedo y frío, y altos niveles de bicarbonato, diferencias genéticas de las plantas, niveles bajos de materia orgánica en el suelo y las hojas jóvenes que pasan de un verde suave a un amarillo pálido debido a la reducción del contenido de clorofila.
  • Las hojas presentan una clorosis general siendo los espacios intervenales los más afectados. El crecimiento se retarda y las hojas llegan a ser lanceoladas y en forma de rosetas.

  • Las plantas cloróticas deficientes en Fe florecen anticipadamente y producen racimos pequeños y en casos severos no llegan a producirlos.


El Manejo de la deficiencia de hierro.

Cuando se identifica la deficiencia de hierro, se puede tratarla, en el corto plazo, mediante la aplicación de una pulverización foliar de fertilizantes de hierro, pero el mejor curso de acción sería la prevención. Por lo tanto, el agricultor debe identificar la causa verdadera de la deficiencia de hierro y tratarla, para prevenir el problema de ocurrir en el futuro. A menudo, la deficiencia de hierro no indica la falta de suministro de hierro, sino que también puede ser relacionada a varias condiciones que podrían afectar la disponibilidad del hierro. Por ejemplo: los niveles altos de carbonato en el suelo, la salinidad, la humedad del suelo, las temperaturas bajas, las concentraciones de otros elementos (por ejemplo, la competencia con otros micro elementos, fósforo, calcio), etc.
Evaluar y corregir estos factores puede ahorrar al agricultor una gran cantidad de dinero gastado en aplicaciones ineficaces e innecesarias del hierro.

CAUSAS

  • Normalmente las carencias aparecen a causa de un bloqueo del Hierro en el suelo debido al pH.
  • En los suelos calizos (es decir, que tienen mucha cal, pH alto) el Hierro está bastante insoluble, es decir como mineral (imagínate una piedrecita por así decirlo), no disuelto en agua, y por tanto, no absorbible por las raíces.
  • Por ello, en un suelo calizo, que casi siempre tendrá el pH mayor de 7,5, hay muchas posibilidades de que aparezca este problema.
  • Una Azalea, una Hortensia, un Naranjo, un Roble, etc. plantados en estos suelos alcalinos (pH mayor de 7.5) es probable que sufran la llamada clorosis férrica.
  • Otra causa, aparte de los suelos alcalinos, es regar con aguas calcáreas, particularmente en macetas. El riego con aguas duras, termina alcalinizando el substrato y bloqueando el Hierro y otros micronutrientes.
  • En frutales, a los 2-3 años de la plantación cuando la raíz llega a la capa caliza del subsuelo es cuando se muestran los síntomas.


EXCESOS DE FIERRO.

  • Salvo raras excepciones, los casos de toxicidad por Fe no suelen producirse, debido a la rapidez de conversión del hierro soluble en compuestos insolubles no disponibles para la planta.
  • Los casos en que se encuentra toxicidad de Fe son los arrozales sumergidos, donde el nivel de hierro ferroso es con frecuencia muy importante. Suelos con contenido de Fe total superior incluso al 5% no provocan efectos tóxicos en los cultivos que se desarrollan en ellos.
SINTOMAS DE TOXICIDAD DEL FIERROENLAPLANTA:

Los síntomas de la toxicidad por hierro en las plantas de tomate incluyen manchas en las hojas y que estas últimas se tornen amarillentas, un retraso en el crecimiento y una floración tardía. Estos síntomas generalmente aparecen en las partes más maduras de la planta.

Salvo raras excepciones, los casos de toxicidad por Fe no suelen producirse, debido a la rapidez de conversión del hierro soluble en compuestos insolubles no disponibles para la planta. Los casos en que se encuentra toxicidad de Fe son los arrozales sumergidos, donde el nivel de hierro ferroso es con frecuencia muy importante. Suelos con contenido de Fe total superior incluso al 5% no provocan efectos tóxicos en los cultivos que se desarrollan en ellos.

Tratar la toxicidad de fierro.

La toxicidad por hierro se puede tratar tornando más alcalino el pH del suelo. Además, debes agregar un fertilizante que contenga zinc y manganeso directamente sobre la tierra alrededor de la planta. Spectrum Analytic Inc. recomienda prevenir las condiciones extremadamente húmedas.

 FACTORES QUE AFECTAN LA DISPONIBILIDAD DE FE:

  • El Fe3+ es insoluble en un pH  neutral y en un pH alto, y por lo tanto no es disponible para las plantas en los suelos alcalinos y en los suelos calcáreos. Además, en estos tipos del suelo, el hierro se combina fácilmente con los fosfatos, los carbonatos, el calcio, el magnesio y con los iones de hidróxido.
  • Combinación de un alto pH, dosis altas de cal, suelo húmedo y frío, y altos niveles de bicarbonatoPor cada unidad de aumento en el pH, el Fe+3 en solución baja 1000 veces y el Fe+2 100 veces, alcanzando un mínimo entre pH 7.4 y 8.5.
  • Niveles bajos de materia orgánica en el suelo.
  • La deficiencia de Fe puede ser causada por un desbalance con metales como el Mo, Cu o Mn.


Solución

  • Prevenir. el pH o el contenido en caliza del suelo y si el pH es mayor de 7 o el nivel de caliza es alto, es mejor que no plantar ninguna de las especies de la siguiente lista, las llamadas acidófilas o calcífugas.
  • Utilizacion de quelatos  Cuando se produce esta carencia, la cura más eficaz es dar a la planta quelatos de Hierro, que es un fertilizante especialmente diseñado para estos casos. Los quelatos de hierro, o de otros Micronutrientes, se caracterizan por tener una estructura química que evita su insolubilización en el suelo, están como "protegidos" del bloqueo del pH alcalino.
  • Hay quelatos por vía radicular y por vía foliar. Los vía foliar, es decir, pulverizándolo sobre las hojas (abonos líquidos) van bien, las hojas se vuelven verdes en 24 horas o pocos días. Respeta la dosis indicada para no provocar quemaduras.
  • Los abonos foliares resultan muy interesantes para Micronutrientes (Hierro, Cobre, Manganeso, Zinc, Boro, Molibdeno) porque la planta necesita pequeñas cantidades, pero no tanto para Macronutrientes (Nitrógeno, Fósforo, Potasio, Magnesio, Calcio y Azufre) que sólo puede ser un complemento a las raíces.
  • Una tercera opción son las inyecciones de tronco, pero es un método más profesional. Las inyecciones, aunque normalmente efectiva, resulta caras y únicamente aplicable a árboles de cierta edad. Visitar esta web para saber más.
  • Acidificar el suelo o substrato También es muy conveniente acidificar el suelo para que se libere el Hierro del suelo que está insolubilizado y quede así disponible para las raíces. Se puede aportar todos los años o cada dos para conseguir esta acidificación:

Turba rubia (pH=3,5, por tanto es ácida)
Azufre en polvo
Yeso
Sulfato de Hierro

  • Acidificar el agua de riego Aparte del suelo o substrato en el caso de macetas, está el pH del agua de riego. Es decir, podemos tener las plantas plantadas en un sitio con un pH no alcalino pero estar regando con agua que sí tiene pH alcalino (aguas con mucha cal), con lo cual tenemos más o menos el mismo problema de antes. Se puede acidificar el agua con Ácido cítrico.


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