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Zinc y producción agrícola

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VII Simposio Internacional de Trigo

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Zinc y producción agrícola

  1. 1. J. D. EtcheversLaboratorio de Fertilidad de Suelos y Química Agrícola Colegio de Postgraduados Campus Montecillo
  2. 2.  “Una agricultura perfecta es la verdadera base del comercio y de la industria. Es la base de la riqueza de los estados, pero el sistema racional de la agricultura no puede formarse sin explicación de principios científicos, ya que dicho sistema debe basarse en un exacto conocimiento de las necesidades nutritivas de los vegetales y de la influencia del suelo y de la acción que éste ejerce sobre la materia orgánica. Estos conocimientos deben basarse en la química, que enseña la manera de investigar la composición y el carácter de las distintas sustancias que sirven de alimentos a las plantas”
  3. 3.  Funciones del Zn en la planta Cómo y donde se encuentra en zinc en el suelo, Cómo es adquirido y transportado por la planta, Cuáles son sus funciones fundamentales, Por qué falla el abastecimiento de Zn, Cuáles son los síntomas visibles y las técnicas para diagnosticarlos Cuáles son las alternativas que disponen los productores para resolver el problema oportunamente.
  4. 4.  Elemento esencial Activador de numerosas enzimas Requerido para la biosíntesis de clorofila Requerido para la biosíntesis del AIA Requerido en cantidades pequeñas como Zn2+ Favorece la alineación sustrato-enzima Funciones catalíticas y estructurales (tetraedros con N, O, S) Indispensable en síntesis de proteínas Varias otras (sint. de triptofano, precursor del AIA..) Zn componente esencial de varios sistemas enzimáticos para la producción, síntesis de proteína Zn y regulación del crecimiento.
  5. 5.  Carbonatos: smithsonita (ZnCO3) Silicatos: hemimorfita Zn4(OH)2 Si2O2. H2O Sulfuros esfarelita ZnS (el principal) Contenido TOTAL de Zn 10 a 300 mg/kg con una media 50 mg/kg. Químicamente presente como Zn2+ . Mucho más móvil que Cu (va a la solución de suelo y de ahí a varios almacenes).
  6. 6.  El Zn se encuentra en el suelo en varios almacenes ◦ Intercambiable (débilmente unido a arcillas y MO) ◦ Adsorbido (unido relativamente débil a superficies sólidas) ◦ Unido a compuestos orgánicos ◦ Junto con segmentos de óxidos hidratados (princ. Fe y Al) ◦ Formando parte estructural de compuestos laminares (arcillas). Las soluciones con que se extrae el Zn de cada almacén son de variada naturaleza
  7. 7. Zn Minerales Sólidos Zn SOLUCIÓN DE SUELO CONZn Arcillas MUCHOS IONES y Óxidos de Fe, Al, y otros Zn Zn 2+ Y Complejos de Zn Zn Humus Todo son sólidos y los iones Zn asociados están en equilibrio con la solución de suelo; cuando la planta adquiere un Zn, éste es repuesto por la fase sólida en contacto con la solución.
  8. 8. ◦ pH del suelo  Disponibilidad de Zn disminuye aproximadamente 100 veces al aumentar una unidad de pH.  Máxima disponibilidad del Zn2+ en la solución bajo pH 7.7 y la del Zn(OH)2 es un poco mayor. Hay otros compuestos de menor importancia.  Deficiencia ocurren generalmente entre pH 6 y 8.  Aplicaciones de urea incrementan inicialmente un poco el pH (la hidrólisis de la urea en NH4+ y CO32-, es responsable de esta reacción, pero el NH4+ es rápidamente transformado a NO3- generando una reacción ácida), por eso se ha observado que pueden acentuar temporalmente la deficiencia de Zn.◦ Contenido de fosfatos en el suelo  Fertilizaciones excesivas y continuas con P pueden provocar deficiencia de Zn◦ .
  9. 9. ◦ Materia orgánica del suelo  La biodisponibilidad del Zn asociado con compuestos orgánicos son importantes. Ciertos complejos de Zn con moléculas orgánicas son de solubilidad elevada y pueden ser adquiridas con facilidad (ej. quelatos). Hay una buena correlación entre el Zn extraído y la materia orgánica del suelo◦ Reacciones redox  No son de importancia como para otros micronutrientes como el Fe y el Mn.◦ Tipo de arcillas y minerales  Se ha reportado cierta tendencia de las arcillas (tipo 2:1 montmorilloníticas) a presentar más deficiencias de Zn que suelos dominados por otras arcillas. En suelos calcáreos el Zn puede remplazar al Ca y al Mg y el extraíble se relaciona negativamente con los carbonatos .
  10. 10. ◦ Tipo de Planta  Los cultivos pueden clasificarse en tres clases en función de sus necesidades de Zn.  1. Sensibles: Frutales, soya, frijol, maíz (difer. entre genotipos)  2. Intermedio: alfalfa, tomate, papa  3. Resistentes: trigo, cebada y zacates  4. Micorrizas pueden resultar útiles en movilización de Zn y P  Temperatura y humedad  Las bajas temperaturas y el exceso de humedad tienden a acentuar la deficiencia de Zn, pero estas desaparecen al aumentar la temperatura (escasa exploración del volumen de suelo, menor descomposición de la MO). Hay reportes de deficiencias de Zn en tomates a 10-16 C, pero no a 21-27ºC
  11. 11.  Las deficiencias de Zn son más comunes en suelos arenosos con bajo contenido de materia orgánica. Son comunes en periodos fríos, primaveras húmedas y se asocian con escaso desarrollo radical Dependen del tipo de cultivo Comunes en suelos de cualquier tipo con pH alto Aplicaciones excesivas de fosfatos
  12. 12.  Hay tres mecanismos  Flujo de masa es el más importante de todos, consiste en un proceso pasivo en el cuál el Zn entra a la planta a través de la raíz, disuelto en la solución de suelo. La cantidad que entre a la raíz y se acumulen en ésta dependerá de la concentración del Zn en la solución de suelo y de la evapotranspiración ,  Intercepción: cuando las raíces se colocan en contacto o en posiciones muy cercanas con alguno de los sólidos que tienen al Zn retenido débilmente puede ocurrir un intercambio entre la superficie de ésta (H+) por Zn2+  Difusión: el Zn no es adquirido por difusión  La adquisición de Zn por flujo de masa en 5 o más veces mayor que la que puede ocurrir por Intercepción.
  13. 13.  En de México deficiencia frecuente por: bajos niveles naturales de minerales con Zn, elevado pH, altas concentraciones de carbonato de calcio. Agotamiento de las reservas El cultivo continuo del suelo sin la restitución del Zn extraído año tras año por las cosechas provoca el agotamiento de éste y otros nutrientes. Desplazamiento hacia terrenos marginales por razones de mercado, hacia zonas más pobres en nutrientes que las áreas tradicionalmente agrícolas. Sobreencalado de los suelos. La pérdida de la materia orgánica y su no restitución. La erosión del suelo superficial (el Zn se mueve poco). Las reacciones del Zn y fertilizantes aplicados al suelo.
  14. 14.  Las plantas deficientes en Zn muestran un retardo en la madurez. Zn no es un elemento móvil en la planta, consecuentemente los síntomas de deficiencia se presentan principalmente (no exclusivamente) en las zonas de nuevo crecimiento. La escasa movilidad del Zn sugiere la necesidad de un monitoreo constante y la aplicación de este elemento cuando sea necesario.
  15. 15. -Diagnóstico de campo o visual-Diagnóstico químico Suelo -Análisis químico del suelo (partesólida) -Análisis químico de la soluciónde suelo Vegetal _Tejido Vegetal -Análisis de extractos celulares-Diagnóstico biológico -Experimentos en macetas(invernadero, etc) -Experimentos de campo
  16. 16.  Trigo Maíz
  17. 17.  Cártamo Flax
  18. 18.  Algodón Soya
  19. 19.  Caña Cítrico
  20. 20.  El análisis químico de suelo permite: ◦ Medir el suministro de Zn a la planta. ◦ Identificar o confirmar una deficiencia de Zn. ◦ Mostrar algún problema de exceso de sales. ◦ La calidad de la muestra es fundamental ◦ El laboratorio no puede mejorar la calidad de una muestra deficiente. ◦ Es fundamental emplear procedimientos estandarizados y previamente correlacionados y calibrados. ◦ Más útil para cultivos anuales y hortalizas. ◦ Recomendaciones hechas por los laboratorios deben ser ajustados por los agricultores a sus propias condiciones.
  21. 21. Fuente:IPNI
  22. 22.  Los análisis químicos más comunes requieren tener información preliminar de:  Órgano a muestrear (hoja, tallo, fruto, etc.)  Oportunidad de colecta (estado fisiológico de la planta)  Métodos químico a muestrear (destrucción matriz org.)  Calibración de los valores medidos en el laboratorio con la variable de interés (grano, fruto, color, flores, etc.)  Se construye tabla de interpretación (sólo válida para las condiciones especificadas)
  23. 23. Fuente: IPNI
  24. 24.  Fuentes inorgánicas ◦ ZnSO4, óxidos de Zn granulados, oxisulfatos Quelatos sintéticos ◦ Estabilidad de quelatos afecta la biodisponibilidad ◦ Mejores quelatos aquellos donde tasa de sustitución del metal por otro es baja ◦ Eficiencia de quelatos como 5 veces superior a inorgánicos. Complejos orgánicos ◦ Mezcla de metales con subproductos orgánicos (lignosulfatos, poliflavonoides, fenoles) ◦ Menos efectivos (microorg, los descomponen) ◦ Mejor para aplicaciones foliares Frits (cerámicas fundidas para formar vidrios) ◦ No se usan mucho
  25. 25. Crop
  26. 26. jetchev@colpos.mx

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