Investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid diseñan fertilizantes de micronutrientes “todo en uno” más eficaces y sostenibles con el medio ambiente. Utilizando dos nuevos agentes quelantes, o,p-EDDHA y EDDS, junto con hierro, manganeso, zinc y cobre, han conseguido mejorar las deficiencias de cultivos establecidos en medios con alto pH.
Las plantas, al igual que los seres humanos, precisan ciertos nutrientes para su correcto desarrollo. Entre ellos, están los micronutrientes, elementos esenciales cuya concentración en planta es, normalmente, inferior a 0,1% en peso, como el hierro, el manganeso, el zinc y el cobre.
A pesar de ser requeridos en pequeñas cantidades, las deficiencias de estos micronutrientes son muy frecuentes en suelos calizos y en cultivos sin suelo desarrollados frecuentemente en zonas de aguas con pH básico. Estos dos tipos representan más de la mitad de los suelos agrícolas en España, además de en otras áreas del mundo.
La práctica agrícola más extendida para paliar este problema es la aplicación de fertilizantes mediante el riego (denominado fertirrigación); así, los nutrientes que contiene el riego son puestos a disposición de los cultivos.
A pesar de que las deficiencias de estos elementos presentan causas comunes, es bastante frecuente la aplicación de fertilizantes de manera separada para cada nutriente; de esta forma, se evitan efectos adversos de competencia o reactividad entre ellos.
Existen pocos estudios que evalúen formulaciones fertilizantes mixtas para ser aplicadas conjuntamente, reduciendo así su coste. Por eso, es fundamental encontrar nuevas fórmulas “todo en uno” que faciliten la labor de los agricultores, sean efectivas, sostenibles para el medio ambiente y reduzcan costes.
En este sentido, el grupo de micronutrientes de la UAM ha desarrollado varios experimentos para evaluar la eficacia de nuevos fertilizantes, más respetuosos con el entorno, aplicados en forma de formulaciones mixtas a plantas de soja y judía en medios de cultivo con elevado pH.
Hasta el momento, los fertilizantes de micronutrientes más empleados, junto con las sales inorgánicas, eran los quelatos. Éstos contienen una molécula orgánica denominada agente quelante, que se une a los elementos citados (hierro, zinc, manganeso o cobre), estabilizándolos en mayor o menor medida y poniéndolos a disposición de la planta.
Los agentes quelantes más utilizados son el ácido etilendiaminotetraacético (EDTA), el ácido hidroxietilendiaminotriacético (HEEDTA) y el ácido dietilentriaminopentaacético (DTPA). Sin embargo, estos agentes tienen un elevado efecto recalcitrante en el suelo.
Por ello, desde la UAM se está trabajando con dos nuevos agentes quelantes: el ácido etilen-diamino di-orto-hidroxi-fenil-acético (o,p-EDDHA) y el ácido etilendiaminodisuccínico (EDDS), que suponen dos alternativas más sostenibles con el medio ambiente y con similar o mayor efectividad.
Fertilizantes más baratos y respetuosos con el medio ambiente
El o,p-EDDHA es un producto secundario derivado de la síntesis de su isómero, o,o-EDDHA, que, actualmente, es el agente quelante de referencia para la fertilización de hierro. El EDDS es un derivado del ácido ascórbico, un aminoácido esencial, y uno de los pocos agentes quelantes biodegradables que se conocen. No obstante, la eficacia de formulaciones mixtas de hierro en forma de o,o-EDDHA y zinc, manganeso y cobre con estos nuevos agentes quelantes ha sido, hasta el momento, desconocida.
Los resultados obtenidos por la Dra. Sandra López Rayo en el grupo de investigación dirigido por el Prof. Juan José Lucena indican que el agente quelante o,p-EDDHA es más efectivo que los quelatos tradicionales o las sales para aportar manganeso y zinc a las plantas en formulaciones mixtas. En el caso del EDDS han obtenido buenos resultados para el aporte de zinc.
“Estos resultados nos han permitido, por lo tanto, diseñar un fertilizante combinado de hierro, manganeso, zinc y cobre adecuado para condiciones de cultivos con pH básicos”, explica Sandra López Rayo, coautora del artículo.
“Además, el hecho de que o,p-EDDHA sea un producto secundario de la síntesis de o,o-EDDHA hace que la combinación hierro-o,o-EDDHA y manganeso, zinc, cobre-o,p-EDDHA represente un mejor aprovechamiento de estos fertilizantes, reduciendo así costes de producción y dando un valor añadido a los productos que actualmente sólo contienen hierro. El EDDS, por su parte, dado su carácter biodegradable, representa la opción más medioambientalmente sostenible para la formulación de productos mixtos”, concluye la investigadora.
Este trabajo, financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación y Syngenta Agro S.L., ha sido realizado por la Dra. Sandra López Rayo durante la realización de sus Tesis Doctoral, en colaboración con la Dra. Paloma Nadal y dirigido por el Dr. Juan José Lucena, del Departamento de Química Agrícola y Bromatología de la Facultad de Ciencias de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM).
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Referencia bibliográfica:
López-Rayo, S.; Nadal, P. & Lucena, J. J. Novel chelating agents for iron, manganese, zinc, and copper mixed fertilisation in high pH soil-less cultures. Journal of the Science of Food and Agriculture. DOI: 10.1002/jsfa.7183
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