En un kg de suelo encontraremos como media 58 g de Fe,de los cuales sólo 0,001 g estarán disponibles para las plantas.

Las deficiencias de micronutrientes en el áreamediterránea son comunes en la mayoría de lasexplotaciones agrícolas. En fertirrigación, más que encualquier otro sistema de cultivo, se hace necesaria laaplicación de micronutrientes, ya que las raíces de lasplantas sólo podrán explorar una pequeña parte delsustrato. Los quelatos de hierro sintéticos handemostrado ser los fertilizantes férricos más eficaces ycomunes empleados en este sistema de cultivo, perohay que tomar precauciones a la hora de elegir laformulación a emplear, puesto que productos con elmismo componente activo declarado pueden presentarcaracterísticas y eficacia diferentes.

S

e denominan micronutrien-tes u oligoelementos aque-llos nutrientes que, siendoesenciales, son requeri-

dos por las plantas en cantida-des relativamente bajas. Entreellos se encuentra el hierro, quees el quinto elemento más abun-dante de la litosfera, siendo sucontenido medio en suelos alre-dedor del 7% (Lindsay, 1979). Po-dría concluirse de este dato que,en condiciones naturales, la faltade hierro en el medio no es la cau-sa de los estados deficitarios deeste elemento en planta; sin em-

Lourdes Hernández-ApaolazaDepartamento de Química Agrícola. Facultad de Ciencias C-VII.Universidad Autónoma de Madrid.

cultivos fertilización

Aportación de hierroa través del riego incorporandoquelatos férricos sintéticosEvaluación de patrones con diferente vigor determinando la influencia en la adquisición de nutrientes

bargo, las fases sólidas que apor-ta dicho elemento son normal-mente muy insolubles (Lindsay,1979; 1994). De ahí que la con-centración de hierro en la disolu-ción del suelo, y por tanto dispo-nible para la planta, sea muy pe-queña (inferior a 10' M en sue-los neutros y básicos). Además,la solubilidad del ión férrico dis-minuye a medida que aumenta elpH. Por tanto, suelos de elevadopH y elevado poder tampón,como son los que tienen alto con-tenido en caliza activa, puedenproducir clorosis en las plantassobre ellos cultivadas. Cualquiercantidad de Fe inorgánico que seadicione al suelo va a precipitar,incrementando la ya abundantecantidad de óxidos de Fe en elmismo y sin ninguna acción ferti-lizante. Por ejemplo, antes detres días, la casi totalidad del Feque se haya adicionado disueltocomo Fe(II) habrá precipitado y noestará disponible para la planta.Es por eso por lo que en la actua-lidad se recomienda únicamenteel uso de quelatos solubles o endisolución para la aplicación demicronutrientes metálicos (Luce-na, 1995).

La clorosis férrica

Las deficiencias de micronu-trientes en el área mediterráneason comunes en la mayoría delas explotaciones agrícolas (Álva-rez-Fernández et al., 2006) y sucorrección plantea cuantiososgastos, así como una crecientepreocupación ambiental (Nowacky VanBriesen, 2005). Por ejem-plo, la clorosis férrica incide enplantaciones de frutales (Tagliavi-ni et al., 2000), cultivos hortíco-

18/Vida Rural/1 de abril 2007

puede comenzar en las líneas deriego, sobre todo si existe un ele-vado contenido de fósforo, por loque el fertilizante quedaría reteni-do en los filtros u obturaría los go-teros.

Quelatos de hierroLos quelatos de hierro sintéti-

cos son los fertilizantes férricosmás eficaces y comunes tanto encondiciones de campo como encondiciones controladas. Un que-lato es un compuesto químico enel que una molécula orgánica ro-dea y se enlaza por varios puntosa un ión metálico, protegiéndolode las condiciones externas y evi-tando así su precipitación. Son,por tanto, moléculas muy esta-bles, y dicha estabilidad depen-derá de las características quími-cas de cada molécula y de las delmedio en el que se aplica.

Plantación de melocotoneros afectada por clorosis férrica.

las y vid en España (Valle delEbro, Andalucía, Comunidad Va-lenciana) y otros países. Concre-tamente, en nuestro país en elaño 2004, el gasto en tratamien-tos correctores con quelatos deFe fue estimado en 26 millonesde euros (García-Marco, 2005).

En fertirrigación, más que encualquier otro sistema de cultivo,se hace necesaria la aplicaciónde micronutrientes, ya que las ra-íces de las plantas, confinadasen el bulbo de goteo, sólo podránexplorar una pequeña parte delsustrato, cuyo contenido en mi-cronutrientes puede resultar in-suficiente para el buen desarrollo

del cultivo. Dadas las caracterís-ticas diferenciales de este tipo defertilización, los productos a utili-zar han de ser solubles, o mejor,estar ya en disolución. Los pro-ductos reconocidos por la legisla-ción (Reglamento (CE) núm.2003/2003, modificación (CE)162/2007) se subdividen eninorgánicos y orgánicos. Dentrodel primer grupo se encuentranlas sales de Fe (II) (riqueza míni-ma 12% y solubles en agua) ydentro del segundo se englobanlos complejos (normativa por de-sarrollar) y los quelatos férricos(50% Fe soluble en agua debe es-tar quelado como mínimo por

agentes quelantes autorizados.Además, un agente quelante au-torizado puede mencionarse enel etiquetado, si quela, como mí-nimo, un 1% del hierro soluble enagua).

I Fertilizantesférricos

Sales de hierroLas sales de hierro han de ser

solubles en agua, pero puedenreaccionar con la disolución nutri-tiva o con el suelo o sustrato yprecipitar, por lo que su uso sue-le estar normalmente poco exten-dido. Aun peor, la precipitación

En un kilogramode suelo

encontraremoscomo media 58 g

de Fe, de loscuales sólo

0,001 g estarándisponibles para

las plantas

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Figura 1.FÉRRICOS SIMPLES (A) Y DISTRIBUCIÓN

QUELATOS FÉRRICOS EN FUNCIÓN DEL AGENTECLASIFICACIÓN DE LOS FERTILIZANTESDE LAS FORMULACIONES DEQUELANTE DECLARADO (B).

otros

Complejos20%

A

Ouelatos

EDDHA67%

EDDHMAEDORSA

o "16% E8D.TA

DTPA1 3%

"'"'"IIIIIII%

HEDTA3%

B

Figura 2.ESTRUCTURA DE LOS ISÓMEROS POSICIONALES DEL AGENTEQUELANTE EDDHA.

HÓ

OH HO, OH HO

/

HOo,p-EDDFIA p,p-EDDIIA

OH HO

oNi-

-\

OH

.---

01 OH H0-0

cultivos fertilización

Los quelatos férricos fueronutilizados con éxito en los añoscincuenta y sesenta (Carpena et

al., 1965). A medida que pasa-ron los años, fue disminuyendosu calidad y efectividad y fueronapareciendo en el mercado nue-vas moléculas. Esto, unido al de-sarrollo de nuevos sistemas decultivo, condujo a que en losochenta y noventa se llevasen acabo numerosas investigacio-nes, que inicialmente se centra-ron en la comparación de molé-culas puras (patrones). A princi-pio de la década de los noventase puso de manifiesto la necesi-dad de investigar también sobrela eficacia de los productos co-merciales, ya que su composi-ción real no coincidía con lo indi-cado en el etiquetado (Hernán-dez-Apaolaza et a/., 1997; 2000).

La constatación de este hechosirvió para explicar la baja efecti-vidad de muchos de los produc-tos comercializados en aquellaépoca. Es a partir de ese mo-mento cuando se desarrollarontécnicas cromatográficas quepermitieron, por primera vez,identificar y cuantificar los princi-pios activos de los quelatos co-merciales (Lucena y col., 1996 yotros, Norma CEN prCEN/TS15452). Además, se realizaronestudios que pusieron de mani-fiesto la variabilidad entre for-mulaciones de los quelatos exis-tentes en el mercado español(García-Marco, 2005), su reacti-vidad frente a materiales delsuelo y suelos agrícolas y suefecto sobre la nutrición de lasplantas. Igualmente, se propu-sieron nuevas rutas de síntesis

o mejoras de las ya existentespara producir quelatos con ma-yor riqueza en el componente ac-tivo y con menos impurezas.

La legislación vigente,Reglamento (CE) 2003/2003 ysus modificaciones (CE)2076/2004 y 162/2007, recono-ce como agentes quelantes quese pueden emplear en agricultu-ra los siguientes compuestos:EDTA, DTPA, HEEDTA, [o,o] EDDHA,[o,p] EDDHA, [o,o] EDDHMA, [o,p]EDDHMA, EDDCHA y EDDHSA.

Estabilidad de los distintosquelatos férricos

La mayor estabilidad de losquelatos férricos FeEDDHA y Fe-EDDHMA en disoluciones neu-tras y alcalinas con respecto alos quelatos férricos de FeEDTAy FeDTPA hace que la utilizaciónde los primeros esté muy exten-dida en España (figura 1).

El agente quelante EDDHAes uno de los más utilizadosdesde los años cincuenta. Perocuando se habla de él hay quetener en cuenta que durante suruta de síntesis se pueden for-mar varios isómeros (compues-tos químicos con igual composi-ción pero diferente reagrupa-miento de átomos o distribuciónespacial). Podemos encontrarisómeros posicionales(para,para EDDHA, orto,paraEDDHA y orto,orto-EDDHA) (figu-ra 2) e isómeros geométricosdel o,o-EDDHA (dl-racémico-o,oEDDHA y meso-o,o EDDHA).

El isómero posicional para,para EDDHA no es capaz de que-

lar Fe, por lo que el Reglamentocomunitario sólo acepta los isó-meros o,o EDDHA (muy estable)y o,p EDDHA (de rápida acción).EDDHMA, EDDCHA y EDDHSA ca-recen de isómeros posicionales.En lo que se refiere a los isóme-ros geométricos del EDDHA, elquelato rac-o,o FeEDDHA es qui-nientas veces más estable queel meso-o,o FeEDDHA.

En la formulación de un que-lato comercial, además del prin-cipio activo, se han de conside-rar también otros componentesincluidos en la formulación delproducto, por ejemplo el catiónacompañante (K+ o Na + general-mente) o los materiales inertesadicionados. Éstos normalmen-te no afectan a la estabilidad delquelato, pero sí a su solubilidade higroscopicidad. Se recomien-da que un quelato que vaya a serusado en fertirrigación se pre-sente en forma líquida o en mi-crogránulos solubles, sin que sedetecten materiales insolublesen la formulación (Lucena,2005). Las solubilidades enagua típicas para el FeEDDHA(6%) son de 140 g/I y para el Fe-EDDHMA (6%) de 120 g/I. El Fe-EDDHSA es más soluble, pu-diéndose alcanzar valores de380 g/I.

Influencia del pH En fertirrigación, la relación

Fe-agente quelante-Ca-pH-0O2esbásica para conocer la eficaciade un quelato. El pH, por sí sólo,no es un factor que incida en laestabilidad de los quelatos en

Figura 3.DE LOS QUELATOS FÉRRICOS EN FUNCIÓNDIAGRAMA DE ESTABILIDAD

DEL PH (LUCENA, 2005).

100 -

80 –

60

20

-o pEDDHA/Fe3

• TPA/Fe3.

'......S~Pr.n.

40 -

'

EDTA/Fe 3,

o5 e 7 8

pH9 10 11

20/Vida Rural/1 de abril 2007

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Los quelatosde hierro

sintéticos sonlos fertilizantes

férricos máseficaces tanto encondiciones decampo como en

condicionescontroladas

33sistemas naturales, sino que eseste factor unido al de la concen-tración de ión calcio, como ióncompetidor del férrico, el que vaa influir en el desplazamiento delFe del quelato (Lucena, 2005).La concentración de CO 2 , y enconsecuencia de bicarbonato,resultado de su disolución enagua, está involucrada tanto enla inducción de la clorosis, comoen la precipitación del Ca y en elcontrol del pH. Por un lado, un in-cremento de CO 2 precipita calcioen forma de carbonato cálcico,lo que disminuye su competen-cia con el Fe del quelato; porotro, este aumento de CO 2 pro-duce una disminución en el pH,que en general estabiliza todoslos quelatos férricos. En la figu-ra 3 se recoge el rango de pH alos que son estables los quela-tos férricos más empleados,comprobándose que el Fe 3*-EDD-HA (tanto o,o como o,p) son es-tables en un rango de pH muchomás amplio que el Fe 3+ DTPA yFe' E DTA.

I Conclusiones

Como conclusión, y comoconsecuencia de todos los as-pectos comentados, se puededecir que productos con el mis-mo componente activo declara-

do pueden presentar caracterís-ticas y eficacia diferentes, a pe-sar de que existen a nivel mun-dial relativamente pocos pro-ductores de este tipo de fertili-zantes. Se recomienda, por tan-to, la selección cuidadosa delos productos a utilizar exigien-do su boletín de análisis, asícomo no guiarse únicamentepor lo indicado en el etiquetado.

Finalmente, sería deseabledestacar la creciente preocupa-ción medioambiental por el usode quelatos. Si bien las cantida-des de quelatos añadidos almedio ambiente con fines agrí-colas son bajas respecto a suuso para otros fines industria-les, no se debe menospreciar elposible impacto que tiene eluso de moléculas no biodegra-dables o de las impurezas pre-sentes en los productos comer-ciales. Dichas impurezas pue-den ser de varias procedencias,reactivos no consumidos, pro-ductos de foto-oxidación, isó-meros no deseables, etc., aun-que estos subproductos no pa-recen presentar una influencianegativa sobre el crecimientode los cultivos (Hernández-Apa-olaza et al., 2006). La escasezde datos sobre el comporta-miento medioambiental de es-tos compuestos ha llevado aplantear la identificación y cuan-tificación de los productos dedegradación a través de técni-cas como HPLC, RMN, IR, MS,valoraciones potenciométricasy fotométricas (Gómez-Gallegoet al., 2005) y a evaluar el efec-to que producen en el desarro-llo de las plantas. A pesar de to-dos estos trabajos, la implica-ción medioambiental del em-pleo de quelatos férricos es untema que necesita de una ma-yor dedicación y concienciaciónpor parte de todos los agentesimplicados en la producción ymanejo de estos productos. •

Existe una amplia bibliografía adisposición de nuestros lectores enredacclon@eumedla.es .