Diagnostico y correccion de la deficiencia de Zinc en trigo

Diagnóstico y Corrección de laDeficiencia de Zinc en Trigo Dr. Armando Tasistro IPNI Director, México y América Central mca.ipni.net atasistro@ipni.net Dr. Iván Ortiz-Monasterio CIMMYT Científico Principal i.ortiz-monasterio@cgiar.org

Efecto de la aplicación de zinc (23 kg/ha) en elrendimiento de 20 variedades de trigo(Turquía) Temporal Riego Sin zinc Con zinc Eficiencia Sin zinc Con zinc Eficiencia (%) (%)1,223 kg/ha 2,329 kg/ha 0.53 2,930 kg/ha 3,986 kg/ha 0.74Journal of Agronomy & Crop Science, Jun 2007, Vol. 193 Issue 3, p198-206

Temario●Síntomas●Diagnóstico●Corrección

Síntomas● La mayor parte de los tipos de trigo muestran síntomas de deficiencia de zinc sólo cuando la deficiencia es aguda● La llamada “hambre oculta” por zinc, puede causar mermas de rendimiento de al menos 20%● Las variedades de trigo duro muestran rápidamente los síntomas visibles de deficiencia de zinc● Como el zinc se mueve algo en las plantas, los síntomas de deficiencia aparecen primero en las hojas que están en el medio de la planta.● A diferencia de otros nutrimentos, la deficiencia de zinc se manifiesta tanto en hojas viejas como nuevas.

Cakmak & Braun, 2001, p. 187Desarrollo de lesiones necróticas por deficienciade zinc en hojas de trigo

Rayas verde claro a blancas y necróticas, queaparecen a ambos lados de la nervadura central, sontípicas de deficiencias leves

Una regiónamarillentacon unárea detejidomuertoaparece enel mediode la hoja

Los manchones amarillos y cafés, se extienden gradualmente hacia afuera, lapunta y la base de la hoja.

Las nervaduras medias y los márgenes de las hojas tienden a quedarse verdes, pero enalgunos casos, los bordes de las hojas aparecen con tonalidades rojas o cafés.

● Planta de trigo deficiente en zinc, con síntomas en la primera hoja.● En la parte superior de la superficie foliar, aparecen áreas muertas que se van extendiendo y forman manchones de color café y frágiles.● Esta necrosis es frecuentemente más observable en hojas de edad intermedia, las que terminan por marchitarse, doblarse y caer

● Los síntomas aparecen primero en las hojas jóvenes, porque el zinc es poco móvil cuando es deficiente. A medida que la necrosis avanza, las hojas a menudo colapsan en el medio de la lámina.

Trigos duros Trigos harineros Trigo duro Trigo harineroCrecimiento de variedades de trigo duro y harinero en solución nutritiva(arriba) o suelo calcáreo deficiente en zinc (abajo) sin aporte de zincCakmak & Braun, 2001, p. 187

Diagnóstico●Análisis de suelos●Análisis de plantas

Análisis de zinc en el suelo

Variabilidad espacial

área con características similares M M M M M M M M M M M M M±25 submuestras M M M M M M M M Mde 0 a 15 cm de M M M M M M M M Mprofundidad M M M M M M M M M Mpor cada 5 ha M M M M M M M M M M M área con características similares Contaminantes: • acero galvanizado • bronce • caucho

mezclarmezclar cuartear embolsar (± 250 g) e identificar la muestra

Análisis de zinc en el suelo● DTPA (diethylenetriamine pentaacetic acid) Lindsay y Norvell, 1978 DTPA reacciona con el zinc en solución La actividad del zinc en la zinc en el solución disminuye, lo que suelo zinc en promueve una mayor solución solubilización DTPA

Clase mg Zn/kg suelo ● Valores pueden variar Deficiente Menos de 0.5 Suelos  pH Marginal 0.5 a 1.0  materia orgánica Adecuado Más de 1.0  texturaNOM-021-RECNAT-2000 Cultivos y variedades Manejo

Análisis de zinc en las plantas

Adecuado: definido Excesivo: puede no mostrar experimentalmente o síntomas de toxicidad Deficiente: síntomas Marginal: no hay derivado de de deficiencia visibles síntomas visibles observaciones de campo Tóxico: síntomas visibles altoCrecimiento o producción relativos (% del máximo) definido experimentalmente Valor crítico para toxicidad definido experimentalmente Valor crítico concentración del nutrimento en la parte de la planta * Reducción específica en crecimiento o rendimiento (comúnmente 5%, 10% o 20%)

¿Qué parte de la planta se analiza?● Fácil recolección e identificación● Relacionada con el movimiento del zinc dentro de la planta  La movilidad del zinc depende de si el suministro es adecuado: menos móvil en plantas deficientes● Partes de plantas analizadas  parte aérea de plantas completas 3ª hoja  hoja más recientemente emergiendo madura  grano.

Muestreo● La mayor causa de Objetivos errores es la toma de las ● Tomar muestras que muestras representen● Descuidos e satisfactoriamente la inexactitudes en el situación problema muestreo llevan ● Enviar suficiente invariablemente a material al laboratorio incoherencias y errores en las interpretaciones

Factores a considerar al muestrear● No muestrear plantas sucias con ● Minimizar la contaminación suelo, enfermas, o dañadas por  Usar guantes de plástico plagas u otros factores (p. ej. limpios viento).  Cuchillos o tijeras de acero● No muestrear hojas secas o casi inoxidable secas, o que tengan partes muertas.  Evitar contacto con suelo o materiales galvanizados● No muestrear cerca de los bordes del lote (dejar al menos 10 pasos).● Muestrear cuando las plantas estén creciendo normalmente. Evitar situaciones de estrés por calor o sequía.

procesadocampo transporte laboratorio

Campo● Muestrear a principios de la semana● Usar guantes limpios (desechar cuando se ensucien)● Colocar material vegetal en bolsas de papel abiertas y etiquetadas, e inmediatamente en recipientes refrigerados a 5oC Evitar hielo, que se derrite y puede contaminar No mantener el material muestreado a temperatura ambiente o dentro de vehículos si hace calor

Procesado● Mantener el material a 5oC● Lavar el material con agua desionizada o destilada● Separar las partes que se enviarán a analizar Área de trabajo (cuarto, mesas) sin polvo● Quitar exceso de humedad● Poner las partes de la planta a analizar en bolsas de papel etiquetadas● Poner las bolsas con las muestras con datos de identificación en cajas cartón

Efecto de dos técnicas de lavado en las concentraciones de zinc(mg zinc/kg hoja) en hojas de cultivos en condiciones deinvernadero Cultivo Sin lavar Lavadas 2 veces (15 s Lavadas 15 s en detergente cada vez) en agua Teepol 0.1% + enjuague desionizada con agua desionizadaJitomate 146 85 96Pepino 195 125 105Chile morrón 153 153 149Berenjena 40 29 28Lechuga 95 100 90

Transporte● Preferentemente, el laboratorio debe recibir las muestras dentro de las 24 h del muestreo● Si no es posible enviar las muestras enseguida: Guardar en refrigerador Secar en horno de acero inoxidable a 65oC

Análisis para diagnóstico ● Las muestras deben ● Muestrear enseguida reflejar la variación en que los síntomas síntomas aparecen ● ¿El problema es parejo o en manchones? Tomar 30-100 muestras y + severo revolverlas en una muestra compuesta - severo Tomar 30-100 muestras yTomar 30-100 muestras y revolverlas en una muestrarevolverlas en una muestra compuestacompuesta

Factores que afectan lasconcentraciones de nutrimentos●Genética●Edad●Otros nutrimentos y ambiente

Genética● 600 variedades de trigo harinero y duro se cultivaron en 2005 en Cd. Obregón Concentración de zinc en grano varió de 17 a 61 con una media de 30 mg zinc/kg de grano● Dos genotipos con concentraciones críticas similares de zinc en la misma parte de la planta pueden tener requerimientos externos de zinc muy distintos, o sea diferentes recomendaciones de fertilización

Edad● Cuando se muestrean plantas completas las concentraciones críticas de zinc tienden a disminuir con la edad de la planta.● El análisis de la hoja más recientemente madura (HMRM) de la planta de trigo evita algunos de los problemas asociados con el análisis de la planta entera

Concentraciones críticas de zinc en trigoAnálisis de parte aérea de plantas (datos Análisis de la hoja más recientementeaustralianos) madura (HMRM) (datos australianos) Días después de la Concentración crítica Días después de la Concentración crítica siembra (mg zinc/kg planta) siembra (mg zinc/kg planta) 23 15 - 25 Vegetativo 8-10 45 20 Mediados de 18 Floración 16 macollaje 6 hojas desplegadas 11 5 hojas desplegadas aprox. 17

Concentraciones críticas de zinc en trigo Estadío de Concentración crítica de Parte de la planta Referencia crecimiento zinc (mg zinc/kg peso seco)Lámina de la hoja más Macollaje Reuter y Robinson 11 nueva (1986)Lámina de la hoja más Post-antesis Reuter y Robinson 7 nueva (1986) La hoja más nueva Antesis 16 Dong et al. (1993) La hoja más nueva Macollaje 17 Riley et al. (1992) La hoja más nueva Grano lechoso 7 Riley et al. (1992) Hoja madura --- 17 Rashid y Fox (1992) Toda la planta Macollaje 10 a 15 Graham et al. (1992) Toda la planta Macollaje 10 a 15 Cakmak et al. (1997) Grano Madurez 15 Viets et al. (1966) Grano Madurez 15 Rashid y Fox (1992)Cakmak y Braun, 2001, p. 188

Otros nutrimentos y ambienteValores de referencia Condiciones reales obtenidos bajo de aplicación de los Otras limitaciones condiciones valores de referencia • agua “ideales” • temperatura • luz • enfermedades • plagas • otros nutrimentos

Corrección de las deficiencias

●Aplicación de zinc●Variedades eficientes

Aplicación de zinc

¿Cuánto zinc extrae el trigo? Manejo Rendimiento g zinc/ha (kg/ha) Riego 7,000 200 Secano 2,000 60http://www.daff.qld.gov.au/26_11040.htm

Fuentes de zinc●Inorgánicas●Quelatos sintéticos●Complejos orgánicos naturales

Fuentes inorgánicas de zinc Compuesto Fórmula zinc (%) Sulfato de zinc monohidratado ZnSO4.H2O 36 Sulfato de zinc heptahidratado ZnSO4.7H2O 22 Oxisulfato de zinc ZnO.ZnSO4 20-50 Sulfato básico de zinc ZnSO4.4Zn(OH)2 55 Óxido de zinc ZnO 50-80 Carbonato de zinc ZnCO3 50-56 Cloruro de zinc ZnCl2 50 Nitrato de zinc Zn(NO3)2.3H2O 23 Fosfato de zinc Zn3(PO4)2 50Solución de sulfato de zinc amoniacal Zn(NH3)4SO4 10

Quelatos sintéticos Compuesto Fórmula zinc (%) EDTA de zinc disódico Na2ZnEDTA 8-14 HEDTA de zinc sódico NaZnHEDTA 6-10 EDTA de zinc sódico NaZnEDTA 9-13 • En aplicaciones al suelo, el zinc como quelatos está 2 a 5 veces más disponible que como sulfato de zinc

Complejos orgánicos naturales● Producidos mediante la reacción de sales de zinc con citratos o con sub-productos orgánicos de la fabricación de pulpa de papel, tales como lignosulfonatos, fenoles, y poliflavonoides.● Más económicos que los quelatos sintéticos, pero mucho menos efectivos. Esto se debe a que son menos estables y por lo tanto no pueden mezclarse con soluciones concentradas de fertilizantes.

Estiércoles● Estiércoles de puercos y aves contienen zinc● Resultados de pruebas de campo en la India: sulfato de zinc a 2.5 kg zinc/ha mezclado con 200 a 500 kg de estiércol fresco de vaca e incubado en forma húmeda alrededor de un mes fue tan efectivo como la aplicación de 5 kg zinc/ha aplicado como sal inorgánica

●Aplicaciones al suelo●Aplicaciones foliares●Aplicaciones a la semilla

Aumento Gerek- Kunduru- por la Dagdas-94 Bezostaja-1 Promedio Métodos de 79 1149 aplicación aplicación de zinc Kg/ha %Testigo sin zinc 738 633 805 56 558 - Suelo1 2700 2225 2350 903 2042 265 Semilla2 2052 1997 1958 772 1695 204 Foliar3 1472 1365 1555 617 1253 124 Suelo+foliar4 2712 1955 2330 818 1954 250 Semilla+foliar5 2768 2100 2380 987 2059 2681 23 kg zinc/ha usando sulfato de zinc2 1 L de sulfato de zinc al 30% por cada 10 kg de semilla3 2 aplicaciones de 220 g de zinc/ha, en 450 L, usando sulfato de zinc, al macollaje y encañado4 combinación de los métodos #2 y #45 combinación de los métodps #3 y #4

Aplicaciones al suelo● La efectividad de las fuentes inorgánicas de zinc en aplicaciones al suelo, al menos en el corto plazo, depende de su solubilidad en agua.● El zinc en fuentes con alta solubilidad en agua (por ejemplo sulfato de zinc) está disponible rápidamente para las plantas● Se necesita al menos 40 a 50% de una fuente soluble en agua.

Aplicaciones al suelo● Aplicación al voleo e incorporado: 5 a 20 kg zinc/haFertilizante Contenido de zinc (%) 5 kg zinc/ha 20 kg zinc/haSulfato de zinc 14 kg de 56 kg demonohidratado 36 fertilizante/ha fertilizante/ha(ZnSO4·H2O)Sulfato de zinc 23 kg de 92 kg deheptahidratado 22 fertilizante/ha fertilizante/ha(ZnSO4.7H2O)

● Aplicación en banda (a un costado y abajo de la semilla): 3-5 kg zinc/haFertilizante Contenido de zinc (%) 3 kg zinc/ha 5 kg zinc/haSulfato de zinc 8 kg de 14 kg demonohidratado 36 fertilizante/ha fertilizante/ha(ZnSO4·H2O)Sulfato de zinc 14 kg de 23 kg deheptahidratado 22 fertilizante/ha fertilizante/ha(ZnSO4.7H2O)

Uniformidad en la aplicación● La aplicación uniforme de cantidades relativamente bajas de fertilizantes con zinc puede lograrse mezclándolos con las fuentes que aportan macronutrientes Mezclas físicas: puede haber separación debido a las diferencias de tamaño y densidad, lo que lleva a aplicaciones desparejas Fertilizantes compuestos: Revestir los gránulos del fertilizante que aporta macronutrientes asegura una distribución más homogénea

Zinc aplicado en fertilizantes compuestos● Es común aplicar el zinc mezclado con fertilizantes que aportan N-P-K. Turquía: fertilizantes compuestos conteniendo NP y NPK con 1% de zinc en peso

Aspersión aplicada al suelo● Aplicar zinc en soluciones o suspensiones a la superficie del suelo, antes de una labor para poder mezclarlo con la capa arable● En el sur de Australia, se asperja sulfato de zinc en las camas de siembra a la dosis de 1 kg de zinc/ha, y se incorpora en la capa arable.

Efecto residual en el suelo● Las aplicaciones al suelo de fertilizantes con zinc tienen generalmente un efecto residual importante, que puede durar de 5 a 10 o más años Aplicaciones al suelo de 9 a 22 kg zinc/ha en suelos calcáreos en el sur de Australia han tenido efectos residuales durante alrededor de 10 años.● La eficacia de fertilizantes con zinc tiende a aumentar con los años después de la aplicación cuando el zinc se mezcla lo más posible con la capa arable.

Aplicaciones foliares● Dosis:  Usando sulfato de zinc: 0.5 a 1.0 kg zinc/ha  Usando ZnEDTA: 0.2 kg zinc/ha● Sin efecto residual en el suelo● Las aspersiones foliares de zinc pueden combinarse aplicaciones de otros productos (p. ej. fungicidas)● El agregado de urea a soluciones de sulfato de zinc mejora la penetración y un adherente puede reducir el lavado.  1.0 kg de sulfato de zinc heptahidratado/ha + 1 kg de urea/ha, en 100 L de agua/ha se aplican a las 2 y 5 semanas después de la emergencia del trigo en Queensland (Australia) .

Aplicaciones foliares● Los primordios de la espiga Efecto de aplicación foliar de zinc en 4 etapas de se definen cuando el cultivo desarrollo del trigo sobre el rendimiento de grano tiene 4 a 5 hojas Rendimiento (t/ha)● La aplicación de zinc debe hacerse alrededor de ese estadío para que haya una respuesta en el rendimiento● Aplicaciones más tardías Etapa de desarrollo (escala Zaddock) enverdecen al cultivo pero es poco probable que ayuden en la producción de grano

Interacciones con otros nutrimentos● Es posible que no sólo el zinc sea limitante, sino también otros micronutrientes Suelos calcáreos: boro, hierro, y manganeso Suelos arenosos: cobre y boro

Efecto de aplicación de fósforo • Suelo calcáreo, 0.46 mg zinc/kg • Trigo duro Kg P/ha Kg P2O5/ha mg P/planta µg zinc/planta 0 0 0.86 7.8 59 134 1.27 5.7 117 268 1.95 4.8 176 402 2.39 4.0 234 536 2.85 1.7Adaptado de Kizilgoz y Sakin, 2010

Variedades eficientes

Eficiencia en el uso de zinc●

Variedades eficientes ● Más eficientes en adquirir ● Más eficientes en utilizar el zinc por las raíces zinc dentro de las células  Más superficie absorbente  Mayor acumulación en  Micorrizas citoplasma  Disminución del pH en la zona  Mayor eficiencia bioquímica cercana a las raíces  Liberación al suelo de ● 600 variedades de trigo compuestos que capturan el harinero y duro se zinc cultivaron en 2005 en Cd.  Producción de polipéptidos que intervienen en la toma y Obregón transporte del zinc a través de  Concentración de zinc en grano las membranas celulares varió de 17 a 61 con una media de 30 mg zinc/kg de grano

Diagnostico y correccion de la deficiencia de Zinc en trigo

by CIMMYT, Int. on Jun 28, 2012

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