Importancia de los ácidos fúlvicos y húmicos en la absorción de nitrógeno

Importancia de los ácidos fúlvicos y húmicos en la absorción de nitrógeno

Home Articulos Importancia de los ácidos fúlvicos y húmicos en la absorción de nitrógeno

Por: Eduardo Morales Casas

¿Sabías que los ácidos fúlvicos y húmicos son altamente favorables en la producción comercial?

Llevamos a cabo un ensayo en la ciudad de Brownsville, TX, con el propósito de probar la eficiencia de los ácidos fúlvicos y los ácidos húmicos, donde los tratamientos fueron la comparación de una fertilización tradicional, comercial y la misma fertilización más la adición de Ácido Fúlvico y Ácido Húmico. El ensayo tuvo una duración de 105 días en los cuales se realizaron evaluaciones del cultivo en cuatro diferentes estadios de la planta, midiendo la absorción de NO3– y K+, observando el estado físico de las plantas. Los resultados dan cuenta que la utilización de ácidos fúlvicos y húmicos es muy favorable, sobre todo para la producción comercial.

El objetivo de este ensayo es analizar la importancia de la aplicación de ácidos fúlvicos y húmicos en la fertilización de avena; observar su desarrollo y la absorción de nitrógeno en diferentes estadios de la planta y su producción en materia seca y húmeda.

La importancia del nitrógeno y de los ácidos fúlvicos y húmicos, en la nutrición vegetal

El nitrógeno en las plantas

El nitrógeno es uno de los macronutrientes esenciales para el crecimiento y desarrollo de cualquier cultivo. El suelo dispone naturalmente de él en forma orgánica y mineral, siendo ésta última esencial para que pueda ser absorbido por las plantas. Sin embargo, las cantidades disponibles en el suelo no son suficientes para suplir las necesidades de las plantas cultivadas, por lo que deben aplicarse fertilizantes que aporten el nitrógeno faltante.

El nitrógeno forma parte de las proteínas, enzimas y clorofila, por lo tanto, es esencial tanto en los procesos de síntesis de proteínas como en la fotosíntesis. Además, entre sus funciones también están el aceleramiento de la división celular y la elongación de las raíces; por lo que es importante tomar en cuenta que una planta con carencia de nitrógeno no podrá completar los procesos metabólicos indispensables para su desarrollo.

Es relevante señalar que, además interviene en diversos procesos como la división celular y la producción de clorofila, sin la cual la fotosíntesis no es posible. El nitrógeno juega un papel importante en la producción de azúcares, almidón y lípidos, entre otras sustancias esenciales para la nutrición y los procesos básicos de las plantas.

El nitrógeno se mueve en el sistema radicular por flujo de masa. Las formas asimilables por las raíces de las plantas en el suelo son en forma de nitrato (NO3-) y amonio (NH4+). En la mayoría de los suelos, la acción de bacterias nitrificantes produce que los cultivos absorban mayormente nitrato; mientras que, en otras situaciones especiales del suelo, como condiciones anaeróbicas, las plantas absorben relativamente más amonio que nitrato.

La importancia de los ácidos fúlvicos y húmicos en la nutrición vegetal

Los ácidos fúlvicos y húmicos son complejas agrupaciones macromoleculares en que las unidades fundamentales son compuestos aromáticos de carácter fenólico procedentes de la descomposición de la materia orgánica presente en el suelo, así como compuestos nitrogenados, tanto cíclicos como alifáticos, sintetizados por microorganismos en el suelo.

La procedencia de las ácidos fúlvicos y húmicos deriva de distintas fuentes, principalmente de la descomposición de la turba y restos vegetales, siendo la Leonardita, la más importante de todas.

El humus se conforma esencialmente por dos ácidos: húmico y fúlvico, entre éstos, la principal diferencia es su comportamiento en soluciones ácidas, pues mientras los ácidos húmicos no son solubles en soluciones básicas y por ende se precipitan, los ácidos fúlvicos se mantienen solubles todo el tiempo.

Clasificación de los componentes de la materia orgánica del suelo, criterios físicos y químicos.

Fuente: Brady & Weil, 2002.

Los ácidos fúlvicos constituyen una serie de compuestos sólidos y semisólidos, amorfos de color amarillento y naturaleza coloidal, se pueden dispersar fácilmente en agua y no se precipitan por los ácidos.

El beneficio natural de los ácidos fúlvicos en las plantas, ya sea por aplicación directa al suelo o de manera foliar, es el incremento de resistencia ante agentes bióticos y abióticos, como son la resistencia a enfermedades y a condiciones de estrés como sequías, heladas y ataques de ciertas plagas, incremento que sólo se logra mediante aplicaciones continuas.

Además, en el sistema metabólico de las plantas, los ácidos fúlvicos proveen una mejor respiración, aumentan el metabolismo de proteínas y la actividad de múltiples enzimas, incrementando la permeabilidad de las membranas celulares, la división y su elongación celular; también son muy importantes en la participación de la síntesis de la clorofila.

En cuanto a los efectos directos en el suelo, los ácidos fúlvicos son necesarios para estabilizar el pH del suelo, asistir la nitrificación por bacterias fijadoras y contribuir al balance electroquímico, tanto del donante como del recibidor. Asimismo, tienen acción sobre la sílice en cuanto a su asimilación, lo que ayuda a la liberación de algunos minerales esenciales y poseen una acción de desintoxicación del suelo, principalmente de pesticidas y herbicidas.

Los principales beneficios obtenidos al aplicar ácidos fúlvicos son:

  • Estimular el crecimiento general de las plantas.
  • Perfeccionar la absorción y translocación de nutrientes y agroquímicos, tanto en aplicación foliar como al suelo o radicular.
  • Mejorar los suelos al promover la reproducción de microrganismos.
  • Actuar como bioestimulantes y catalizadores de procesos bioquímicos de las plantas y en la formación de ácidos nucleicos, por su alto contenido de aminoácidos.
  • Realizar acciones quelatantes y poner a disposición de la planta el nutriente de difícil absorción.
  • Estimular el desarrollo de microorganismos que degradan insecticidas y herbicidas que normalmente se fijan por mucho tiempo en el suelo.

La avena

La avena es una planta herbácea anual, perteneciente a la familia de las gramíneas, es autógama y el grado de alogamia rara vez excede el 0.5 %. La mayoría de las avenas cultivadas son hexaploides, siendo la Avena Sativa la más cultivada, seguida de Avena Bizantina, aunque también se cultiva con frecuencia la Avena Nuda, también conocida como avena de grano desnudo, al desprenderse las glumillas en la trilla.

Las características botánicas del grupo de avenas hexaploides, son principalmente la articulación de la primera y segunda flor de la espiguilla, el carácter desnudo o vestido del grano y la morfología de las aristas.

Raíces: posee un sistema radicular potente, con raíces más abundantes y profundas que las de los demás cereales.

Tallos: los tallos son gruesos y rectos, pero con poca resistencia al vuelco; tienen un buen valor forrajero. La longitud de los tallos puede variar de medio metro hasta metro y medio. Están formados por varios entrenudos que terminan en gruesos nudos.

Hojas: las hojas son planas y alargadas. En la unión del limbo y el tallo, tienen una lígula, pero no existen estipulas. La lígula tiene forma oval y color blanquecino, su borde libre es dentado. El limbo de la hoja es estrecho y largo, de color verde semi oscuro a oscuro; es áspero al tacto y en la base lleva numerosos pelos. Los nervios de la hoja son paralelos y bastante marcados.

Flores: la inflorescencia es en panícula. Es un racimo de espiguillas de dos o tres flores, situadas sobre largos pedúnculos. La dehiscencia de las anteras se produce al tiempo de abrirse las flores. Sin embargo, existe cierta proporción de flores que abren sus glumas y glumillas antes de la maduración de estambres y pistilos que, en consecuencia, producen degeneraciones de las variedades seleccionadas.

Fruto: el fruto es en cariópside, con las glumillas adheridas.

Materiales y métodos

En el campo experimental de Mycsa/Ferti-Organic, ubicado en la ciudad de Brownsville, TX, se realizó la siembra, utilizando un área de 350 ft2. La densidad de siembra fue de 1 lb, aproximadamente 14,660 semillas por cada 10 ft2, de la variedad OATS (común) orgánica de la empresa Johnny´s Selected Seeds.

Características de la semilla y especificaciones para siembra

  • Es de maduración temprana y buen pie con rendimientos muy altos.
  • Ideal para sembrar debajo de una leguminosa.
  • La avena es un abono verde de crecimiento rápido.
  • Orgánico certificado por USDA.
  • Promedio 14,660 semillas/lb.

Para cobertura de invierno, debe sembrarse a principios de septiembre en el norte y un poco más tarde hacia el sur; el rastrojo pesado evitará la erosión y la avena no volverá a crecer en primavera como el centeno de invierno. Para la producción de granos, las semillas se deben sembrar a principios de primavera para obtener una cosecha al término del verano. La siembra debe ser de 3-4 libras/1,000 ft2, o alrededor de 150 libras/acre.

Para fines de este ensayo, la fertilización se realizó a razón de 170-67-240 según recomendaciones del laboratorio TPSL situado en la ciudad de Edinburg, TX. Los fertilizantes utilizados fueron los siguientes: Sulfato de amonio, Triple 17, Osmocote de lenta liberación 14-14-14, MAP y STEM como fuente de microelementos, ácidos fúlvicos y ácidos húmicos.

El sistema de riego fue por goteo, con dosificador de fertilizantes Dosatron.

  • Tratamiento 1: fertilización tradicional.
  • Tratamiento 2: fertilización tradicional más ácidos fúlvicos y ácidos húmicos (50 g de cada uno en 4 aplicaciones).

Características del ácido fúlvico a utilizar

  • Es un concentrado derivado de residuos de plantas.
  • Este fertilizante multifuncional de alta eficiencia es ideal para ayudar a las plantas a absorber micronutrientes.
  • Es compatible con la mayoría de los fertilizantes líquidos, pesticidas, herbicidas y defoliantes.
  • Posee las mismas características y beneficios del ácido fúlvico 90 % con una concentración del  70 % (MYCSA).
  • Se recomienda realizar una prueba de compatibilidad antes de su aplicación.

Características del ácido húmico a utilizar

Las sustancias húmicas son los productos finales de la descomposición microbiana y la degradación química de la biota en los suelos. Son consideradas como las moléculas orgánicas naturales más abundantes en la tierra y los principales componentes de la materia orgánica del suelo, por lo que son adecuados bioestimulantes de las plantas.

El ácido húmico soluble es la sal de potasio del ácido húmico también conocida como humato de potasio. Tiene todas las características de los ácidos húmicos, con los beneficios adicionales de la solubilidad sin presentar precipitación o separación sólida después de las diluciones.

Tiene un mínimo de 70 % de materia de humato, incluyendo los ácidos fúlvicos que permanecen en la solución el tiempo que sea necesario. Las sustancias húmicas desempeñan un papel clave en muchas plantas que crecen en el suelo y la arena, debido a que controlan la disponibilidad de nutrientes, el intercambio de carbono y oxígeno entre el suelo y la atmósfera, así como la transformación y el transporte de productos químicos tóxicos; además de aumentar el crecimiento general de la raíz en las etapas tempranas del desarrollo de la planta. En algunos estudios que involucran el crecimiento de plantas de temporada completa en invernaderos y campos, se ha encontrado que los ácidos húmicos aumentan el rendimiento y la calidad del cultivo.

Para fines de este ensayo, se llevaron a cabo mediciones a los 60, 75, 90 y 105 días, determinando los siguientes parámetros:

  • Concentración de NO3– expresada en ppm.
  • Concentración de K+ expresada en ppm.
  • Concentración de Na+ expresada en ppm.
  • Concentración de Ca+ expresada en ppm.
  • Cantidad de avena por ft2 en verde.
  • Obtención de materia seca.

Los instrumentos utilizados para la medición fueron HORIBA Laqua Twin y medidor de grados brixx. La obtención de materia seca se realizó por método de deshidratación manual con horno de microondas.

Resultados

Después de observar una mayor absorción de NO3– en los cuatro diferentes estadios de la planta, pudimos obtener como resultado un incremento a los 60 días del 12.90 %, a los 75 días del 39.39 %, a los 90 días del 18.39 % y a los 105 días del 23.23 %, partes por millón (ppm).

Esto puede observarse en la siguiente gráfica:

Gráfica 1. Absorción.

Fuente: Elaboración propia (2022).

Se obtuvo la cantidad de producción de     1 ft2 en cada uno de los estados fisiológicos de la planta, el porcentaje de materia seca, la producción en verde por ft2 y la producción total por acre de materia seca, obteniendo los resultados mostrados en el siguiente cuadro:

Cuadro 1. Producción de avena en verde por ft2. Fuente: Elaboración propia (2022).

Gráfica 2. Producción de avena.

Fuente: Elaboración propia (2022).

Cuadro 2. Materia seca.

Fuente: Elaboración propia (2022).

Gráfica 3. Materia seca.

Fuente: Elaboración propia (2022).

Cuadro 3. Producción total de materia seca.

Fuente: Elaboración propia (2022).

Gráfica 4. Producción total.

Fuente: Elaboración propia (2022).

Conclusiones

Debido a que es claramente notable, podemos concluir en que la aplicación de ácidos fúlvicos y ácidos húmicos en la fertilización, propicia un incremento en la producción, observando plantas con mayor vigor.

En la parcela tratada con ácidos fúlvicos y ácidos húmicos, no existieron problemas de clorosis férrica, pero sí se encontró mayor resistencia a la roya de la avena y al acame. Logramos la correcta aplicación de ácidos fúlvicos y húmicos en la fertilización de avena, observando tanto su desarrollo como la absorción de nitrógeno en diferentes estadios de la planta y su producción en materia seca y húmeda, por lo que recomendamos replicar dicho ensayo de resultado sumamente favorable.

Referencias

Álvaro, G.J. (2019). Ácidos húmicos y fúlvicos. Fertibox Análisis Agrícolas. https://www.fertibox.net/single-post/acidos

Cerisola, C. (2015). La materia orgánica edáfica. Manejo y conservación de suelos. Argentina: Departamento de Ambiente y Recursos Naturales. UNLP.

Comisión Interamericana de Agricultura Orgánica (CIAO). (2022). Sitio oficial. https://www.ciaorganico.net/

García, M.E. y Bermúdez, G. (2014). Alimentos sustentables, de la Tierra a la Mesa. México: CONABIO/Calmil Comunicación.

Johnny´s Selected Seeds. (2022). Avena, semilla de cultivo de cobertura orgánica. Biblioteca del productor. https://www.johnnyseeds.com/farm-seed/grains/oats/oats-common-organic-cover-crop-seed-2509G.html

MYCSA. (2022). Sitio oficial. https://www.mycsainc.com/

Ramos, R. (2000). Aplicación de sustancias húmicas comerciales como productos de acción bioestimulantes. [Tesis doctoral]. Facultad de Ciencias, Universidad de Alicante, España.https://rua.ua.es/dspace/bitstream/10045/10018/1/Ramos-Ruiz-Roberto.pdf